三段式电流保护设计

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2019年 01月 第01期
三段式电流保护设计
王旭升
(西安思源学院  陕西  西安  710038)
[摘要]110kV线路是输电线路中的重要环节。它出现故障会对电力系统的安全运行造成极大的威胁,所以应该对110kV的线路装设完善的继电保护装置。在各种保护方式中,阶段式电流保护由于它的简单可靠等优点在110kV线路上较为常见。
[关键词]110kV线路;继电保护;设计[中图分类号]TM76    [文献标识码]A
1 瞬时电流速断保护
三段式电流保护的I段保护能感应到电流迅速上升而立即动作断开故障线路[1]。I段保护的动作值的整定与这条线路尾端发生短路时流过装置的最大短路电流有关,要大于这个电流值即
().max act rel k 3I J I =I I    (1)
其中:
act I I ------I段保护的动作电流。
K rel I ------无时限I 段可靠系数,一般为1.2~1.3,由资料取1.2。I .max k -----被保护的那条线路尾端母线上发生的最大短路电流。现实中的一些误差会产生影响故引入可靠系数,比如:实际的短路电流值也许会大于动作值,保护设备中的电流继电器的实际启动电流可能小于动作值[2]。为了使保护设备在保护区域以外动作时不发生错误的动作,因此乘以大于1的可靠系数。
2 对于装置1,2,3的整定、校验
对于装置1处...()I K I kA 1211811417..()max act I rel I K 113#===对于装置2处
...()I K I kA 1213771652..()max act I rel I K 223#===对于装置3处..()
.I K I kA 1218342201..()max act I rel I K 333#===校验:I段保护的校验,是依据最小保护范围来校验的,根据一定的规范,一段保护最小的保护范围l min 不能比被保护线路全部长度的()%1520+
[3]。
L X I E X 1
.min max act
I S =-{d n  (2)其中:
溶角蛋白酶
单宁酶I act
I ----本段线路的I段动作值X .max s ----最大系统阻抗
.
.()L X I E X km 1041
436050
..min max act I S 1
#=-==-{n
m 不符合条件
.().L X I E X km 1041
430
#=-==-{c n
m 不符合条件
.().L X I E X km 1041
so.csdn/api/v3/search?p=1&t=all&q=430
#=-==-{d n m 不符合条件
swlc
故对于装置1,2,3的I段保护不能安装。
3 对于装置4,5,6,7保护的整定
对于装置4,装置4按照躲开装置5处线路三相短路电流来整定时,它的动作值为
..()
.
I K I kA 121125135..()max act I rel I K 453#===当装置4处发生三相短路时,流过装置4电流为.I kA 2554.()max K 43=,大于其动作值,所以会发生错误动作,必须安装方向元件[4]。
对于装置5,装置5按照躲开装置4处发生三相短路电流整定
时,动作值为
..()
.I K I kA 1225543065..()max act I rel I K 543#===而.I kA 1125.()max K 53=比按装置4处发生三相短路得到的动作值要小很多,所以装置5没有必要安装方向性元件,只靠动作值就能保护反方向发生故障时不会发生误动作[5]。
对于装置6,装置6按照躲开装置7处发生三相短路电流时整定,动作值为
.()
..I K I kA 121231476.().()max act I
rel I K 673#===当装置6处发生三相短路时,流过装置6电流为.I kA 4154.()max K 63=,大于它的动作值,所以会发生错误动作,必须安装方向性元件。
对于装置7,装置7按照躲开装置6处发生三相短路电流时整定,动作值为
.()
..I K I kA 1255411853.().()max act I rel I K 763#===而.I kA 123.max K I 7=比按装置6处发生三相短路得到的动作值
要小得多,所以装置7不需要必安装方向性元件,只靠动作值就能保护发生反方向故障时不会产生误动作。
对于装置4,5,6,7是双端供电方式两端只有一台发电机所以不存在最大最小工作状态,故无需校验最小保护距离。
4 限时电流速断保护(限时II段)
根据上一小节的计算结果,由于装置1,2,3距离电源过远所以I段保护动作值过大,而校验时无法满足最小保护范围,装置4,5,6,7没有进行校验装设了I段,又I段不能保护线路的全部长度,所以要增设II段保护。
II段保护是按照它的下一条线路的I段动作值来整定,即公式为I K I act II rel II act I
=  (3-3)
对于三段式电流保护的I段可以作为辅助保护,目的是为了弥补主保护的缺陷,能迅速切除保护安装地的短路故障;II段可做主保护;III段电流保护可以做自身所在线路的后备保护,也可以作为周围其他相邻线路的远后备保护。
而对于装置1,2,3的I段和II段电流保护均不满足校验条件,只有III段过电流保护满足校验要求。故装置1,2,3的III段可以做为主保护,经过校验装置1也可以做自身线路的近后备保护,装置2和装置3也可以作周围相邻线路的远后备保护。
参考文献
[1] 廖永川,刘才德.电力系统继电保护基本原理、任务和作用分析[J].科技传播,2013,11(22):63-64+59.
[2] 刘宝贵,杨志辉,马仕海.《发电厂变电所电气部分》系列化教 材建设的探索与实践[J].中国电力教育,2014,35(14):75-76.
[3] 王琪,雍瑞雪.电力系统10 kV配电线路安全运行维护措施分析[J].通信电源技术,2019,36(11):126-127.
[4] 崔建,陈丽安,田洪,等.传统直流滤波傅里叶算法的误差研究及改进[J].高压电器,2018,62(7):260-266.
[5] 
遥控直升机制作
安永军,帕孜来•马合木提.基于DSP的逆变器系统代码生成方法及实现[J].电子技术应用,2017,45(9):64-67.
作者简介:王旭升(1988.9-),男,陕西定边,本科,研究方向:电气工程及其自动化。

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