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相间保护及其应用场景:常用的相间保护

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)无时限电流速断保护作为单回线路带有受电变压器的终端线路的主保护时,其保护区若伸入变压器,则应以重合闸纠正保护可能发生的无选择性动作。4)无方向性无时限电流速断保护除了作为线路主要保护外,有时也作为线路死区内的辅助保护。

相间保护及其应用场景:常用的相间保护

1.电流、电压保护的配置原则

对于电网结构简单的双侧电源辐射状网络、单侧电源环形网络及辐射状网络,一般采用带方向或不带方向的电流、电压保护作为相间故障的主保护及后备保护,可以满足选择性、灵敏性及快速性的要求。

电流、电压保护一般按接于全电流及全电压设计,反应故障状态下电流及电压的数值。根据需要,保护由无时限或带时限;无方向或带方向;单段或数段保护组合而成。由于电流、电压保护的保护区或灵敏度随着电网运行方式的变化而变化,当电网的运行方式变化较大时,电流、电压保护特性受到严重影响,同时,系统振荡电流也对该类保护有较大的影响,所以电流、电压保护一般不作为110kV及以上电网中线路的主保护。

为了有选择性地切除故障,电流、电压相间保护按阶梯时限特性构成。一般情况下,三段式保护包括三个时限阶段。

1)第一段(简称Ⅰ段):通常指主保护的瞬时段,保护不经时限元件,而以本身固有动作时限发出跳闸脉冲。

2)第二段(简称Ⅱ段):通常指主保护的限时段,其动作参数与相邻元件上的主保护相配合。

3)第三段(简称Ⅲ段):通常指后备保护段,一般由各类过电流保护构成。

三段式电流、电压保护在35kV电网线路上应用广泛,但在某些情况下,保护仅由其中的一段或两段构成。在单侧电源的终端单回线路上,通常仅需装设主保护的瞬时段及后备过电流保护;在单侧电源供电的环形网络中,连接至电源母线上的单回线路对侧的保护,有时仅需装设一段方向过电流保护。

各段保护的主要构成方式及其在电力系统中应用情况如下:

(1)第一段采用无时限电流速断保护

1)无时限电流速断保护作为线路的主保护,使被保护线路的一部分或大部分的相间故障都能有选择性地瞬时切除,这将缩短与其配合关系的相邻线路第二段的动作时限,提高系统保护水平。

2)无时限电流速断保护作为单回线路带有受电变压器的终端线路的主保护时,其保护区若伸入变压器,则应以重合闸纠正保护可能发生的无选择性动作。

3)无时限电流速断保护作为平行线路仅单回线路运行时的主保护,当保护接于和电流上,在双回线路运行时,保护应退出。

4)无方向性无时限电流速断保护除了作为线路主要保护外,有时也作为线路死区内的辅助保护。

(2)第一段采用无时限方向电压速断保护

1)为了获得选择性,无时限电压速断保护一般必须附加方向元件,以防止反方向短路时电压下降引起保护误动作。电压互感器二次回路断线时,电压下降,低电压继电器及方向元件可能出现误动作,所以必须附设防止其误动作的电压回路断线闭锁装置。

2)在中性点非直接接地辐射型电网中,当两点接地故障的两故障点在不同线路上时,大多数情况无时限电压速断保护感受的残余电压的数值比两点故障点处于同一地点时为高,这就影响到保护动作的正确性。

3)保护区受电压误差影响较大。(www.xing528.com)

考虑到上述各点,无时限电压速断保护在电网中应谨慎使用,一般严格限用于电网中辐射线路的小电源侧。

(3)限时电流速断保护 限时电流速断主要用于以下几种情况:

1)单侧电源的多段辐射状网络中单回线路的主保护,当线路对侧无专用的母线保护时,也作为该母线的主保护。

2)单回线路带有一台或两台受电变压器的终端线路、分支线路的主保护装置,与受电变压器差动保护配合获得选择性。

3)平行线路单回线路运行时的主保护及对侧母线无专用母线保护时的主保护,并兼作平行线路主保护的后备保护。保护可接于和电流上或分接于每一回线路上。

(4)过电流保护 保护第三段主要采用各类过电流保护。不带低电压起动的过电流保护一般用于负荷比较轻的线路上,若由于负荷较重采用不带低电压起动的过电流保护不能满足对后备保护区及Yd变压器后发生不对称短路时的灵敏系数的要求,此时可以采用带复合电压起动的过电流保护装置。

在决定保护配置方案时,应考虑到保持电流电压简单可靠的性能,要求保护的接线简单,组数较少。避免运行中不必要的拆换接线与变更整定值,所以在具体工程设计中应该遵守下述几个原则。

1)系统运行方式变化不大,一套保护即可满足不同运行方式下对保护选择性、灵敏性及动作时限的要求。

2)保护的配置方案应能在较长时间内适应电网对保护的要求。

3)采用电流电压保护作为某一线路相间故障的保护及后备保护时,不应影响到与其有配合关系的相邻线路上保护的灵敏系数、选择性及动作时限,从而保证电网保护水平。否则应采用距离保护或其他性能良好的保护。

2.距离保护的采用原则

35kV中性点非直接接地电网在下述情况下可以考虑采用距离保护。

1)结构简单的双侧电源辐射状和单侧电源环状电网的非电源侧,采用无时限和带时限的电流、电压保护不能满足选择性、灵敏性和快速性的要求时。

2)结构复杂的多侧电源辐射状、双侧电源环状电网和单侧电源环状电网。

3)双侧电源辐射状线路装设有纵联差动保护时。

4)双侧电源的平行线路采用无时限和带时限的电流、电压保护作为单回线路运行的主保护不能满足选择性、灵敏性和快速性的要求时。

在某些情况下,为了给予相邻线路的保护的整定配合创造有利条件,也可根据实际系统采用距离保护作为相间故障和两点接地短路的主要保护。

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