单侧电源电网相间短路的电流保护

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单侧电源电网的电流保护装设于线路的电源侧,根据整定原则的不同,电流保护可分为无时限电流速断保护、带时限电流速断保护和定时限过流保护三种。

最大短路电流:在最大运行方式下,发生三相短路时,短路电流最大。最小短路电流:在最小运行方式下,发生二相短路时,短路电流最小。

一、无时限电流速断保护

简称:"电流速断保护"或"I段电流保护"。

1.基本原理

反应于电流增大而瞬时动作的电流保护。保护的动作电流按躲过下一线路出口处(本线路的末端、下一线路的始端)最大短路电流整定,满足选择性。K1与K2的短路电流近似,该处短路时,保护1不应动作。

保护设置见图1。

单侧电源电网相间短路的电流保护

图1 无时限电流速断保护

2.整定计算

(1)动作电流:按照躲过最大运行方式下被保护线路末端三相短路电流单侧电源电网相间短路的电流保护 整定:

单侧电源电网相间短路的电流保护

(2)动作时间:

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(3)灵敏度:应满足:

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无时限电流速断保护的保护范围为本线路全长的80%左右。其选择性由动作电流保证,本线路故障时,其它线路装设的无时限电流速断保护不会误动作。

3.无时限电流速断保护的接线

无时限电流速断保护的接线见图4。

单侧电源电网相间短路的电流保护

图4 无时限电流速断保护的接线

二、带时限电流速断保护

简称:"Ⅱ段电流保护"

1.基本原理

由于无时限电流速断保护不能保护线路全长,增设第二套保护 。保护范围:一般延伸至下一线路,但不应超过下一线路I段或II段电流保护的范围。 带时限比无时限电流速断保护大一个或两个时限级差Δt,才有选择性动作。即动作电流值要躲过下一线路(相邻元件)I段或II段电流保护的动作值。

带时限电流速断保护见图5。

单侧电源电网相间短路的电流保护 图5 带时限电流速断保护

2.整定计算

(1)动作电流:按照与相邻线路的电流I段

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或是与考虑与相邻变压器的速断保护配合的原则整定

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取其中最大者考虑动作电流单侧电源电网相间短路的电流保护

(2)动作时间:

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(3)灵敏度:计算灵敏度系数

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要求单侧电源电网相间短路的电流保护

限时电流速断保护的保护范围为本线路全长并延伸到相邻线路(元件)无时限保护动作区内,但是绝对不应超出相邻线路(元件)无时限保护动作区。

3.带时限电流速断保护的接线

带时限电流速断保护的接线见图6。

单侧电源电网相间短路的电流保护

图6 带时限电流速断保护的接线

(1)为本线路无时限电流速断保护的后备保护(近后备)。

(2)相邻线路上的动作范围只是线路的一部分,不能作为相邻线路的后备保护(远后备)。

(3)需要装设一套过电流保护(电流III段)作为本线路的近后备保护以及相邻线路的远后备保护。

三、定时限过流保护(过电流或电流III段)

1.基本原理

动作电流按躲过最大负荷电流(正常运行)整定,并以时限来保证动作选择性。不仅能保护本线路全长,而且保护范围延伸到相邻线路末端。不仅可作本级线路的近后备保护,还可以作相邻线路的远后备保护。

定时限过电流保护的配置和时限特性,见图7。

单侧电源电网相间短路的电流保护

图7 定时限过电流保护的配置和时限特性

2.整定计算

(1)动作电流:保证被保护元件通过最大负荷电流时,过电流保护不误动,并且在外部故障切除后能够可靠返回

单侧电源电网相间短路的电流保护

(2)动作时间:按照阶梯原则整定

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(3)灵敏度:计算灵敏度系数

近后备:

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远后备:

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因为按照负荷电流整定,定时限过电流保护的保护范围将远远超出本线路及相邻线路。

四、三段式电流保护的构成

原理接线图,见图8。

单侧电源电网相间短路的电流保护

图8 原理接线图

单侧电源电网相间短路的电流保护

图9 展开接线图

五、反时限过电流保护

反时限过电流保护见图10。

单侧电源电网相间短路的电流保护

图10 反时限过电流保护

动作时限与被保护线路中的短路电流大小有关。短路电流越大,t就越小。主要靠反时限过电流继电器实现。

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