供电线路的电流速断保护
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继电保护分类1.1过流保护配置:一、电流速断保护(第I段):对于仅反应于电流增大而瞬时动作电流保护,称为电流速断保护。
为了保护的选择性,动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路短路整定。
仅靠动作电流值来保证其选择性能无延时地保护本线路的一部分(不是一个完整的电流保护)。
二、限时电流速断保护(第∏段)任何情况下能保护线路全长,并具有足够的灵敏性。
在满足要求前一条的前提下,力求动作时限最小。
因动作带有延时,故称限时电流速断保护。
限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性与第I段共同构成被保护线路的主保护,兼作第I段的近后备保护。
三、定时限过电流保护(第∏I段)作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。
其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护称为过电流保护,此保护不仅能保护本线路全长,且能保护相邻线路的全长。
第HI段的IdZ比第工、II段的IdZ小得多,其灵敏度比第工、∏段更高;在后备保护之间,只有灵敏系数和动作时限都互相配合时,才能保证选择性;保护范围是本线路和相邻下一线路全长;电网末端第∏I段的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和(可瞬时动作),故可不设电流速断保护;末级线路保护亦可简化(I+∏I或∏I),越接近电源,t∏1越长,应设三段式保护。
1.2电压联锁速断保护电流速断保护具有很好的快速性,但当系统运行方式变化很大时,保护范围可能很小,甚至没有保护区。
为了在不增加保护动作时限的条件下增长保护范围,可以再加一个低电压联锁逻辑。
简而言之,在故障情况下,电流增大,同时电压降低,必须电流大于电流定值,而电压小于电压定值时,还可以出口跳闸。
此外,还有复合电压联锁速断保护,复合电压由低电压元件与负序电压元件构成。
13方向性电流保护双电源多电源和环形电网供电更可靠,但却带来新问题。
背侧与区内短路电流不易区分。
没有选择性。
原因分析:反方向故障时对侧电源提供的短路电流弓I起误动。
三段式电流保护工作原理、整定计算什么是三段式电流保护三段式电流保护指的是电流速断保护(第一段)、限时电流速断保护(第二段)、定时限过电流保护(第三段)相互配合构成的一套保护、下面我们就来详细介绍一下三段时电流保护的工作原理和整定计算方法。
一、电流速断保护(第I段)简单网络接线示意图对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护,称为电流速断保护。
为优先保证继电保护动作的选择性,就要在保护装置起动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起动,这在继电保护技术中,又称为按躲过下一条线路出口处短路的条件整定。
以上图1所示的网络接线为例,假定每条线路上均装有电流速断保护,对于安装在A母线处的保护1来讲,其起动电流必须整定得大于d2点处短路时,可能出现的最大短路电流,即在最大运行方式下B母线上三相短路时的电流,即:当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时,安装在A母线处的保护1就能起动,最后动作于跳断路器1对保护2来讲,按照同样的原则,其起动电流必须整定得大于d4点处短路时,可能出现的最大短路电流,即在最大运行方式下C母线上三相短路时的电流,即:当被保护线路的一次侧电流达到起动电流这个数值时,安装在B母线处的保护2就能起动,最后动作于跳断路器2。
后面几段线路的电流速断保护整定原则同上。
电流速断保护的主要优点是:简单可靠,动作迅速,因而获得了广泛的应用。
但由于引入的可靠系数,所以不难看出,电流速断保护的缺点是:不能保护本线路的全长,且保护范围直接受系统运行方式变化的影响。
运行实践证明,电流速断保护的保护范围大概是本线路的85%~90%。
