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110kV变电所的线路电流保护设计

2022-02-20 来源:易榕旅网
110kV变电所的线路电流保护设计

作者:訾君 胡欣然 庞帅 来源:《科技风》2020年第34期

摘要:本文结合电力系统发生故障时电压和电流参数会发生变化的特点,提出了110kV变电所的线路电流保护设计,介绍了输电线路电流保护原理及方法,提出了原始数据及保护方案的选择,并进行线路保护整定计算,研究结果表明,本方案能够促进110kV变电所输电系统的正常运行。

关键词:变电所;线路电流保护;整定计算 1 绪论

当电力系统有故障发生时,常出现的现象有:电压降低、电流增大,电压和电流之间的相位变化,因此必须利用继电保护装置对电力系统工作状态进行检测,通过监测系统中的电流、电压、相位等电气量的变化,及时判断、发现电力系统的工作状态。继电保护的原理就是利用不同物理量的变化特征,进行继电保护装置的设计,从而实现对电力系统的继电保护,本文主要介绍110kV变电所的线路电流的保护设计。 2 输电线路电流保护原理 2.1 输电线路电流保护方法[1]

输出线路在进行电流保护时,常采用阶段式电流保护,具体为利用三套电流保护装置共同来实现三段式电流保护,三段保护如下:

1)电流ⅰ段保护:又称无时限电流速断保护,其保护线路的范围约占线路全长的85%。 2)电流ⅱ段保护:又称限时电流速断保护,其作用范围是整条线路,或者是下一回线路的15%。

3)电流ⅲ段保护:又称定时限过电流保护,从被保护线路起直至下一回线路的全部都是该保护的作用范围。

三段保护在选择时是根据电流的不同来选择的,若要躲开某一区域的最大短路电流,则需要采用速断或限时速断的保护方式,若要躲开负载的最大负荷电流,则需要采用过流保护,实际使用时,要具体问题具体分析,可以采用其中的一种,如只采用限时速断加过流保护或速断加过流保护,或三种同时采用。 2.2 三段式电流保护工作原理

简单、可靠,是阶段式电流保护的主要优点,如只使用I段、II段或III段,这样在发生故障时,能够完成快速切除故障,但也存在着受电力系统运行方式和电网接线方式的影响的缺点。如电网的最大运行方式决定了整定值的取值,电网的最小运行方式决定了灵敏性的校验,这样会造成如何兼顾灵敏度与保护范围两者之间的均衡问题。本文用图1来介绍一下三段式电流保护的原理,图1中三段式电流保护由无时限电流速断、限时电流速断和定时限过电流保护构成[2]。其中第一段保护由继电器KA1、KA2、KA3、KCO和1KS构成,第II段保护由KA4、KA5、KA6、KT1和2KS构成,第II段保护由KA7、KA8、KA9、KA10、2KT和3KS构成,三个部分的电流保护整定阀值不同,包括动作电流不同、动作时间也不同,因此电流继电器和时间继电器的选型也不同。图中I、II、III段的动作信号则分别由而信号继电器1KS、2KS和3KS发出,根据电路的构成情况,在第III段采用10KA的电流继电器,来提高该段保护的灵敏性。图1为三段式电流保护的接线原理图。

3 110kV變电所的线路保护设计方案 3.1 原始数据及保护方案的选择 3.1.1 原始数据

上图主变型号为SFL-2000/110,电流互感器为LMC-10型变比2000/5。 3.1.2 保护方案的选择

选三段式电流保护作为线路AB的保护方案而10kV出线端采用无时限电流速断保护和过电流保护。

3.2 保护整定计算 3.2.1 线路AB的保护计算

所以限时电流保护的灵敏度满足要求。 3)定时限过电流保护的整定计算。

由上知定时限过电流保护的灵敏系数均满足要求。 3.2.2 出线端线路保护

1)无时限电流保护的整定计算。 2)定时限过电流保护的整定计算。 最大负荷电流: 4 结语

本文根据电力系统发生故障时参数变化的特点,提出了110kV变电所的线路电流保护设计,主要包括原始数据及保护方案的选择,并进行线路保护的整定计算。通过实例计算分析,三段式保护有着相应的优缺点,分别如下:

优点:保护系统的构建简单、可靠,在发生一般故障时,能够快速切除,基于这一优点,阶段式电流保护已广泛应用于中、低压网络中。

缺点:受电力系统运行方式和电网接线方式的影响,如电网的最大运行方式决定了整定值的取值,电网的最小运行方式决定了灵敏性的校验,这样会造成如何兼顾灵敏度与保护范围两者之间的均衡问题。 参考文献:

[1]闫石,钟素梅.地铁35kV供电系统继电保护分析[J].电气技术,2019,20(12):79-82+87.

[2]范强.论煤矿地面变电所10kV馈电线路继电保护装置的设置及整定[J].价值工程,2018,37(14):272-273.

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