輸配線路繼電保護知識

輸配電線路 

 

1． 電力線路上的故障類型

相間短路：三相相間短路、二相相間短路
接地短路：單相接地短路、二相接地短路、三相接地短路

2． 繼電保護裝置的定義

當電力系統某元件發生異常或故障時，能迅速有選擇地把異常和故障元件從系統中斷開，保證其他良好設備繼續正常運行的裝置統稱為繼電保護裝置。

如：電流保護、距離保護、零序保護、高頻保護等。

主保護:指發生短路故障時，能滿足系統穩定及設備安全的基本要求，首先動作于跳閘，有選擇地切除被保護設備和全線路故障的保護。

后備保護:指主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。

輔助保護:為補充主保護和后備保護的不足而增設的簡單保護。

3． 繼電保護在送電線路中的作用
運行中的輸電線路，由于大風、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，繼電保護裝置能快速并有選擇性的動作使故障線路斷路器（開關）跳閘。若故障是非永久性的，當瞬時性故障消失后則開關重合成功，恢復線路的安全供電，若故障是永久性的，則開關重合不成功，快速切除故障線路，保證其他正常運行的線路供電。

4． 電流保護裝置

利用故障線路的電流顯著增大的特點所構成的保護裝置稱為電流保護裝置。當線路故障電流達到保護整定值（起動電流）時，電流保護裝置立即動作。達到時間整定值時，使線路斷路器跳閘。電流保護一般分有：電流速斷保護、過電流保護和方向電流保護等。

無限時電流速斷保護：其優點是裝置簡單、可靠、動作迅速，但只能保護本線路的一部分。

限時電流速斷保護：指帶有一個較短動作時限的保護裝置，不單可以保護本線路的全部長度，還可以延伸至下一級線路的速斷保護相配合。

過電流保護：是指其起動電流按照躲開最大負荷電流來整定的一種保護裝置。它不僅能保護本線路的全長，也能保護下一級線路的全長。可作為本線路的后備保護。

方向電流保護：即在過流保護的基礎上加一個功率方向判別元件，當短路功率方向由母線流向線路時，該元件動作，反之則不動作，從而保護在反方向故障時不致誤動。

5． 距離保護裝置

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

距離Ⅰ段：瞬時動作。保護本線路全長80%～85%

距離Ⅱ段：保護本線路全長及下一段線路Ⅰ段。

距離Ⅲ段：保護本線路全長及下一段線路全長，作為Ⅰ、Ⅱ段的后備保護。

6． 零序電流保護裝置

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

零序Ⅰ段：瞬時零序電流速斷，保護本線路全長70%～80%

零序Ⅱ段：帶時限零序電流速斷，保護本線路全長及下一段線路一部分。

零序Ⅲ段：零序過流保護，保護本線路全長及下一段線路的后備保護。

7． 高頻保護裝置

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

 

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

8． 自動重合閘裝置

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

自動重合閘裝置的作用：線路發生瞬時性故障跳閘時，當瞬時性故障消失后，自動重合閘裝置能在極短的時限內重新合上線路斷路器，恢復線路的正常供電。若線路發生永久性故障時，則自動重合閘不成功，故障線路再次跳閘，迅速切除故障線路，保證其他運行線路的供電。

9． 線路故障錄波器

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