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距离保护用于电网的优越性有哪些?

2017-03-17 17:23分类:电工基础知识 阅读:

 

    
    随着电力工业的发展,电网电压不断提高,网架结构日益复杂,电网的运行方式千变万化,这种情况下,电流保护灵敏度低且受运行
方式变化影响大的问题就越来越突出。而距离保护由于是反映保护安装点的电压与电流的比值关系,在被保护设备单位阻抗不变情况下,保护的距离一定,受电网运行方式的变化影响较小,因此适合于高压电网。以电网网络图7—2为例,距离保护的
动作原理如下。
    当线路正常运行时,母线电压为额定电压Un,线路电流为IL,电压Un与IL之比,即反应了负荷阻抗,即
当线路BC上k点发生短路时,变电站(所)B母线电压由额定电压Un下降为残余电压Urest.B,线路电流由负荷电流IL上升为短路电流Ik。此时,A、B各母线电压与线路电流之比为式中ZA.k-k点短路时,线路AB的A侧测量阻抗;
 ZB.k——k点故障时,线路BC的B侧测量阻抗;
    DnesA-变电所A母线残压;
    Urest.B-变电所B母线残压。
    显然
    ZA.k—ZAB+ZB.k
式中ZAB-线路AB的阻抗值。
    因此利用线路始端电压与线路电流之比值作为短路判据的保护,要比单独反应电流升高而动
    作的电流保护灵敏得多,而且ZB.k(或ZA.k)
    只随短路点至保护安装处之间电气距离的远近
    而变化,基本不受电网运行方式变化的影响。
    基于这种思路而构成的距离保护由阻抗继电器
    (KD实现,其原理接线示意图如图7 3所示。
    图中KI为阻抗继电器,TA为电流互感器,TV为电压互感器。
    因此,距离保护是利用阻抗继电器作为测量元件,测量故障点至保护装置安装处之间的电气距离(阻抗),并根据距离远近来确定动作时间的一种保护。当短路点与保护安装处距离越近时,测量阻抗越小,动作时间越短;反之,当短路点远离保护安装处时,测量阻抗较大,保护动作时间较长,从而保证了有选择性地切除故障线路。见图7-2 (a),当k点发生短路时,保护2测量到的阻抗(ZB.k)较保护1测量到的阻抗(ZA.k)小,因此,保护2以较短时限z:切除故障后,保护1即自动返回,于是,保证了A、B变电所的供电连续性。
    距离保护的选择性是靠适当选择相邻保护的动作阻抗和动作时间来实现的。图7-2 (b)就是变电站A的三段式距离保护的时限特性。在时限特性中,时限突变处所对应输电线路的SI、S2点与距离保护安装处A之间的阻抗值就是距离保护I、Ⅱ段的一次整定阻抗Zset.I、Zset.Ⅱ。

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