二、限时电流速断保护(第II段)1、工作原理及整定计算的基本原则由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长,因此我们考虑增加一段新的保护,用来切除速断范围以外的故障,保护本线路的全长,同时也能作为电流速断保护的后备保护。
由于要求它必须保护本线路的全长,因此它的保护范围必然要延伸到下一条线路中去,这样当下一条线路出口处(如图1中,对于保护1来说,d2点处)发生短路时,它就要起动,在这种情况下,为了保证动作的选择性,就必须使保护的动作带有一定的时限,但又为了使这一时限尽量缩短,我们就考虑使它的保护范围不超过下一条线路速断保护(如图1中的保护2)的保护范围,而动作时限则比下一条线路速断保护高出一个时间阶段,即如图2(a)所示,由于它能以较小的时限快速切除全线路范围以内的故障,所以我们称它为限时电流速断保护。
摘要:在进行远距离送电时,瞬时电流速断保护经常面临配电变压器励磁涌流、TA饱和等不正确动作状态,为了确保线路正常运行,本文通过阐述励磁涌流、TA饱和对瞬时电流速断保护的影响,同时分析线路中励磁涌流问题、TA饱和问题,并提出相应的政策建议,进而为瞬时电流速断保护提供参考依据。
关键词:励磁涌流TA饱和瞬时电流速断保护1概述1.1励磁涌流对瞬时电流速断保护的影响对于6-10KV配电线路,一般采用两段式电流保护。
两段式保护的第一段瞬时电流速断保护为主保护段,第二段过流保护为后备保护段。
当线路末段有多条出线或多台变压器时,瞬时电流速断保护按躲本线路末端母线故障的最大故障电流整定,即按照最大运行方式下线路末端三相短路电流来整定的,由于考虑到保护区不小于线路全长的20%[1]。
在这种情况下,需要取较小的动作电流值,尤其是系统阻抗较大(线路较长,配电变压器较多)时,其取值通常情况下会更小。
因此,在产生配电变压器空投及外部故障时,对于恢复电压时的变压器励磁涌流产生的影响,在整定过程中没有进行全面的考虑,与瞬时电流速断保护定值相比,励磁涌流的起始值比较大,进一步造成10kV变电站的出线送不出,或者跳闸现象频繁出现在运行过程中。
1.2TA饱和对瞬时电流速断保护的影响近年来,随着经济的不断发展,为了满足市场用电需求,对城网、农网进行了相应的改造,进一步扩大了10kV 系统的规模,在这种情况下,会进一步增加系统出口的短路电流。
通过对现场的故障电流进行测试,其故障电流通常情况下可以达到TA一次额定电流的数百倍,原有的一些变比较小的TA在发生故障时经常出现严重饱和,进而在一定程度上导致故障电流不能正确反应。
发生线路故障后,自身保护不动作的现象在一些出线中经常出现,进而出现母联断路器等越级跳闸的保护方式切除故障。
2线路中励磁涌流问题2.1影响继电保护装置励磁涌流[2]是变压器特有的电磁现象,并且励磁涌流是关于时间的多变量函数,通常情况下励磁涌流仅存于变压器的某一侧。
电流速断保护一、什么是电流速断保护?电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。
它能在最短的时间内迅速切除短路故障,减小故障持续时间,防止事故扩大。
电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。
二、瞬时电流速断保护的整定原则和保护范围瞬时电流速断保护与过电流保护的区别,在于它的动作电流值不是躲过最大负荷电流,而是必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流。
即按躲过被保护线路末端可能产生的三相最大短路电流来整定。
从而使速断保护范围被限制在被保护线路的内部,从整定值上保证了选择性,因此可以瞬时跳闸。
当在被保护线路外部发生短路时,它不会动作。
所以不必考虑返回系数。
由于只有当短路电流大于保护装置的动作电流时,保护装置才能动作。
所以瞬时电流速断保护不能保护设备的全部,也不能保护线路的全长,而只能保护线路的一部分。
对于最大运行方式下的保护范围一般能达到线路全长的50%即认为有良好的保护效果;对于在最小运行方式下的保护范围能保护线路全长的15%~20%,即可装设。
保护范围以外的区域称为“死区”。
因此,瞬时电流速断保护的任务是在线路始端短路时能快速地切除故障。
当线路故障时,瞬时电流速断保护动作,运行人员根据其保护范围较小这一特点,可以判断故障出在线路首端,并且靠近保护安装处;如为双电源供电线路,则由两侧的瞬时电流速断保护同时动作或同时都不动作,可判断故障在线路的中。
