淺談可可托海35kV變電所輸電線路的三段式電流保護

蔡德科

(新疆有色金屬工業集團稀有金屬有限責任公司 富蘊 836300)

可可托海變電所為35 kV變電所，35 kV以下的變電所主要運用單側電源網絡相間短路的三段電流保護。

三段電流保護的必要性：對電網而言，線路基本都為梯形，要各級線路都能有自己良好的保護，還要不影響其他線路的保護，防止由于線路越級跳閘而引起不必要的損失，從而提出了線路的三段保護，下面舉例說明一下。

圖1

圖1中A、B、C、D四點，有1、2、3、4四個斷路器，對1點的保護是要保護其后方即1～4，最大短路電流為1點，最小短路電流為4點，而取保護電流值時，應該取最小，即4點的短路電流值。但是很明顯這樣做是完全不合理的，如果4點發生短路，1號斷路器跳閘，那么1、2、3三點所有的負荷都會停止，從而造成了很大的經濟損失，這樣就提出了三段保護，即使得線路的保護在運行過程中，只切除故障段，保證正常段的繼續運轉。

動作電流整定原則：躲開下條線路出口（始端）短路時流過本保護的最大短路電流（以保證選擇性）：4點短路只允許4點的斷路器跳閘，而且需要3點以上的斷路器能繼續運行，一般來說3點的二段電流保護是與4點的一段保護配合的，但是3點的二段保護有一定的延時，在響應時間內，4點會跳閘，3點會發信號，但是由于4點的一段保護瞬時跳閘，從而切除了相對于3點而言的故障，也就保證了3點能繼續正常運轉，而延時也保證了4點可能發生拒動時的事件得到保護。

1 電流I段保護的特點

⑴動作迅速，但不能保護本線路全長（電流I段不能單獨作為線路主保護，只作為線路主保護的一部分）。

⑵電流I段保護整定的特殊情況：無其他出線而僅與兩臺相同的并聯變壓器相連：

圖2

本線路電流I段按保護范圍不超出所連變壓器的主保護（速動保護）的保護范圍整定：

①當變壓器主保護為差動保護時：按躲過變壓器另一側母線短路時流過本保護的最大短路電流整定。

②當變壓器主保護為瞬時電流速斷保護時：按與變壓器瞬時電流速斷保護配合整定（躲過變壓器瞬時電流速斷保護末端M點短路時流過本保護的短路電流）。

2 電流II段

以較小的動作時限切除本線路全線范圍內的故障。

⑴動作電流的整定，保護范圍延伸到下條線路，但不超出下條線路電流I段保護范圍末端(與下條線路電流I段配合)。即躲開下條線路短路使下條線路電流I段剛剛動作時，流過本保護的最大短路電流。

圖3

⑵動作時限的選擇：為保證本線路電流II段與下條線路電流I段保護范圍重疊區內發生故障時的動作選擇性，動作時限與下條線路電流I段配合：

⑶靈敏性的校驗：對于過量保護（反映測量電氣量上升而動作的保護），靈敏系數。

校驗靈敏度時的故障參數計算值：應考慮系統最小運行方式下，被保護線路末端發生兩相短路時，流過保護的最小短路電流。

⑷電流II段保護的特點：以較小的延時保護全線范圍內故障（犧牲快速性以提高保護范圍，即提高靈敏性），作為電流I段保護的補充（與電流I段共同構成線路的主保護）。

3 電流III段

一般作為后備保護，靈敏度高但動作時限長。

⑴動作電流的整定：

基本整定原則：躲開流過保護的最大負荷電流：

圖4

實際整定原則：考慮到外部故障切除后，電壓恢復時電動機的自啟動過程中，保護要能可靠返回，則要求返回電流(電動機負荷自啟動系數Kzq＞1),則：

同時電流III段保護還必須保證各級線路的的靈敏度配合（即對某一故障點，越靠近故障點的線路保護其Klm要求大于前一級線路保護的Klm）：Klm.4＞ Klm.3＞Klm.2＞ Klm.1。

即整定時要求本級線路電流III段保護范圍不超出下級線路電流III段的保護范圍，即：

⑵電流III段的特點：

①靈敏度較高。

②保護的動作時限一般較長（越靠近電源的線路上發生故障時，此時短路電流Id越大,但電流III段保護的動作時限反而越長）。電流III段保護一般作為后備保護，但在電網的終端可以作為主保護。

以上主要介紹了可可托海35 kV變電所輸電線路三段式電流保護的原理與特性，有不足之處也希望大家可以與我相互探討，共同學習。