继电保护原理简单介绍(1)

1、 110kV及以下电压等级的线路保护

1.1 距离保护

在线路一端装设保护，能测量出故障点至保护安装处的距离并与保护范围对应的距离比较，可判断出故障点的位置，从而决定保护行为。这种方式显然不受运行方式和接线的影响。这样构成的保护就是距离保护。距离保护的I、II段可以在任何形状的多电源网络中保证动作的选择性，具有较高的灵敏度;但不能实现全线瞬动。

距离保护一般具有振荡闭锁功能，用来防止系统振荡时距离保护误动作。系统振荡时，振荡闭锁不能开放，保护被可靠闭锁;发生短路故障时，振荡闭锁灵敏、快速开放，不影响保护正确动作。但在振荡中发生短路故障时，振荡闭锁应该迅速开放，以便快速切除保护区内的短路故障。

为了防止误动作，距离保护还设置了反应二次电压回路断线闭锁功能。在程序进而故障处理之前的自检过程中，就对电压互感器二次电压回路是否断线失压进行检测，一旦检测到二次电压回路断线失压就闭锁保护，并发出断线告警信号。

距离保护按照反应故障类型分类，可以分为相间距离保护和接地距离保护，相间距离保护可以反应三相短路、两相短路和两相接地短路;接地距离保护可以反应单相接地短路。

距离保护的动作特性，有园形、直线形、四边形(多边形)、椭圆形、双曲线形、复合型阻抗特性等阻抗动作特性。因四边形特性阻抗特性具有反应故障点过渡电阻能力强、避越符合阻抗能力好、在微机中实现容易等特点，所有四边形特性阻抗继电器应用非常广泛。

1.2零序过流保护

中性点直接接地系统发生接地短路，将产生很大的零序电流，利用零序电流分量构成保护，可以作为一种主要的接地短路保护。

在中性点直接接地系统的多电源网络中，由于电源处变压器的中性点至少有一台要接地运行，因此，当不同地点发生接地故障时，零序电流也有一个方向问题。为了保证零序电流保护的选择性，需要增加方向元件。

在中性点直接接地系统中，由于接地故障的几率比较高，采用专门的零序电流保护来保护接地短路，将利用三相星形接地的相间电流保护来保护接地短路具有如下优势：

1)零序电流速断保护的保护范围较相间电流速断保护范围长且稳定;

2)零序电流限时速断保护在某些情况下可能加速动作;

3)零序过流保护比相间短路的过流保护动作时间短，灵敏度高;

4)保护安装处附近发生短路时，相间短路保护的方向元件有电压死区，而零序方向元件此时动作最灵敏;

5)当PT断线时，相间短路的方向元件有可能误动作，而零序方向元件不会;

6)当系统振荡、短时过负荷时，系统三相对称，不会出现零序分量，零序保护不会误动作，而相间短路的电流不会将受影响。

零序过流保护不反应三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以它有较好的灵敏度。但零序过流保护受电力系统运行方式变换影响较大，灵敏度因此降低，特别是短距离线路上以及复杂的环网中，由于速动段的保护范围太小，甚至没有保护范围，致使零序电流保护各段的性能严重恶化，使保护动作时间很长，灵敏度很低。

当零序电流保护不能满足电流系统要求时，应装设接地距离保护，接地距离保护的保护范围比较固定，对本线路和相邻线路的保护效果都会有所改善。

1.3 过电流保护

过电流保护反应短路的基本特征，即反应电流突然增大，母线电压突然降低。过流保护一般由瞬时段、定时段组成，构成三段式保护阶梯特性。三段式电流保护一般用于110kV及以下电压等级的单电源出线，对于双电源辐射线路可以加方向元件组成带方向闭锁的各段保护。

三段式保护的I、II段为主保护段，III段为后备保护段。I段一般不带时限，称瞬时电流速断，其动作时间是保护装置固有动作时间;II段带较小延时，一般称延时电流速断;III段称定时限过电流保护，带较长延时。

当系统运行方式变换比较大时，线路电流变换的I、II段可能在保护区和灵敏度方面不满足要求。考虑到线路上发生短路故障时，母线电压的变化一般比流过保护的短路电流的变化大，为此，可以采用电流电压联锁保护，这种保护既反映电流的增大，也反映电压的降低，保护的测量元件由电流继电器和电压继电器共同组成，他们的节点构成“与”的关系。

为了提供过电流保护的灵敏度，可以将过流定值适度降低，并增加低电压闭锁。这样即提高了保护的灵敏度，又因为非故障时电压闭锁使保护不会误动作。

随着电力工业的发展和用户对供电可靠性要求的提高，现代的电力系统实际上是由多电压组成的复杂网络。简单的电流保护已经不能满足系统运行的要求，要求在双电源线路的电流保护设置方向元件。线路电流保护的方向元件规定短路功率方向由母线指向线路为正方向，反之为反方向。方向元件在双侧电源辐射网络这单侧电源环行网络中，都具有选择性。

继电保护原理简单介绍(1)

发布时间:2012-2-27 访问次数:4176