三、瞬时电流速断保护的基本原理瞬时电流速断保护的原理与定时限过电流保护基本相同:只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。
中间继电器的作用有两点:其一是因电流继电器的接点容量较小,不能直接接通跳闸线圈,用以增大接点容量;其二是当被保护线路上装有熔断器时,在两相或三相避雷器同时放电时,将造成短时的相间短路。
但当放完电后,线路即恢复正常,因此要求速断保护既不误动,又不影响保护的快速性。
利用中间继电器的固有动作时间,就可避开避雷器的放电动作时间。
(1)电流速断保护:故障电流超过保护整定值无时限(整定时间为零),立即发出跳闸命令。
(2)电流延时速断保护:故障电流超过速断保护整定值时,带一定延时后发出跳闸命令。
(3)过电流保护:故障电流超过过流保护整定值,故障出现时间超过保护整定时间后发出跳闸命令。
(4)过电压保护:故障电压超过保护整定值时,发出跳闸命令或过电压信号。
(5)低电压保护:故障电压低于保护整定值时,发出跳闸命令或低电压信号。
(6)低周波减载:当电网频率低于整定值时,有选择性跳开规定好的不重要负荷。
(7)单相接地保护:当一相发生接地后对于接地系统,发出跳闸命令,对于中性点不接地系统,发出接地报警信号。
(8)差动保护:当流过变压器、中性点线路或电动机绕组,线路两端电流之差变化超过整定值时,发出跳闸命令称为纵差动保护,两条并列运行的线路或两个绕组之间电流差变化超过整定值时,发出跳闸命令称横差动保护。
(9)距离保护:根据故障点到保护安装处的距离(阻抗)发出跳闸命令称为距离保护。
(10)方向保护:根据故障电流的方向,有选择性的发出跳闸命令称为方向保护。
(11)高频保护:利用弱电高频信号传递故障信号来进行选择性跳闸的保护称为高频保护。
(12)过负荷:运行电流超过过负荷整定值(一般按最大负荷或设备额定功率来整定)时,发出过负荷信号。
(13)瓦斯保护:对于油浸变压器,当变压器内部发生匝间短路出现电气火花,变压器油被击穿出现瓦斯气体冲击安装在油枕通道管中的瓦斯继电器,故障严重,瓦斯气体多,冲击力大,重瓦斯动作于跳闸(油流速度0.7~1.5m/s),故障不严重,瓦斯气体少,冲击力小,轻瓦斯动作于信号(气体容积250ml~300ml)。
(14)温度保护:变压器、电动机或发电机过负荷或内部短路故障,出现设备本体温度升高,超过整定值发出跳闸命令或超温报警信号。
(15)主保护:满足电力系统稳定和设备安全要求,出现故障后能以最快速度有选择性的切除被保护设备或线路的保护。
什么是一段过流、二段过流、三段过流?好多电工都搞不清楚过流即过电流保护。
三段式电流保护指的是电流速断保护(第一段)、限时电流速断保护(第二段)、定时限过电流保护(第三段),相互配合构成的一套过电流保护机制。
1段,近区短路0秒跳闸,一般保护到母线侧线路出口一段距离;2段,带0.3-0.5秒左右的时限跳闸,一般保护全线路,有可能还有少许延伸;3段,带N秒的延迟跳闸,一般是按照躲过最大负荷电流整定的,保护全线路包括下一级的很大一部分,视具体情况而定。
供电系统中的线路、设备等故障,会产生短路电流。
短路电流比线路正常工作时大很多,这个就不用过多解释了。
通过电流互感器测量这个电流值,和电流值的持续时间,达到整定值时输出跳闸信号,这个就是过电流保护的基本原理。
故障电流越靠近电源点,短路电流越大。
过流一段保护,也俗称速断保护。
这个保护的电流整定值是非常大的,而且没有整定时间。
也就是说,只要是达到了这个电流值,保护装置必须立即动作(实际反应速度在毫秒级别)!但是,为了保证保护的选择性(下一级线路的故障不能使上一级的保护动作),速断保护并不能保护线路的全长。
所以,别看它名字叫做一段,速断保护并不是线路的主保护!过流二段保护。
保护的电流整定值比一段小,也有整定时间。
线路电流达到整定值并持续一段时间后,保护动作。
过流二段保护的电流整定值,必须保证保护本线路的全长,还要延长至下一级线路的前半部分。
二段保护是本线路的主保护,并作为下一级线路的远后备保护。
过流三段保护。
保护的电流整定值比二段更小,时间比二段更长。
三段保护不仅要保证本线路的全长,还要保证比过流二段保护更长。
三段保护是线路的后备保护,并作为下一级线路(甚至下下一级)的远后备保护。