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第三章 馈线保护及其整定计算

I
I set
I k . L . min
3
E
2 Z s . max z 1 L min
三、电流速断保护的构成(电流速断保护的单相构成原理接线)
线路 KA
nTA
I>
&
跳闸 KS
I op
I
闭锁
过电流继电器接于TA二次侧,流过电流大于它的动作电流IIop后,
比较环节KA有输出。在某些情况,需闭锁跳闸回路,设置闭锁环 节。不需要闭锁时,输出为1,否则输出为0。当KA有输出且不被 闭锁时,与门有输出,发跳闸命令,同时启动信号回路KS。
整定电流:对电流速断保护而言,能使该保护装置启动 的最小电流值称为保护装置的整定电流,以Iset表示。即 Ik >=Iset,保护动作。
保护2的启动电流Iset.2必须大于下一条线路出口处短 路时可能的最大短路电流,从而造成在本线路末端短路 时保护不能启动, 即速断保护的范围不是本线路的100%,存在一个保护不 能启动的范围。保护范围受运行方式变化的影响。 最小保护范围:在各种运行方式下发生各种短路保护都 能动作切除故障的短路点位置的最小范围称为最小的保 护范围。
电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护
都是反应于电流升高而动作的保护。它们之间的区别 主要在于按照不同的原则来选择启动电流。 电流速断保护是按照躲开本线路末端的最大短路 电流来整定;
限时电流速断保护是按照躲开下级各相邻元件
电流速断保护的最大动作范围来整定;
过电流保护是按照躲开本元件最大负荷电流来
第三章
馈线保护及其整定计算
单侧电源网络相间短路的电流上电压等级的电网,主要承担输电任务,形成多电源 环网,采用中性点直接接地方式,其主保护一般由纵联保护担任, 全线路上任意点故障都能快速切除。 110KV以下电压等级的电网,主要承担供、配电任务,发生单 相接地后为保证继续供电,中性点采用非直接接地方式;为了便 于继电保护的整定配合和运行管理,通常采用双电源互为备用, 正常时单侧电源供电的运行方式。其主保护一般由阶段式动作特
解决办法: (1)优先保证动作的选择性,即从保护装置启 动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时 不启动(按躲开下一条线路出口处短路的条件 整定),但造成了在本线路末端短路时保护不 能启动。 (2)在个别情况下,当快速切除故障是首要条 件时,就采用无选择性的速断保护,而以自动 重合闸来纠正这种无选择性动作。
保护,同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护,也
作为过负荷时的保护。过电流保护其启动电流是按照躲
开最大负荷电流来整定的。当电流幅值超过最大负荷电 流值时启动。采用保护启动后出口动作时间是固定的整 定时间,称为定时限过电流保护。
特点: (1)保护范围不仅包括本线路全长,也包括相邻下一线路全 长,甚至更远。 (2)为了保证选择性,动作时限一般较长。是一种后备保护。
二、电流速断保护的整定计算原则
(1)动作电流的整定:
保护1:对保护1而言,其整定的动作电流IIset.1必须大于k4点短路 时可能出现的最大短路电流,即大于在最大运行方式下(即系统 等值阻抗最小)变电所C母线上三相短路时电流Ik.C.max
I
I set . 1
I k . C . max
E
(1)当线路A-B上发生故障,希望保护2瞬时动作;当线路B-C 上发生故障,希望保护1瞬时动作;
(2)以保护2为例,当相邻线路B-C始端(出口处)k2点短路时, 按照选择性的要求,速断保护2不应动作,该故障应由速断保护 1动作切除。 在线路末端k1点短路时,希望速断保护2能瞬时动作切除故障。 存在问题:上述两种情况,保护2电流数值几乎一样,无法区分。
性的电流保护担任。
三段式电流保护
电流Ⅰ段: 电流速断保护 电流Ⅱ段: 限时电流速断保护
电流Ⅲ段: 定时限过电流保护
电流速断保护 一、工作原理 对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流 保护,称为电流速断保护。 电流速断保护范围:一般只能保护线路的一部分, 不能保护本线路全长的100%。
电流速断保护范围问题分析:
Z s . min Z
AC
动作电流为:
I
I set . 1
K
I rel
I k .C . max
K rel 1 . 2 ~ 1 . 3
I
保护2:其整定的动作电流IIset.2必须大于变电所B母线上短路时 的最大短路电流Ik.B.max。
动作电流为:
I set .2 K rel I k . B . max
I I
K rel 1 . 2 ~ 1 . 3
I
(2)保护范围的校验: 在已知保护的动作电流后,大于动作电流的短路电流对应的短路 点区域,就是保护范围。
最小的保护范围在系统最小运行方式(对应的系统等值阻抗最大) 下两相短路时出现。一般情况下,应按这种运行方式和故障类型 来校验保护的最小范围,要求大于被保护线路全长的(15~20)%。 保护的最小范围计算式:
限时电流速断保护动作特性分析举例
由于要求限时电流速断保护必须保护线路全长,则保护范围必然 延伸到下一线路出口,为了保证选择性,就必须使II段保护的动 作带有一定的时限,即比下级线路的速断保护高出一个时间阶梯 t。即当下一级线路出口处发生故障时,下一级速断保护优先 动作。
定时限过电流保护
作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备
整定;
由于电流速断保护不能保护线路全长,限时电流 速断保护不能作为相邻元件的后备保护,因此为保证 迅速而又有选择性地切除故障,常常将电流速断保护、
限时电流速断保护和过电流保护组合在一起,构成阶
段式电流保护。
限时电流速断保护
一、工作原理
由于有选择性电流速断保护不能保护本线路的全长,因此可 考虑增加一段带时限动作的保护,用来(1)切除本线路上速断 保护范围以外的故障,保护本线路的全长;(2)同时也能作为 速断保护的后备,这就是限时电流速断保护。 对限时电流速断保护的要求: (1)在任何情况下能保护本线路的全长,并且具有足够的 灵敏性; (2)力求具有最小的动作时限; (3)在下级线路短路时,保证下级保护优先切除故障,满 足选择性要求。
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