【文章內容簡介】 圖 37 最小運行方式下 正序阻抗圖 最小運行方式下最大正序阻抗： ( 1 ) m a x * 0 . 2 1 4 0 . 1 3 5 0 . 0 7 3 0 . 0 9 7 0 . 2 1 4 1 . 1 0 1 0 . 8 8 4 3 . 3 2 5 6 . 0 4 3X ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 38 最小運行方式下 負序阻抗圖 最小運行方式下最大 負 序阻抗： ( 2 ) m a x * 0 . 2 4 5 0 . 1 3 5 0 . 0 7 3 0 . 0 9 7 0 . 2 1 4 1 . 1 0 1 0 . 8 8 4 3 . 3 2 5 6 . 0 7 4X ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 最小運行方式下 2MVA 變壓器低壓側兩相短路電流： * ( 1 ) * ( 2 ) *33 0 . 1 4 36 . 0 4 3 6 . 0 7 4dzI XX??? ? ???標 幺 值 ： ** 1000 . 1 4 3 0 . 2 2 33 3 3 7BBd z d z d z BSI I I I K AU? ? ? ? ? ? ??有 名 值 ： 13 4 線路保護配置及整定計算 青硅線線路保護配置及整定 青硅線是一條雙回線，線路長度為 ，由于線路較短，用電流三段式不能保護線路全長，所以考慮用光纖縱差保護作為該線路的主保護 。 3～ 110kV 電網繼電保護 一般采用遠后備原則，所以采用低電壓閉鎖 定時限方向 過電流保護作為其后備保護。另外考慮到實際情況，還應該配備過負荷保護和三相一次重合閘 。 青硅線保護配置 本線路采用 RCS9613B保護裝置，適用于 110kV 以下電壓等級的小電流接地系統(tǒng)（中性點不接地或經消弧線圈接地系統(tǒng)）和中性點經電阻接地系統(tǒng)中的短線路光纖縱差和電流保護及測控。 保護方面的主要功能： 1）短線路光纖縱差保護； 2）三段可經低電壓閉鎖的定時限方向過流保護（其中第三段可整定為反時限，有三種反時限特性可供選擇，反時限也可經方向或低電壓閉鎖） ； 3）三段零序過流保護（零序電流可以外加，也可使用自產零序電流，其中第三段可通過整定選擇作為報警或者跳閘功能） /小電流接地選線（必須使用外加零序電流）； 4）三相一次重合閘（可選擇檢同期、檢無壓或不檢方式）； 5）過負荷保護（可通過整定選擇作為報警或者跳閘功能）；6﹚獨立的過流 /零序電流合閘加速保護（前加速或后加速）； 7）分散的低周減載保護功能； 8）獨立的操作回路。 由于本線路是 35kV線路，中性點不直接接地，所以不考慮零序保護，主要考慮光纖縱差保護，低電壓閉鎖定時限方向過電流保護，三相一次重合閘 和過負荷保護 。 （ 1） 光纖縱差保護原理 縱聯保護是利用線路兩端的電氣量在故障與非故障時的特征差異構成的保護。當線路發(fā)生區(qū)內故障、區(qū)外故障時，電力線兩端的電流波形、功率方向、電流相位以及兩端的測量阻抗都具有明顯的差異，利用這些差異可以構成不同原理的縱聯保護。 縱聯光纖差動保護是用光導纖維作為通信道的縱聯差動保護。 14 MI MNKDk2k1I mI rI nI N 圖 41縱聯電流差動保護原理圖 當線路 MN正常運行以及被保護線路外部 (如 k2點 )短路時，按規(guī)定的電流正方向看， M側電流為負，兩端電流大小相等、方向相反，及 0MNII????。當 線路內部短路（如 k1點）時，流經輸電線兩側的故障電流均為正方向，且 M N kI I I? ? ???（ kI? 為 k1點短路電流）。利用被保護元件兩側在區(qū)內短路與區(qū)外短路時一個是短路電流很大、一個幾乎為零的差異，構成電流差動保護；利用被保護元件兩側在區(qū)內短路時幾乎同相、區(qū)外短路幾乎反相的特點，比較兩側電流的相位，可以構成電流相位差動保護。 流過差動繼電器的電流 是 電流互感器的二次側電流之差，由于兩個電流互感器總是具有勵磁電流，且勵磁特性不會完全相同 ，所以在正常運行及外部故障時，流過差動繼電器的電流不等于零，此電流稱為不平衡電流?？紤]勵磁電流的影響，二次側電流的數值應為 1 ()m M MTAI I In ?? ? ??? 