电流速断和限时速断保护原理(含图)
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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。
限时电流速断保护1.限时电流速断保护的工作原理瞬时电流速断保护的保护范围不能达到线路的全长,在本线路末端附近发生短路时不会动作,因此需要增设另一套保护,用于反应本线路瞬时电流速断保护范围以外的故障,同时作为瞬时电流速断保护的后备,这就是限时电流速断保护。
对限时电流速断保护的要求是,其保护范围在任何情况下必须包括本线路的全长,并具有规定的灵敏度;同时,在保证选择性的前提下,动作时间最短。
如图3-4所示,说明限时电流速断保护的工作原理。
以线路Ll 的保护1为例,限时电流速断保护的保护范围需包括本线路Ll 的全长,则必然延伸到相邻线路L2,但不应超出保护2的瞬时电流速断保护的保护范围,即II act I 1.>I act I 2.,显然,保护1的限时电流速断保护的保护范围,与保护2的瞬时电流速断保护的保护范围出现重叠区。
为了保证保护的选择性,即在线路L2始端短路时,仍然由保护2动作使断路器QF2跳闸,保护1的限时电流速断保护必须增加动作延时,即II act t 1.>I act t 2.。
2、整定计算(1)动作电流。
线路L1的限时电流速断保护动作电流的整定原则为:与相邻线路瞬时电流速断保护配合,计算如下:I act II rel II act I K I 2.1.= (3-5)式中II act I 1.——线路L1的限时电流速断保护的一次动作电流; II rel K ——限时电流速断保护的可靠系数,考虑短路电流的计算误差、测量误差等因素对保护的影响,一般取II rel K =1.1~1.2; I act I 2.——相邻线路L2瞬时电流速断保护的一次动作电流。
按照式(3-5)计算出保护1的限时电流速断保护的动作电流、保护2的瞬时电流速断保护的动作电流,关系如图3-4所示。
(2)动作时间。
线路L1的限时电流速断保护动作时间,应与线路L2的瞬时电流速断保护动作时间配合,整定如下:tt t I act II act ∆+=2.1. (3-6) 式中 II act t 1.——线路L1的限时电流速沁保护的动作时间;I act t 2.——线路L2的瞬时电流速断保护的动作时间;t ∆——时限级差。
三段式电流保护整定的计算方法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。
电流速断保护
当输电线路发生严重故障时,将会产生很大的故障电流,故障点距离电源愈近,短路电流就愈大。
电流速断保护就是反应电流升高而不带时限动作的一种电流保护,但电流速断保护不能保护线路的全长。
根据继电保护速动性的要求,电流速断保护的动作时限为瞬时动作,任一相电流大于整定值,保护就会跳闸并发信号。
其动作方程为:
Id≥I1
式中,Id为短路电流,I1速断保护定值。
电流速断保护原理逻辑图如下:
图5-1 电流速断保护原理逻辑图
HL-9661的电流速断保护具有方向闭锁的功能,可通过控制字(速断方向)进行投退选择。
方向元件闭锁是根据判断功率方向来决定的,只有当短路功率方向是由母线到线路时保护才动作,反之不动作。
5.1.2 电流限时速断保护
由于电流速断保护(无时限)不能保护线路全长,因此需要增加带时限的电流速断保护,用以保护线路的其余部分的故障,并作为电流速断保护的后备保护。
其保护范围不仅包括线路全长,而且深入到相邻线路的无时限保护区一部分。
电流限时速断保护的动作时限应与电流速断保护相配合。
当任一相电流大于整定值并超过整定延时,保护跳闸并发信号,点亮面板指示灯D5,其动作方程为:
Id≥I2
t≥t_I2
式中,Id为短路电流,I2为电流限时速断保护定值;
t为短路电流大于电流限时速断保护定值的时间;
t_I2为电流限时速断保护的整定延时。
电流限时速断保护原理逻辑图如下:
图5-2 电流限时速断保护原理逻辑图
HL-9661的电流限时速断保护具有方向闭锁的功能,可通过控制字(限时速断方向)的投退来选择。
方向闭锁是根据判断功率方向来决定是否闭锁,只有当短路功率方向是由母线到线路时保护才动作,反之不动作。