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单侧电源网络的相间电流、电压保护的原理

发布日期:2018-11-02
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      电流增大和电压降低是电力系统中发生短路故障的基本特征。 利用此特征实现的保护是基本的,也是最早得到应用的继电保护原理。下面讲述反应电网相间短路故障的电流,电压保护原理,其整定配合的基本原则也适用于主设备的电流、电压保护。

       在单侧有电源的电网中发生短路时,通过保护装置的短路电流只能是指向被保护的方向,因而不需考虑保护装置反方向,即背后短路的问题,不需配备方向元件,其构成最为简单。电流、 电压保护属于阶段式或具有阶梯型动作特征的多段式保护,其选择性依靠上、下级保护的整定值和动作时间的配合来保证。 靠近电源的保护为上级保护,离电源较远的保护为下级保护。 电流、电压保护的段数根据整定配合的需要而定,但一般至少有三段。 没有人为延时的,动作最快的一段称为电流或电压瞬时速断,最后一段按照正常运行时或不正常运行而无短路时不能误动的原则整定,称为过电流保护或低电压保护。

一、瞬时电流速断保护
      根据对继电保护速动性的要求,保护装置动作切除故障的时间必须满足系统稳定和保护重要用户供电的可靠性。 对于特高压输电线路,还要满足限制过电压的要求。在简单可靠和保证选择性的前提下,原则上总是越快越好。因此,在各种电气元件上,应力求装设快速动作的继电保护装置。对于仅反应于电流增大而瞬时动作的电流保护,称为瞬时电流速断保护。

二、自适应电流速断保护
      所谓自适应继电保护是指能根据电力系统运行方式和故障类型的变化而实时地改变保护装置的动作特性或整定值的一种保护,其目的在于使保护装置尽可能地适应这些变化,以改善保护的性能。

三、限时电流速断保护
      由于有选择性的瞬时电流速断保护,不能保护本线路的全长,不能作为主保护,因此应增加一段新的保护,用来切除本线路瞬时电流速断保护范围以外的故障,同时也能作为瞬时电流速断保护的后备,这就是限时电流速断保护,亦即电流保护的11段。 对限时电流速断保护的要求,首先是在任何情况下都能保护本线路的全长,并具有足够的灵敏度;其次是在满足上述要求的前提下力求具有最小的动作时限。

四、定时限过电流保护
      有别于电流速断,过电流保护通常是指其起动电流按躲开最大负荷电流整定的一种保护装置,也是多段式电流保护的最后一段。 它在正常运行时不应该起动,而在系统发生故障时能反应于电流的增大而动作,在一般情况下它不仅能够保护本线路的全长,而且也能保护相邻线路的全长,以起到远后备保护的作用。

 五、阶段式电流保护的应用及评价
      瞬时电流速断、 限时电流速断和过电流保护都是反应于电流升高而动作的保护装置。 它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择起动电流。 瞬时速断是按照躲过被保护元件末|端的最大短路电流整定,限时速断是按照躲过下级各相邻元件瞬时电流速断最小保护范围末端的最大短路电流整定,而过电流保护则是按照躲过最大负荷电流整定。

六、反时限过电流保护
      反时限过电流保护是动作时限与被保护线路中电流大小有关的一种保护,当电流大时保护的动作时限短,而电流小时动作时限长,为了获得这种特性,在传统的保护装置中广泛应用了带有转动圆盘的感应型继电器或由静态电路构成的反时限过电流继电器。 此时电流元件和时间元件的职能由同一个继电器来完成,其在一定程度长,可以同时满足速动性和选择性的要求。

七、电流保护的接线方式
      指保护中电流继电器与电流互感器二次绕组之间连接方式,对相间短路的电流保护,目前广泛采用的是三相星形接线和两相星形接线这两种方式。这两种接线方式在故障时的性能分析比较有以下几点:1、对中性点直接接地系统和非直接接地系统中和各种相间短路;2、对于中性点非直接接地系统中的不同相两点接地短路;3、对于Yd接线变压器后面的两相短路;4、两种接线 方式的经济性。

八、低电压保护在系统中的应用
       在发生短路之后,总是伴随有电流的增大和电压的降低,能反应于电压降低而动作的保护,称为低电压保护,和电流保护一样,电压保护也可作成多段式,有瞬间电压速断、限时电压速断和低电压保护。



 

 

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