第 7.3 节 零序电流保护的整定计算
7.3.1 零序电流保护I段的整定
(1) 按躲开本线路末端接地短路的最大零序电流整定,即
IDZ.X0I=KKI IDLX0 (7-1)
式中 KKI——可靠系数,取1.2~1.3;计算时取1.3
IDLX0——线路末端接地短路时流过保护的最大零序电流。
(2) 按躲开线路断路器三相不同时合闸的最大零序电流整定,即
IDZ.X0I=KKI 3I0.bt.max (7-2)
式中 KKI—— 可靠系数,取1.1~1.2;计算时取1.1
3I0.bt.max—— 断路器三相不同时合闸所产生的零序电流最大值。
(3) 当线路长度太短致使零序I段保护范围很小,甚至没有保护范围时,则零序I段保
护应停用。
7.3.2 零序电流保护II段的整定
此段保护一般担负主保护任务,要求在本线路末端达到规定的灵敏系数。此段保护的整定原则也适用于零序电流保护III段的整定。此段保护按满足以下条件整定: (1)按与相邻下一级线路的零序电流保护I段配合整定,即
IDZX0II=KIIK IDZY0I/ Kbmin (7-3)
式中 KIIK —— 可靠系数,取1.15~1.2;
Kbmin —— 分支系数,按实际情况选取可能的最小值;
IDZY0I —— 相邻下一级线路的零序电流保护I段整定值。当按此整定结果达不到规定灵敏系数时,可改为与相邻下一级线路的零序电流保护II段配合整定。
(2)按躲开本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定。 (3) 当本段保护整定时间等于或低于本线路相间保护某段的时间时,其整定值还必须躲开该段相间的保护范围末端发生相间短路的最大不平衡电流。
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7.3.3 零序电流保护III段保护的整定
此段保护一般是起后备保护作用。III段保护通常是作为零序电流保护II段保护的补充作用。对后备保护的要求是在相邻下一级线路末端达到规定的灵敏系数。零序电流保护III段保护按满足以下条件整定:
(1) 按与相邻下一级线路的零序电流保护II段保护配合整定。当本保护的零序电流保护II段已达到规定的灵敏系数时,此零序电流保护III段也可按与相邻下一级线路的零序电流保护III段配合整定,以改善后备性能。
(2)按躲开下一条线路出口处发生三相短路时,保护装置零序电流滤过器中的最大不平衡电流来整定
IDZX0III = KKIII Kap KSt Ker Ikmax (7-4)
式中 KKIII—— 可靠系数。取1.1~1.2; Kap——非周期分量系数,,取1.5; KSt ——电流互感器的同性系数,取0.5; Ker——电流互感器的10%误差,取0.1; Ikmax——本级线路末端三相短路的最大短路电流。
(3)按零序电流保护II段整定中的3项条件整定。 (4)按零序电流保护II段保护整定中的4项条件整定。
(5)当零序电流保护最后一段整定值较小时,其下限条件应大于变压器中、低压侧相间短路的最大不平衡电流。 零序III段的灵敏度
线路末端灵敏度计算为
KlmIII(近)= 3IBmin/ IDZ10III>1.3~1.5 (7-5)
后备保护灵敏度计算为
KlmIII(远)= 3ICmin/ KBmax×IDZ10III> 1.0 (7-6)
结合实际情况,整定结果为:
(详细过程见《计算书》第26--40页)
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零序整定计表7-1
整定值 零序电流I段 15%处短路电流值 灵敏度 动作时限 零序电流II段 整定值 灵敏度 动作时限 整定值 灵敏度 动作时限 DL1 407.12A 1176.79A 满足要求 0s 519.52A 1.3 0.5S 173.15A (近)3.69 (远)0.53 DL2 924.41A 1232.51A 满足要求 0s 402.6A 1.5 0.5S 150.27A 4.02 T+?t DL3(4) 369.37A 963.39A 满足要求 0s 337.7A 0.54 0.5S DL5(6) 637.59A 1113.29A 满足要求 0s 215.36A 1.4 0.5S 174.43A 1.73 零序电流III段
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第8章 自动重合闸选择及整定
第8.1节
自动重合闸的选择
