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送電線路的繼電保護(hù)基本知識(shí)

1. 繼電保護(hù)裝置的定義:

當(dāng)電力系統(tǒng)某元件發(fā)生異常或故障時(shí),能迅速有選擇地把異常和故障元件從系統(tǒng)中斷開,保證其他良好設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行的裝置統(tǒng)稱為繼電保護(hù)裝置。如:電流保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)、高頻保護(hù)等。

2. 繼電保護(hù)在送電線路中的作用:

運(yùn)行中的送電線路,由于大風(fēng)、冰雪、雷擊、外力破壞、絕緣損壞,及外絕緣污閃等原因,引起線路故障時(shí),繼電保護(hù)裝置能快速并有選擇性的動(dòng)作使故障線路斷路器(開關(guān))跳閘。若故障是非永久性的,當(dāng)瞬時(shí)性故障消失后則開關(guān)重合成功,恢復(fù)線路的安全供電,若故障是永久性的,則開關(guān)重合不成功,快速切除故障線路,保證其他正常運(yùn)行的線路供電。

3. 電流保護(hù)裝置

利用故障線路的電流顯著增大的特點(diǎn)所構(gòu)成的保護(hù)裝置稱為電流保護(hù)裝置。當(dāng)線路故障電流達(dá)到保護(hù)整定值(起動(dòng)電流)時(shí),電流保護(hù)裝置立即動(dòng)作。達(dá)到時(shí)間整定值時(shí),使線路斷路器跳閘。電流保護(hù)一般分有:電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)和方向電流保護(hù)等。

無限時(shí)電流速斷保護(hù):其優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)單、可靠、動(dòng)作迅速,但只能保護(hù)本線路的一部分。

限時(shí)電流速斷保護(hù):指帶有一個(gè)較短動(dòng)作時(shí)限的保護(hù)裝置,不單可以保護(hù)本線路的全部長(zhǎng)度,還可以延伸至下一級(jí)線路的速斷保護(hù)相配合。

過電流保護(hù):是指其起動(dòng)電流按照躲開最大負(fù)荷電流來整定的一種保護(hù)裝置。它不僅能保護(hù)本線路的全長(zhǎng),也能保護(hù)下一級(jí)線路的全長(zhǎng)。可作為本線路的后備保護(hù)。

方向電流保護(hù):即在過流保護(hù)的基礎(chǔ)上加一個(gè)功率方向判別元件,當(dāng)短路功率方向由母線流向線路時(shí),該元件動(dòng)作,反之則不動(dòng)作,從而保護(hù)在反方向故障時(shí)不致誤動(dòng)。

4. 距離保護(hù)裝置:

能反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間距離(阻抗)的一種保護(hù)裝置。具有良好的方向性,被廣泛用在電壓較高的環(huán)網(wǎng)線路上,目前廣泛采用三段式距離保護(hù),即稱為距離Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段。

距離Ⅰ段:瞬時(shí)動(dòng)作。保護(hù)本線路全長(zhǎng)80%~85%

距離Ⅱ段:保護(hù)本線路全長(zhǎng)及下一段線路Ⅰ段。

距離Ⅲ段:保護(hù)本線路全長(zhǎng)及下一段線路全長(zhǎng),作為Ⅰ、Ⅱ段的后備保護(hù)。

5. 零序電流保護(hù)裝置:

在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)(又稱大接地電流系統(tǒng))中,發(fā)生線路單相接地故障時(shí),將出現(xiàn)較大的零序電流。利用零序電流來構(gòu)成接地短路的保護(hù)裝置稱為零序電流保護(hù)裝置。常采用三段式。

零序Ⅰ段:瞬時(shí)零序電流速斷,保護(hù)本線路全長(zhǎng)70%~80%

零序Ⅱ段:帶時(shí)限零序電流速斷,保護(hù)本線路全長(zhǎng)及下一段線路一部分。

零序Ⅲ段:零序過流保護(hù),保護(hù)本線路全長(zhǎng)及下一段線路的后備保護(hù)。

6. 高頻保護(hù)裝置:

是將線路兩端的電流相位(或功率方向)轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào),由高頻通道將此信號(hào)傳送到對(duì)端,比較兩端電流相位或功率方向的一種保護(hù)裝置。

高頻保護(hù)不反應(yīng)被保護(hù)線路范圍以外的故障,在定值設(shè)定上也不需和下一段線路相配合,是不帶時(shí)限,快速切除被保護(hù)線路任何一點(diǎn)的故障。高頻保護(hù)按其工作原理可分為高頻閉鎖保護(hù)(比較被保護(hù)線路兩端的功率方向)和高頻相差保護(hù)(比較被保護(hù)線路兩端電流的相位)兩大類。

7. 自動(dòng)重合閘裝置

線路斷路器動(dòng)作跳閘后,能夠自動(dòng)地將斷路器重新合閘的裝置,稱為自動(dòng)重合閘裝置。

自動(dòng)重合閘裝置的作用:線路發(fā)生瞬時(shí)性故障跳閘時(shí),當(dāng)瞬時(shí)性故障消失后,自動(dòng)重合閘裝置能在極短的時(shí)限內(nèi)重新合上線路斷路器,恢復(fù)線路的正常供電。若線路發(fā)生永久性故障時(shí),則自動(dòng)重合閘不成功,故障線路再次跳閘,迅速切除故障線路,保證其他運(yùn)行線路的供電。

8. 線路故障錄波器

能自動(dòng)記錄線路故障前和故障過程中的電流,電壓等變化的波形,時(shí)間和斷路器動(dòng)作情況的一種裝置。通過所記錄的有關(guān)波形,能較準(zhǔn)確分析和確定故障類型,并計(jì)算出故障點(diǎn)的大致距離。為故障分析,排除故障,恢復(fù)正常供電提供重要的依據(jù)。

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