繼電保護原理簡單介紹(1)

1、 110kV及以下電壓等級的線路保護

1.1 距離保護

    在線路一端裝設保護，能測量出故障點至保護安裝處的距離并與保護范圍對應的距離比較，可判斷出故障點的位置，從而決定保護行為。這種方式顯然不受運行方式和接線的影響。這樣構成的保護就是距離保護。距離保護的I、II段可以在任何形狀的多電源網(wǎng)絡中保證動作的選擇性，具有較高的靈敏度;但不能實現(xiàn)全線瞬動。

    距離保護一般具有振蕩閉鎖功能，用來防止系統(tǒng)振蕩時距離保護誤動作。系統(tǒng)振蕩時，振蕩閉鎖不能開放，保護被可靠閉鎖;發(fā)生短路故障時，振蕩閉鎖靈敏、快速開放，不影響保護正確動作。但在振蕩中發(fā)生短路故障時，振蕩閉鎖應該迅速開放，以便快速切除保護區(qū)內(nèi)的短路故障。

為了防止誤動作，距離保護還設置了反應二次電壓回路斷線閉鎖功能。在程序進而故障處理之前的自檢過程中，就對電壓互感器二次電壓回路是否斷線失壓進行檢測，一旦檢測到二次電壓回路斷線失壓就閉鎖保護，并發(fā)出斷線告警信號。

    距離保護按照反應故障類型分類，可以分為相間距離保護和接地距離保護，相間距離保護可以反應三相短路、兩相短路和兩相接地短路;接地距離保護可以反應單相接地短路。

    距離保護的動作特性，有園形、直線形、四邊形(多邊形)、橢圓形、雙曲線形、復合型阻抗特性等阻抗動作特性。因四邊形特性阻抗特性具有反應故障點過渡電阻能力強、避越符合阻抗能力好、在 微機中實現(xiàn)容易等特點，所有四邊形特性阻抗繼電器應用非常廣泛。

1.2零序過流保護

    中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路，將產(chǎn)生很大的零序電流，利用零序電流分量構成保護，可以作為一種主要的接地短路保護。

    在中性點直接接地系統(tǒng)的多電源網(wǎng)絡中，由于電源處變壓器的中性點至少有一臺要接地運行，因此，當不同地點發(fā)生接地故障時，零序電流也有一個方向問題。為了保證零序電流保護的選擇性，需要增加方向元件。

    在中性點直接接地系統(tǒng)中，由于接地故障的幾率比較高，采用專門的零序電流保護來保護接地短路，將利用三相星形接地的相間電流保護來保護接地短路具有如下優(yōu)勢：

    1)零序電流速斷保護的保護范圍較相間電流速斷保護范圍長且穩(wěn)定;

    2)零序電流限時速斷保護在某些情況下可能加速動作;

    3)零序過流保護比相間短路的過流保護動作時間短，靈敏度高;

    4)保護安裝處附近發(fā)生短路時，相間短路保護的方向元件有電壓死區(qū)，而零序方向元件此時動作最靈敏;

    5)當PT斷線時，相間短路的方向元件有可能誤動作，而零序方向元件不會;

    6)當系統(tǒng)振蕩、短時過負荷時，系統(tǒng)三相對稱，不會出現(xiàn)零序分量，零序保護不會誤動作，而相間短路的電流不會將受影響。

    零序過流保護不反應三相和兩相短路，在正常運行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時也沒有零序分量產(chǎn)生，所以它有較好的靈敏度。但零序過流保護受電力系統(tǒng)運行方式變換影響較大，靈敏度因此降低，特別是短距離線路上以及復雜的環(huán)網(wǎng)中，由于速動段的保護范圍太小，甚至沒有保護范圍，致使零序電流保護各段的性能嚴重惡化，使保護動作時間很長，靈敏度很低。

    當零序電流保護不能滿足電流系統(tǒng)要求時，應裝設接地距離保護，接地距離保護的保護范圍比較固定，對本線路和相鄰線路的保護效果都會有所改善。

1.3 過電流保護

    過電流保護反應短路的基本特征，即反應電流突然增大，母線電壓突然降低。過流保護一般由瞬時段、定時段組成，構成三段式保護階梯特性。三段式電流保護一般用于110kV及以下電壓等級的單電源出線，對于雙電源輻射線路可以加方向元件組成帶方向閉鎖的各段保護。

    三段式保護的I、II段為主保護段，III段為后備保護段。I段一般不帶時限，稱瞬時電流速斷，其動作時間是保護裝置固有動作時間;II段帶較小延時，一般稱延時電流速斷;III段稱定時限過電流保護，帶較長延時。

    當系統(tǒng)運行方式變換比較大時，線路電流變換的I、II段可能在保護區(qū)和靈敏度方面不滿足要求�？紤]到線路上發(fā)生短路故障時，母線電壓的變化一般比流過保護的短路電流的變化大，為此，可以采用電流電壓聯(lián)鎖保護，這種保護既反映電流的增大，也反映電壓的降低，保護的測量元件由電流繼電器和電壓繼電器共同組成，他們的節(jié)點構成“與”的關系。

    為了提供過電流保護的靈敏度，可以將過流定值適度降低，并增加低電壓閉鎖。這樣即提高了保護的靈敏度，又因為非故障時電壓閉鎖使保護不會誤動作。

    隨著電力工業(yè)的發(fā)展和用戶對供電可靠性要求的提高，現(xiàn)代的電力系統(tǒng)實際上是由多電壓組成的復雜網(wǎng)絡。簡單的電流保護已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)運行的要求，要求在雙電源線路的電流保護設置方向元件。線路電流保護的方向元件規(guī)定短路功率方向由母線指向線路為正方向，反之為反方向。方向元件在雙側電源輻射網(wǎng)絡這單側電源環(huán)行網(wǎng)絡中，都具有選擇性。

發(fā)布時間:2012-2-27 訪問次數(shù):4190