4. 线路相间短路电流保护面试题库
电流速断、限时电流速断和定时限过电流保护构成线路相间短路的三段式保护。面试中，考官通常不会只问“怎么整定”，而是给出一条具体线路和系统参数，要求你现场完成整定计算、灵敏度校验，并说明三段之间如何配合。本节以一条35kV线路和一条110kV线路为例，完整走一遍整定过程。
一、整定计算的基本约定
整定前必须先明确参照方向：电流从电源流向负荷为正方向，保护安装处母线指向线路为正方向；动作电流按一次侧计算，再折算到二次侧。可靠系数、返回系数、自启动系数按规程选取，示例中取：速断可靠系数KrelⅠ=1.25，限时速断KrelⅡ=1.15，过电流KrelⅢ=1.2，返回系数Kre=0.85，自启动系数Kss=1.5～2.0。所有示例参数均为教学假设，实际工程须以系统短路计算书和规程为准。
二、35kV线路案例：三段式整定全过程
已知条件（示例）：35kV单侧电源辐射线路，线路长度L=20km，单位长度阻抗z1=0.4Ω/km，线路阻抗XL=8Ω。系统最大运行方式下保护安装处母线三相短路电流Ik.max=3000A，最小运行方式下Ik.min=2000A。线路末端最大三相短路电流Ik.末端=1200A，最小两相短路电流Ik.末端.min=900A。下一级变压器保护动作电流已整定为800A，动作时间0.5s。线路最大负荷电流IL.max=300A。电流互感器变比nTA=300/5=60。
1. 电流速断保护（Ⅰ段）整定
速断按躲过线路末端最大三相短路电流整定，保证选择性：
I_setⅠ = K_relⅠ × I_k.末端 = 1.25 × 1200 = 1500 A（一次侧）
二次侧动作电流 = 1500 / 60 = 25 A
灵敏度校验：速断不校验末端灵敏度，而校验保护范围。最小运行方式下两相短路电流等于同点三相短路电流的0.866倍。设保护范围末端短路电流等于动作值：
I_k.min × 0.866 = 1500 → I_k.min = 1732 A
由Ik.min=2000A（母线）到末端900A线性估算，保护范围约占线路全长的(2000-1732)/(2000-900)≈24%。规程要求速断保护范围一般不小于线路全长的15%～20%，本例24%满足要求。若保护范围过小，应改用带方向或限时速断。
2. 限时电流速断保护（Ⅱ段）整定
Ⅱ段与下一级变压器速断配合，按躲过下一级保护范围末端最大短路电流整定。示例中下一级变压器速断一次动作电流为800A，则：
I_setⅡ = K_relⅡ × 800 = 1.15 × 800 = 920 A（一次侧）
二次侧 = 920 / 60 ≈ 15.3 A
动作时间与下一级配合：tⅡ = t下一级 + Δt = 0.5 + 0.5 = 1.0s（Δt取0.5s）。
灵敏度校验按本线路末端最小两相短路电流校验：
K_sen = I_k.末端.min / I_setⅡ = 900 / 920 ≈ 0.98
Ksen<1.3，不满足规程要求（限时速断Ksen≥1.3～1.5）。此时应降低动作电流，即与下一级限时速断配合而非速断配合，或改用与相邻线路Ⅱ段配合。若改为与下一级过电流保护配合，取IsetⅡ=1.15×600=690A，则Ksen=900/690≈1.30，刚好满足。这说明配合对象的选择直接决定灵敏度能否达标，面试中要能说清“为什么换配合对象”。
3. 定时限过电流保护（Ⅲ段）整定
Ⅲ段按躲过最大负荷电流整定，并考虑电动机自启动：
I_setⅢ = K_relⅢ × K_ss / K_re × I_L.max
= 1.2 × 1.5 / 0.85 × 300 ≈ 635 A（一次侧）
二次侧 = 635 / 60 ≈ 10.6 A
动作时间按阶梯原则：tⅢ = t下一级Ⅲ + Δt。若下一级过电流时间为1.0s，则tⅢ=1.5s。
灵敏度校验：近后备按本线路末端最小两相短路电流校验，Ksen=900/635≈1.42≥1.3，满足；远后备按下一级线路末端最小两相短路电流校验，示例中为500A，Ksen=500/635≈0.79<1.2，不满足远后备要求。此时应检查是否需增设远后备或调整配合，面试中要指出“近后备合格不等于远后备合格”。
三、110kV线路案例：双电源与配合关系
已知条件（示例）：110kV双侧电源线路，L=40km，z1=0.4Ω/km，XL=16Ω。M侧母线最大三相短路电流4000A，最小2500A；线路末端最大三相短路电流1500A，最小两相1000A。对侧N母线最大三相短路电流3500A。最大负荷电流400A，nTA=400/5=80。相邻线路Ⅱ段动作电流1200A，动作时间0.8s。
110kV线路通常配置距离保护或光纤差动为主保护，但电流保护仍作为后备，面试中常要求说明其整定。Ⅰ段整定：
I_setⅠ = 1.25 × 1500 = 1875 A，二次侧 = 1875/80 ≈ 23.4 A
Ⅱ段与相邻线路Ⅱ段配合：
I_setⅡ = 1.15 × 1200 = 1380 A，二次侧 = 1380/80 ≈ 17.3 A
t_Ⅱ = 0.8 + 0.5 = 1.3 s
K_sen = 1000 / 1380 ≈ 0.72 < 1.3，不满足
灵敏度不足时，110kV线路应改用距离保护Ⅱ段或光纤差动，不能强行降低电流定值而失去选择性。这是110kV与35kV整定思路的重要区别：电压等级越高，对选择性和灵敏度的要求越严，单纯电流保护往往难以同时满足。
Ⅲ段整定：
I_setⅢ = 1.2 × 1.5 / 0.85 × 400 ≈ 847 A，二次侧 ≈ 10.6 A
t_Ⅲ = 1.5 s（与下一级配合）
四、三段配合关系与面试要点
三段式保护的核心是“定值从大到小、时间从小到大”：Ⅰ段定值最大、瞬时动作，保护线路一部分；Ⅱ段定值次之、带0.5s延时，保护线路全长并延伸至下一级；Ⅲ段定值最小、延时最长，作近后备和远后备。配合时先整定下一级，再整定上一级，逐级配合。
面试中常见的追问包括：为什么Ⅱ段灵敏度不够时要换配合对象？因为与速断配合定值高、灵敏度低，与限时速断或过电流配合定值低、灵敏度高，但时间要相应加长。为什么Ⅲ段要乘自启动系数？因为故障切除后电压恢复，电动机自启动电流可达额定电流的数倍，若不考虑会误动。为什么速断不校验末端灵敏度？因为速断本身就不保护线路全长，只校验保护范围。
最后给出一份可直接对照的整定结果示例表，便于面试时快速复核：
| 保护段 | 35kV一次定值 | 35kV二次定值 | 动作时间 | 灵敏度 |
|---|---|---|---|---|
| Ⅰ段 | 1500 A | 25.0 A | 0 s | 保护范围约24% |
| Ⅱ段 | 690 A | 11.5 A | 1.0 s | 1.30 |
| Ⅲ段 | 635 A | 10.6 A | 1.5 s | 近后备1.42 |
整定完成后，还应核对CT变比、保护装置定值范围、时间级差是否与上级变电站配合，并确认最小运行方式下各段灵敏度均达标。面试作答时，先讲整定原则，再代入数据计算，最后校验灵敏度并说明不满足时的调整方向，这样逻辑完整、有说服力。