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繼電保護整定基本的計算原則

來源:有貨號??作者:有貨號?發布時間:? 閱讀:100

繼電保護裝置是當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時,能夠向運行值班人員及時發出警告信百號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施的設備。

繼電保護主要是利用電力系統度中元件發生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化構成繼電保護動作的原理,還有其他的物理量,如變壓器油箱內專故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。

最大運行方式:系統在該方式下運行時,具有最小的短路阻抗值,發生短路后產生的短路電流最大的一種運行方式。一般根據系統最大運行方式的短路電流來效驗所選用的電氣設備的穩定性。

最小運行方式:系統在該方式下運行時,具有最大的短路阻抗,發生短路后產生的短路電流最小的一種運行方式。一般根據系統最小運行方式的短路電流值來效驗繼電保護裝置的靈敏度。

電流速斷保護是一種僅反應于電流增大而瞬時動作的一種電流保護類型。保護的按線路末端出現三相短路時的短路電流來整定,取一定的可靠系數Krel,可靠系數一般為1.2~1.3,保護起動電流Iact按下式計算:

限時速斷保護是反應于電流增大而延時動作的一種電流保護類型,限時電流速斷保護要求在系統的最小運行方式下,線路末端發生兩相短路時,具有足夠的反應能力,這個能力通常用靈敏系數Ksen來衡量,一般要求Ksen≥1.3~1.5,靈敏系數按下式校驗:

當按最小運行方式下線路末端的兩相短路電流校驗靈敏度不滿足要求時,可按下一線路的速斷保護定值來整定,并取一定的配合系數Kmat,通常Kmat取1.15。

限時過流保護是反應于電流增大而延時動作的另一種電流保護類型。限時過流保護按躲過最大負荷電流來整定,取一定的可靠系數Krel,通常Krel取值1.25~1.5,同時,為了保證繼電器在負荷電流作用下能夠可靠返回,還必須考慮繼電器的返回系數Kre,返回系數一般取0.85~0.95,動作電流可按下式校驗:

如果線路中存在電動機,還必須考慮到由于短路時的電壓降低,電動機將被制動,故障切除后,由于電壓的恢復,電動機將有一個自起動的過程,因此,為確保繼電保護能夠可靠躲過電動機自起動時的電流,必須考慮馬達的自起動系數KMs,KMs的取值大于1,具體應根據網絡的具體接線和負荷性質來確定。

此時,動作電流應按下式計算:

反時限過流保護是動作時限與被保護線路中電流大小有關的一種保護,當電流大時,動作時限短,當電流小時,動作時限長。構成反時限特性的基本方法有兩種,一種是通過R-C充電回路構成的晶體管型時間元件構成反時限特性,另一種是微機保護通過軟件來實現反時限特性。以某類型微機保護裝置的常規反時限過流繼電器的電流—時間特性為例,其動作方程為:

反時限過流保護起動電流的計算可參照限時過流保護的起動電流計算公式。

變壓器差動保護是一種反應流入和流出變壓器能量差的一種保護類型。通過選取合適的電流互感器可以將能量以電流的形式反映在差動保護回路中,差動繼電器的動作線圈接在差動保護回路的差動臂上。其起動電流按躲過變壓器勵磁涌流、因電流互感器的不同型而產生的不平衡電流以及穿越性故障引起的不平衡電流為原則進行整定。

按躲過變壓器勵磁涌流為原則,其不平衡電流值應為:

按躲過電流互感器二次回路斷線時引起的不平衡電流為原則,其不平衡電流值為:

差動繼電器的起動電流按以上三者中最大的計算值為依據進行整定。在實際應用中,對于微機型差動繼電器而言,其動作電流一般選擇在Id0=(0.2~0.3)IN,基本能有效躲過以上因素導致的不平衡電流。不同類型的微機差動繼電器其特性曲線會有所不同,這與產品所選擇的算法有關,在此不作介紹。

定時限過流保護是一種按躲過最大負荷電流來整定的一種保護類型,在整定時應考慮到與后端線路保[供電中心1] 的時限配合。它反映于線路故障時的電流增大而動作,它可作為電網終端設備的主保護或長線路時的后備保護及相鄰線路的后備保護。一旦經整定計算確定后,繼電器動作的時限就與短路電流的大小無關,因此,稱為定時限過流保護。

而反時限過流則不同,一旦通過調整繼電器電氣參數或通過某種算法確定反時限類型曲線后,反時限過流保護的動作時限與短路電流密切相關,短路電流越大或故障點越近,動作時限越短,反之,短路電流越小或故障點越遠,動作時限越長。

在基本整定原則上,定時限和反時限是一致的,但反時限可使靠近電源的故障有較小的切除時間。而且與階段式保護相比,反時限保護可以用一只繼電器來實現,這是反時限過流保護的優點,但缺點是整定配合比較復雜,并且在最小方式下短路時,其動作時限可能較長。因而,反時限過流保護通常用于單側電源供電的終端線路或電動機上,作為主保護或后備保護。

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