1 ()n N NTAI I In ?? ? ??? 式中 MI?? 、 NI?? 分別為兩個電流互感器的勵磁電流； mI? 、 nI? 分別為兩個電流互感器二次電流； nTA為兩個電流互感器的額定變比。 在正常運行及外部故障時， MNII???? ，因此流過差動繼電器的電流即不平衡電流為 1 ()un b m n M NTAI I I I In ??? ? ? ? ?? ? ? ? ? 繼電器正確動作時的差動電流 Ir應躲過正常運行及外部故障時的不平衡電流，即 mnr unbI I I I??? ? ? 在理論上不平衡電流的穩(wěn)態(tài)值采用電流互感器的 10%誤差曲線按下式計算 15 .m np st k? ? ? ? ? 式中， Kst為電流互感器的同型系數，當兩側電流互感器的型號、容量均相同時取 ，不同時取 1； Knp為非周期分量系數； 感器的最大短路電流。 （ 2） 低電壓閉鎖定時限方向過電流保護原理 線路相間短路電流電壓保護是根據輸、配電線上發(fā)生相間短路時線路電流增加而母線電壓下降的特征而設計的一種保護，主要用于 35kV及以下的小接地電流系統(tǒng)中。電流電壓保護中有一種是以反應電流增大而動作的電流測量元件為基礎構成的電流保護，另一種是以反應電流增大而動作的電流測量元件和反應電壓下降而動作的電壓測量元件為基礎構成的電流電壓保護。 該保護 作 為本線路主保護的近后備保護和 相鄰線路或元件的遠后備保護。 所謂低電壓啟動的過電流保護是指在定時限過電流保護中同時采用電流測量元件和低 于動作電壓動作的低電壓測量元件來判斷線路是否發(fā)生短路故障的保護。它的原理框圖如圖所示： ATVTA12435UI＆ tKS跳閘0 圖 42低電壓啟動過電流保護單相原理框圖 圖中， 1——低電壓測量元件； 2——電流測量元件； 3——與門； 4——延時元件，延時為電流保護第 Ⅱ 段的動作時間； 5——信號元件。 為了提高該保護的靈敏度，其電流測量元件和低電壓測量元件的一次動作電流分別為： rel .maxreset fhKK? ? ? 16 minset Lkel reUU KK?? 靈敏度為： ? ?2mindsen set????? 當低電壓啟動過電流保護作為近后備時，電壓測量元件的靈敏度 為 Ksen≥ 而它作為遠后備時，電壓測量元件的靈敏度要求 Ksen≥ 。 從以上所述可見，保護中電流測量元件的動作電流只需躲過被保護線路的額定電流，而不需考慮電動機的自啟動系數的影響，因而提高了電流保護第 Ⅲ 段的靈敏度。當線路因電動機自啟動而可能出現最大負荷電流時，電流測量元件可能誤動作，但低電壓測量元件因保護安裝處母線電壓較高，不會動作，從而保證了保護的選擇性和可靠性 [3]。 （ 3） 三相一次重合閘原理 電力系統(tǒng)中，三相一次自動重 合閘方式應用十分廣泛。不管是電磁型，晶體管型，還是集成電路型的三相一次自動重合閘裝置一般主要由啟動元件、延時元件、一次合閘脈沖元件和執(zhí)行元件四部分組成。啟動元件的作用是當斷路器跳閘之后，使重合閘的延時元件啟動。延時元件是為了保證斷路器跳閘之后，在故障點有足夠的去游離時間和斷路器及傳動機構能恢復準備再次動作的時間。一次合閘脈沖元件用來保證重合閘裝置只能重合一次。執(zhí)行元件則是將重合閘動作信號送至合閘電路和信號回路，使斷路器重新合閘，并發(fā)信號讓值班人員知道自動重合閘已動作。 三相一次自動重合閘的原理框圖如圖所示： 1 2 34 59 67 810重合閘啟動KT一次合閘脈沖元件控制（放電）HQJKSKCP＆17KT 圖 43三相一次重合閘原理圖 圖中： 1——重合閘裝置的啟動元件，一般采用控制開關和斷路器位置不對應（即斷路器的控制開關在手動合閘后位置而斷路器卻因保護動作在跳閘后位置）啟動或保護啟動等； 17 2——重合閘的延時元件，啟動元件 1s啟動后，經時間 t2延時，再觸發(fā)一次合閘脈沖元件； 3——一次合閘脈沖元件，其動作后，送出一個自動重合閘脈沖，并 15~25s后能自動復歸，準備再次動作； 4——與門，當有合閘脈沖而非門 10無輸出時有輸出，稱為自動重合閘動作； 5——自動重合閘執(zhí)行元件，執(zhí)行重合閘動作命令，使斷路器合閘一次； 6——自動重合閘信號元件，在重合閘動作使重合閘執(zhí)行元件動作的同時送出信號，提示值班人員，自動重合閘已動作； 7——短時記憶元件（ 7KT記憶時間為 ).