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继电保护—线路保护基本介绍(一)
点击次数:2826 发布时间:2017-03-13

今天小编给大家分享下继电保护-线路保护的基本知识,一起来看看吧!

一、电力系统的故障

 

由于设备构造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高、运行维护不当、操作错误、设备绝缘老化、风雨雷电及鸟兽灾害等原因,致使电力系统在运行过程中发生故障。zui常见的故障是各种类型的短路:三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路及发电机和变压器的绕组匝间短路。输电线路的断线也属于故障。

 

电路类型

 

故障造成的后果:
电力系统电压大幅度下降,使用户的正常工作遭到破坏。
故障处短路电流很大,形成电弧,烧坏电气设备。
短路电流的热效应和电动力,使故障电路中电气设备遭到破坏或影响其使用寿命。
破坏发电机并列运行的稳定性,使系统振荡或瓦解。
另外电力系统还可能出现各种不正常工作状态,如过负荷、过电压、电力系统振荡等。
故障和不正常工作状态都能引起人身伤亡和设备的损坏,甚至使系统瓦解。故在电力系统中,除应采取各项措施消除或减少发生故障的可能性外,一旦发生故障,必须迅速而又有选择性的切除故障设备,这是保证电力系统安全运行的zui有效方法。这一切的实现均倚赖于继电保护装置。

 

1.1.继电保护装置定义

 

继电保护装置是指能反映电力系统中的故障和不正常工作状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置,由于其从前大多由继电器组合而成,故称为继电保护装置。

 

1.2.继电保护装置原理

 

继电保护装置利用正常与故障或异常状况下电气量的变化来鉴别:
反应电气量增加:过电流、过电压。
反应电气量减少:低电压保护。
反应U/I变化:距离保护。
反应电气元件两端相位或功率的变化:差动保护

 

1.3.对继电保护装置的基本要求

 

选择性:保护动作时仅将故障元件切除,使停电范围尽量缩小。
速动性:快速切除故障以提高系统并列运行的稳定性,
灵敏性:要求保护装置对其保护范围内的任何故障和不正常工作状态都能正确反应。
可靠性:可靠性包括安全性和信赖性,是对继电保护zui根本的要求。

 

1.4.继电保护装置的分类

 

继电保护装置由zui初的熔丝保护发展到机电型再到晶体管型再到集成电路型,发展到今天,微机型继电保护正得到越来越广泛的应用。
按构成原理分类:电流电压保护、差动保护、距离保护等。

 

输电线路

 

二、输电线路保护

 

输电线路主要是架空线路的故障zui多,线路必须架设完备的保护。按其作用对象不同可分为:中低压线路保护,高压超高压线路保护。


大接地短路电流系统与小接地短路电流系统

 

2.1大接地短路电流系统

 

大接地短路电流系统

 

110KV及以上电压系统中,中性点直接接地,单相接地短路时,接地电流很大,一般500A以上,因此叫做大接地短路电流系统。当有一相发生接地时,继电保护装置动作使断路器跳闸,切除故障线路。

 

2.2小接地短路电流系统

 

小接地短路电流系统

 

35KV及以下电压系统中,中性点不接地或经消弧线圈接地,单相接地短路时,故障点流过很小的电容电流,因此叫做小接地短路电流系统。当有一相发生接地故障时,线电压仍三相对称,不影响正常供电,允许运行1—2小时而不必跳闸,由运行人员采取措施,切除故障。当发生两点接地短路时,短路电流会很大,相间短路保护可动作于断路器跳闸。

 

2.3中低压线路保护

中低压线路保护

 

主要包括相间短路保护(过电流保护与方向过电流保护)与接地保护(零序过流保护与接地选线)。

 

2.4三段式过电流保护

 

三段式过电流保护

 

用于单侧电源网络线路的相间短路。

 

2.5电流速断保护

 

电流速断保护

 

反应电流增大而瞬时动作的电流保护称为电流速断保护。
不能保护线路全长,但要求保护范围不能小于15%~20%。


2.6限时电流速断保护

限时电流速断保护

 

作用:解决电流速断保护不能保护线路全长,作电流速断保护的后备保护。
任何情况下都能保护线路全长,并具有足够的灵敏性,力求zui小的动作时限。正是因为它能以较小的时限快速切除全线路范围内的故障,因此称之为限时电流速断保护

 

2.7定时限过电流保护

 

定时限过电流保护

 

作用:作本线路和相邻线路的后备保护。

 

2.8反时限过电流保护

 


定时限过电流的动作时间与电流的大小无关,只要达到动作电流值,就以一定的时限动作。一般用在首末端短路电流变化较小的情况下。而反时限过电流保护则是保护的动作时间与短路电流成反比,短路电流大,动作时间小,短路电流小,动作时间长。

 

2.9低压闭锁的三段式过电流保护

 

低压闭锁的三段式过电流保护

 

为了弥补过电流保护灵敏度不够的情况,增加了低电压闭锁元件。

 

2.10方向过电流保护

 

方向过电流保护

 

用于双侧电源网络线路的相间短路保护。

 

2.11三段式或四段式零序方向过流保护

 

零序方向过流保护

 

用于中性点直接接地系统中的线路单相接地保护。

 

2.12小电流接地

小电流接地

 

用于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中查找单相接地的线路(注意:不是选相)。
对中性点不接地系统,接地选线的方法之一是反应工频电容电流方向的零序功率方向保护:根据中性点不接地系统单相接地时的特点:非故障线路的零序电流超前于零序电压90。

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