大保護范圍電流保護的原理與裝置研究

王曉波，王鋅桐

(安徽電氣工程職業技術學院，安徽合肥 230051)

0 引言

在35kV及以下電壓等級輸電線路中，廣泛的使用三段式電流保護作為相間短路的保護方案.但是，三段式電流保護也具有直接受電網接線方式以及電力系統運行方式變化影響的缺點，使它往往不能滿足靈敏性或保護范圍的要求.為了提高靈敏性，可以采用靈敏性更高的距離保護、高頻保護和光纖保護.近年來，隨著微機保護的普及，又提出了自適應電流保護作用來提高保護的靈敏性.但是，在系統運行方式變化較大的情況下，自適應保護也難以解決電流保護靈敏性低的缺點，針對以上問題，本文提出大保護范圍電流保護原理及裝置的設計方案，可以大大提高電流保護的靈敏性.

1 大保護范圍電流保護的原理與裝置

圖1 輸電線路圖Fig.1 Typical transmission line

(1)

在這個整定值下，電流I段保護的最小保護范圍的計算式如式(2)所示.

(2)

電流I段保護的保護范圍主要受到系統運行方式、故障類型等因素的影響.如果系統的運行方式變化較大(即Zsmax與Zsmin的數值相差較大)，那么將會造成電流I段保護的保護范圍很小甚至完全沒有保護范圍.

為了解決上述問題，可以在進行電流I段保護定值整定時，從以下兩個方面著手.

(3)

當線路發生短路故障后，有多種判據可以快速判斷出是哪種故障.比如，利用A、B、C三相電流突然增大了很多倍，判斷線路中發生的是三相短路故障；利用A、B、C三相電流中有兩相電流增大了很多倍，另外一相電流基本沒有變化，而且系統中存在明顯的零序電流，判斷線路中發生了兩相短路接地故障；……