在110KV级以上电压的大接地电流系统中,由于架空线路的线间距离较大,相间故障的机会比较少,而单相接地短路的机会比较多。我国某系统220KV网络17年线路的故障类型统计在短路故障类型中,单相接地故障占87%,并且从录波照片的分析中还发现,在发生的乡间故障中,相当一部分也是由单相接地故障发展而成的。如果在三相线路上装设三个单相断路器,当发生单相接地故障时,只将故障相的断路器跳开,而未发生故障的其余两相仍继续运行,这样就可大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性,还可以减少相间故障发生的机会。因此,在高压输电线路上,若不允许采用快速非同期三相重合闸,而采用检同期重合闸,又因恢复供电的时间太长,满足不了稳定运行的要求时,就采用单相重合闸方式。
单相重合闸是指只把发生故障的一相断开,然后再进行单相重合,而未发生故障的两相仍然继续运行,这样就可大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性。如果线路发生的是瞬时性故障,则单相重合闸成功即恢复三相的正常运行。如果是永久性故障,单相重合不成功,则根据系统的具体情况,如不允许长期非全相运行时,则应再次切除单相并不再进行5Z重合。目前一般都是采用重合不成功时跳开三相的方式。当采用单相重合闸时,如线路发生相间短路时,一般都跳开三相断路器,不进行三相重合;如有其它原因断开三相断路器时,也不进行重合
在整定单相重合闸的时间时,由于潜供电流的影响,将使短路时弧光通道的去游离受到严重的阻碍,而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能成功。因此,单相重合闸的时间必须考虑潜供电流的影响。一般线路的电压越高,线路越长,则潜供电流就越大。潜供电流的持续时间不仅与其大小有关,而且也与故障电流的大小、故障切除的时 间、弧光的长度以及故障点的风速等因素有关。因此,为了正确地整定单相重合闸的时间,国内外许多电力系统都是由实测来确定熄弧时间。一般来说重合闸时间整定为0.6s。
第8.2节 自动重合闸的基本要求
8.2.1 为了满足系统运行的需要,自动重合闸应满足下列基本要求。 (1)在下列情况下,自动重合闸装置不应动作。
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1)由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时。
2)手动投入断路器,由于线路上存在故障,随即由保护动作将其断开.因为在这种情况下,故障大多都是属于永久性的。它可能是由于检修质量不合格、隐患未能消除或者是保安地线没有拆除等原因造成的。因此,即使再重合一次也不可能成功。 .
3)在某些不允许重合的情况下例如,断路器处于不正常状态(如气压、液压降低等)以及变压器内部故障,差动或瓦斯保护动作使断路器跳闸时,均应使闭锁装置不进行重合闸。 (2)除上述条件外,当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后,重合闸都应该动作,使断路器重新合闸。在某些情况下(如使用单相重合闸时),也允许只在保护动作于跳闸后进行重合闸。
(3)基于以上的要求,应优先采用断路器操作把手与断路器位置不对应启动方式,即当断路器操作把手在合闸位置而断路器处在跳闸位置时启动重合闸。这种方式可以保证无论什么原因使断路器跳间后(包括偷跳和误跳),都能进行一次重合闸。当手动操作断路器跳闸,由于两者的位置是对应的,因此,不会启动重合闸。
当利用保护来启动重合闸时,由于保护动作很快,可能使重合闸来不及启动。因此,必须采取措施(如设置自保持回路或记忆回路等)来保证装置可靠动作。
(4)自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。如一次重合闸就只应该动作一次。当重合于永久性故障而再次跳间后,就不应该再动作。
装置本身也不允许出现元件损坏或异常时,使断路器多次重合的现象,以免损坏断路器设备和扩大事故范围。
(5)自动重合闸在动作以后,应能够自动复归。
对于10kV及以下的线路,当经常有值班人员时,也可采用手动复归方式。
(6)自动重合间时间应尽可能短,以缩短停电的时间.因为电源中断后,电动机的转速急剧下降,停电时间越长,电动机转速越低,重合闸后自起动就越困难,会拖延恢复正常工作的时间。但重合闸的时间也不能太短,因为: 1)要使故障点的绝缘强度来得及恢复;
2)要使断路器的操作机构来得及恢复到能够重新合闸的状态。重合闸的动作时间一般采用0.5~1.5s。
(7)自动重合闸装置应有与继电保护配合加速切除系统故障的回路。加速方式可分为前加速和后加速。
前加速方式就是在重合闸前保护以瞬时或缩短ΔT时间,快速切除故障。重合于永久性故障时保护将延时切除故障。
后加速方式就是在重合闸前保护瞬时或后备时间切除故障,重合于永久性故障时,保护将瞬时或后备缩短△T时间,快速切除故障。
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