本文將要學(xué)習(xí)中低壓線路階段式電流保護以及低電壓閉鎖的方向電流速斷保護。
一、中低壓線路階段式電流保護
以下將要學(xué)習(xí)階段式(三段式)電流保護的相關(guān)內(nèi)容。
1. 10/35kv線路一般為小電流接地電網(wǎng)中線路,主要為饋電線路。對饋電線路,一般設(shè)置三段式電流保護、低頻減載、三相一次重合閘和后加速保護以及對負載保護,并具有小電流接地選線功能。
每個保護通過控制字可投入和退出。
為了增大電流速斷保護區(qū),可引入電壓元件,構(gòu)成電流電壓聯(lián)鎖速斷保護。
在雙電源線路上,為滿足保護選擇性,電流保護中引入方向元件控制,構(gòu)成方向電流保護,其中各段電流保護的方向元件通過控制字可投入和退出。
在三段式電流保護中,為縮短動作時限,第ⅲ段可整定為反時限。通過控制字可選用反時限特性形式。
需要指出,末端饋線保護一般只需設(shè)置兩段式電流保護或反時限電流保護就可以滿足要求。
2. 電流保護主要反映相間短路故障:兩相相間短路故障;兩相接地短路故障;三相短路故障:異地不同名相兩點接地故障。
為使異地不同名相兩點接地故障有盡可能多的機會切除一個故障點,保護裝置采用兩相式接線,并裝設(shè)在同名的兩相上,通常裝設(shè)在a、c相上(異地不同名相兩點接地時有2/3的機會切除一個接地點)。
二、低電壓閉鎖的方向電流速斷保護
以下將要學(xué)習(xí)低電壓閉鎖的方向電流速斷保護的相關(guān)內(nèi)容。
1. 階段式(三段式)電流保護
(1)電流保護多采用三段式:
第ⅰ段為無時限電流速斷保護或無時限電流閉鎖電壓速斷保護,第ⅱ段為帶時限電流速斷保護或帶時限電流閉鎖電壓速斷保護,ⅰ段和ⅱ段保護作為本線路相間短路的主保護;
第ⅲ段為過電流保護或低電壓閉鎖的過電流保護,ⅲ段作為本線路相間故障的近后備保護及相鄰線路的遠后備保護。
根據(jù)被保護線路在電網(wǎng)中的地位,在能滿足選擇性、靈敏性和速動性的前提下,也可只裝設(shè)ⅰ、ⅱ段,ⅱ、ⅲ段或只裝設(shè)第ⅲ段保護。
(2)三段式電流保護:
ⅰ段動作電流整定值最大,動作時間最短;ⅲ段動作電流整定值最小,動作時間最長。三段電流保護的定值呈階梯特性,故稱為階段式電流保護。當(dāng)電流超過定值且時間大于整定延時后,裝置即出口跳閘,同時發(fā)出動作信號。
(3)階段式(三段式)電流保護要解決的問題:
階段式保護要解決的問題主要是配合問題,即保護范圍的配合(由整定值的配合來實現(xiàn))、動作時間的配合。以下簡要說明各段保護間保護范圍和動作時間的配合。
3. 采用階段式繼電保護:
以斷路器qf1上的保護為分析對象。第ⅰ段保護又稱為瞬時速斷保護,其保護范圍被限制在被保護線路以內(nèi)。為了滿足選擇性,第ⅰ段保護就不能保護線路的全長,即必須縮短保護范圍。為保證選擇性第ⅰ段動作值按躲過相鄰線出口短路時流過保護的最大短路電流整定。一般要求第ⅰ段保護的保護范圍應(yīng)為線路全長的85%左右。
圖1階段式電流保護范圍配合說明圖
圖2階段式電流保護的構(gòu)成邏輯框圖
4. 反時限過電流保護 :
(1)由于定時限過電流保護(ⅲ段)愈靠近電源,保護動作時限愈長,對切除故障是不利的。為能使ⅲ段電流保護縮短動作時限,可采用反時限特性,當(dāng)故障點愈靠近電源時,流過保護的短路電流i愈大,動作時間t愈短。
目前中低壓微機保護裝置都廣泛應(yīng)用反時限電流保護。
(2)反時限過電流保護
通過控制字可以選擇其中的一種方式。
一般的反時限電流保護同時含有速斷功能,當(dāng)電流超過速斷定值時會瞬時動作。
實際上就是包括電流速斷和反時限特性過電流的兩段式保護,保護性能優(yōu)于傳統(tǒng)的兩段式保護。
反時限電流保護廣泛用于末端饋線中。
(3)反時限過電流保護的啟動電流定值:
按躲過線路最大負載電流條件整定,本線路末端短路故障時有不小于1.5的靈敏系數(shù),相鄰線路末端短路故障時最好能有不小于1.2的靈敏系數(shù);同時還要較核與相鄰上下一級保護的配合情況(電源側(cè)為上一級,負載側(cè)為下一級)。
(4)反時限過電流保護的配合問題(最主要的)
①與相鄰上一級(或下一級)反時限過電流保護的配合
以圖3中保護1(上一級)與保護2(下一級)反時限過電流保護間的配合為例。
保護1反時限過電流保護特性(如圖中曲線1)應(yīng)高于保護2反時限過電流保護特性(如圖中曲線2)。即保護電流定值應(yīng)配合,滿足isetⅲ.1=kreliset.ⅲ.2。
保護2出口三相短路故障(圖中k2點),保護1與保護2 的反時限過電流保護通過相同最大短路電流時,所對應(yīng)的動作時間應(yīng)配合,配合級差△t2應(yīng)大于等于0.5~0.7s。
圖3
說明:當(dāng)保護2的電流速斷保護長期投入時,保護2與保護1的反時限過電流保護配合點可選在保護2速斷保護區(qū)末端(圖中k1點)。k1點短路故障時,保護1與保護2通過最大短路電流時,△t1應(yīng)不小于0.5~0.7s;同時,還應(yīng)校核在常見運行方式下,k2點短路故障時△t2不小于一個時間級差。
②與上一級定時限過電流保護(ⅲ段)的配合
以圖4中保護2(下一級)反時限過電流保護與保護1(上一級)定時限過電流保護間的配合為例。
保護1的ⅲ段與保護2反時限過電流的啟動電流定值配合,應(yīng)符合保護1的定值大于保護2的定值一定是可靠倍數(shù)。
其次,動作時限也要配合。圖中階梯形曲線1為保護1的時限特性。設(shè)k3點為保護1第ⅲ段電流保護范圍末端,當(dāng)在該點短路故障時,流過保護2反時限過電流保護的電流對應(yīng)的動作時間,應(yīng)小于保護1過電流保護的動作時間。
圖4