； 8——重合閘后，加速元件（ KCP），重合閘動作后，若線路故障仍存在能加速繼電保護動作，使斷路器無延時跳閘； 9——重合閘閉鎖回路，它送出不允許重合閘動作的信號，并使一次合閘脈沖元件輸入短路 ，且無輸出。如當手動跳閘時送出閉鎖信號，不允許自 動重合閘動作，實現自動重合閘閉鎖功能。 （ 4）過負荷保護原理 過負荷保護是當線路過負荷時，線路可根據過負荷的程度繼續(xù)運行一段時間，并不立即動作于跳閘，同時給值班人員發(fā)信號，起警示作用，當過負荷運行超過一定的時限時，保護動作，斷開相應斷路器跳閘。電流整定值按躲過線路最大負荷電流來整定。 rel maxset fhreKK ?? ? ? 青硅線保護整定計算 （ 1） 光纖縱差保護 ① 整定計算： 整定原則：按躲過 外部短路時 的最大不平衡電流來整定。 m a x . m a x0 . 1s e t r e l u n b r e l n p s t k?? ? ? ? ? ? ? ? ? 其中 — 電流互感器容許的最大穩(wěn)態(tài)相對誤差 ； rel? — 可 靠 系 數 ， 取 ； np? — 非周期分量系數，取值為 ； st? — 電流互感器同型系數，取為 1； max??k — 最大運行方式下三相短路電流 。 18 3dz. m a x TAI 2 . 6 5 1 1 0 3 3 . 1 3 8 An 4 0 0 / 5k ?? ? ? ? （ TA 變 比 為 400/5 ） . m a x0 . 1 0 . 1 1 . 3 1 . 6 1 3 3 . 1 3 8 6 . 8 9 3 As e t r e l n p s t k? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ② 靈敏度校驗： ens set????（ ） 32 dzd . m in TAI 1 . 8 9 6 1 0 2 3 . 7 An 4 0 0 / 5?? ? ? ?（ ） 2d . m inen 2 3 .7 3 .4 3 86 .8 9 3s set?? ? ? ??（ ） 因為靈敏度大于 2，所以靈敏度滿足要求。 （ 2） 低電壓閉鎖的定時限方向過電流保護 ① 整定計算： 整定原則：按躲過母線最低運行電壓整定。 rel .m axre T Anset fhKK? ? ? 其中 :Krel—可靠系數，取 ； Kre—返回系數，取 ； nTA—電流互感器變比，變比為 400/5； —最大負荷電流。 . m a x 50000 8 2 4 . 8 1 03 3 3 5Bfh BS AU? ? ? ?? r e l . m a xr e T A 82 4. 81 0 14 .5 55n 0. 85 40 0 / 5s e t fhK AK? ? ? ? ? ?? 電壓元件定值： minsetTVnLkel reUU KK?? ? ?L . m i n L m i n 0 . 9 ~ 0 . 9 5 NNU U U U? ?為 最 低 運 行 電 壓 ， ， 取 。 1 .2 1 .2 5kel reKK??， m ins e tTA0 . 9 3 5 0 0 0 6 0 Vn 1 . 2 1 . 2 5 3 5 / 0 . 1Lk e l r eUU KK ? ?? ? ??? 動作 時間為 。 19 ② 靈敏度校驗 ? ?2 m in 23 .7 2814 .55 5dse n se t??? ? ? ?? 因為 電壓閉鎖過電流保護的電流定值在本線路末端故障時，要求靈敏系數不小于，所以靈敏度滿足要求。 （ 3） 三相一次重合閘 整定原則： 由于本線路為單側電源雙回線 ， 在整定重合閘時間時，尚應考慮對側和分支側斷路器相繼跳閘的情況下，故障點仍有足夠的斷電 去游離時間。 故按不對應起動方式整定。 6 5 m a x 6 m i n 5 6o p L d z L d z L t L t L x y l h yt t t t t t t t? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 5