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浅谈10kV供电系统的继电保护配置

2014-4-11 13:43| 发布者: Saiu| 查看: 735| 评论: 0

摘要: 10kV 供电系统是电力系统的一部 分,它能否安全、稳定、可靠地运行,不 但直接关系到企业用电的畅通,而且涉 及到电力系统能否正常的运行。

1 10kV 系统中应配置的继电保护

按照工厂企业10kV 供电系统的设计规范要求,在10kV 的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置:1.1 10kV 线路应配置的继电保护

10kV 线路一般均应装设过电流保护。

当过电流保护的时限不大于0.5s 0.7s,并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护;重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设略带时限的电流速断保护。

1.2 10kV 配电变压器应配置的继电保护

当配电变压器容量小于400KVA 时:一般采用高压熔断器保护;当配电变压器容量为400 630KVA,高压侧采用断路器时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s 时,还应装设电流速断保护;对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护;当配电变压器容量为800KVA 及以上时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s 时,还应装设电流速断保护;对于油浸式配电变压器还应装设气体保护;另外还应装设温度保护。

1.3 10kV 分段母线应配置的继电保护

对于不并列运行的分段母线, 应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除;另外应装设过电流保护。对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。

2 定时限过电流保护

2.1 什么是定时限过电流保护

继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。

2.2 动作电流的整定计算

1)在正常情况下,出现最大负荷电流时(即电动机的启动和自启动电流,以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等)不应动作。即:Idz>Ifh.max式中Idz---- 过电流保护继电器的一次动作电流Ifh.max------ 最大负荷电流2)保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后,保护装置有可能出现最大负荷电流,为保证选择性,已动作的电流继电器在这时应当返回。因此保护装置的一次返回电流If 应大于最大负荷电流Ifh.max。即:If>Ifh.max因此,定时限过电流装置电流继电器的动作电流Idz.j 为:Idz.j=[(Kk.Kjx)/(Kf.Nlh)].Ifh.max式中Kk------ 可靠系数,考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设。一般取为1.15 1.25Kjx------ 由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时Kjx=1 ;如为三角形接线和两相电流差接线时Kjx=1.732Kf------- 返回系数,一般小于1Nlh------ 电流互感器的变比。

2.3 动作时限的整定原则

为使过电流保护具有一定的选择性,各相邻元件的过电流保护应具有不同的动作时间。各级保护装置的动作时限是由末端向电源端逐级增大的,也就是越靠近电源端,保护的动作时限越长,有如阶梯一样,故称为阶梯性时限特性。各级之间的时限均差一个固定的数值,称其为时限级差Dt,对于定时限过电流保护的时限级差Dt 一般为0.5s。可是,越靠近电源端,线路的阻抗越小,短路电流将越大,而保护的动作时间越长。也就是说过电流保护存在着缺陷, 这种缺陷就必须由电流速断保护来弥补不可。

2.4 过电流保护的保护范围

过流保护可以保护设备的全部,也可以保护线路的全长,还可以作为相邻下一级线路穿越性故障的后备保护。

3 电流速断保护

3.1 什么是电流速断保护

电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障,减小故障持续时间,防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。

3.2 瞬时电流速断保护的整定原则和保护范围

瞬时电流速断保护按躲过被保护线路末端可能产生的三相最大短路电流来整定。使速断保护范围被限制在被保护线路的内部,从整定值上保证了选择性,因此可以瞬时跳闸。当在被保护线路外部发生短路时,它不会动作。所以不必考虑返回系数。由于只有当短路电流大于保护装置的动作电流时,保护装置才能动作。所以瞬时电流速断保护不能保护设备的全部,也不能保护线路的全长,而只能保护线路的一部分。当线路故障时,瞬时电流速断保护动作,运行人员根据其保护范围较小这一特点, 可以判断故障出在线路首端,并且靠近保护安装处。

3.3 略带时限的电流速断保护

瞬时电流速断保护最大的优点是动作迅速,但只能保护线路的首端。而定时限过电流保护虽能保护线路的全长,但动作时限太长。因此,常用略带时限的电流速断保护来消除瞬时电流速断保护的“死区”。要求略带时限的电流速断保护能保护全线路。因此,它的保护范围就必然会延伸到下一段线路的始端去。这样,当下一段线路始端发生短路时,保护也会起动。为了保证选择性的要求,须使其动作时限比下一段线路的瞬时电流速断保护大一个时限级差,其动作电流也要比下一段线路瞬时电流速断保护的动作电流大一些。略带时限的电流速断保护可作为被保护线路的主保护。

4 三段式过电流保护装置

通常在被保护线路较短时,第一段电流保护均采用略带时限的电流速断保护作为主保护;第二段采用定时限过流保护作为后备保护。在实际中常采用三段式电流保护。就是以瞬时电流速断保护作为第一段,以加速切除线路首端的故障,用作辅助保护;以略带时限的电流速断保护作为第二段,以保护线路的全长,用作主保护;以定时限过电流保护作为第三段,以作为线路全长和相邻下一级线路的后备保护。这种保护的设置可以在相邻下一级线路的保护或断路器拒动时,本级线路的定时限过流保护可以动作,起到远后备保护的作用;如本级线路的主保护(瞬时电流速断或略带时限的电流速断保护)拒动时,则本级线路的定时限过电流保护可以动作,以起到近后备的作用。

 

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