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35KV微机线路保护原理说明书1 35kV线路保护配置及功能本保护装置是以三段式方向过电流保护；零序电流保护；小电流接地选线；三相一次重合闸（检无压或检同期可选）和后加速；低频减载；PT断线检测及PT断线闭锁方向或保护；说明了35KV微机线路保护的主要原理、硬件部分和软件部分的构成。235KV线路保护的主要原理2.1三段式过电流保护原理输电线路发生短路时，相电流突然增大，线电压降低，当故障线路上的相电流大于某一个规定值，同时保护安装处母线电压小于某一个规定值时，保护将跳开故障线路上的断路器而将故障线路断电，这就是过电流保护的工作原理。其中，规定值就是过电流保护的动作电流，它是能使电流保护动作的最小电流，通常用表示。过电流保护在35KV及以下的输电线路中被广泛应用。下面对三段式过电流保护分别予以介绍：（1）无时限的电流速断保护（电流Ｉ段保护）我们以图2.2中单侧电源网络中输电线路AB上所装设的电流保护来分析电流保护的原理。在图2.2中，为了反映全线路的短路电流，设AB线路的电流保护装于线路始端母线Ａ处，在图上叫做电流保护1，显然电流保护1要可靠动作，它的动作值必须选择小于或等于保护范围内可能出现的最小短路电流。在图2.2中，假设AB线路上d1点发生三相短路，则线路上的短路电流为：（2-1）其中，是电源系统相电势，是电源系统阻抗，是故障点到保护安装处之问的阻抗，由式(2-1)可以看出，当系统电压一定的时候，短路电流的大小与系统阻抗和短路点的位置及短路类型有关，系统阻抗是由运行方式决定的，在最大运行方式下取图2.2 单侧电源网络中电流保护原理图最小值，在最小运行方式下取最大值，在实际中，一般来说系统在最大运行方式下三相短路电流最大，称此为保护的最大运行方式，系统在最小运行方式下两相短路电流最小，称此为保护的最小运行方式。这两种情况下的短路电流随故障点位置变化的曲线如图2.2中的曲线l和曲线2，曲线1为最大运行方式下的曲线，曲线2为最小运行方式下的曲线，当系统运行在其它任何方式下发生任何类型的短路时，曲线位于曲线l和曲线2之间。对安装在AB线路的保护1来说，快速切除AB线路的故障是它的首要任务，因此其动作值应该小于等于AB线路上可能出现的最小短路电流，最小短路电流为线路末端发生两相短路时的短路电流，。同时，当BC线路靠近B端发生短路时，由于短路电流大于，这时有可能使在AB线路的保护1误动作，因此，为了不使保护1误动作同时可以区分所保护线路的末端故障和下一条线路的始端故障并且考虑到信号处理系统所产生的误差，保护1的动作电流应满足：（2-2）其中，是可靠系数，通常≥1.3，是B母线处在最大运行方式下发生三相短路的电流。根据式(2-2)整定的电流可以保证保护的选择性，如果省略装置和断路器的动作时间，保护可以无延时动作，因此将此电流保护叫做无时限电流速断保护，也叫电流Ⅰ段保护，它的动作值选择原则为：按躲开本线路末端发生短路时的最大短路电流整定。但是，从图2.2中可以看出，系统在最小运行方式下保护的范围最小，而在最大运行方式下保护的范围最大，无时限电流速断保护的范围随着运行方式的变化而变化，在最小方式下保护范围可能为0，这是无时限电流速断保护的缺点。（2）限时电流速断保护(电流Ⅱ段保护) ”电流Ⅰ段保护并不能保护线路的全长，应该在A母线处再装设一套电流保护，这套电流保护用来保护AB线路的全长，这样，如果在下一段相邻线路BC靠近B端发生短路时，这套保护将会跳开1DL而失去选择性，因此，将这套保护启动以后经过一个延时再作用于出口跳闸，当BC始端发生短路时，装在B母线的电流速断保护2首先动作，而装在保护1处的带延时的电流保护不会误动，从而保证了选择性。这套电流保护被称为限时电流速断保护，也叫电流Ⅱ段保护，电流Ⅱ段保护的延时时间一般为0.5左右。在图2.3中看出，只要AB闻的Ⅱ段电流保护范围不超过BC间的Ⅰ段电流保护范围，就可以保证选择性，即：（2-3）其中是AB间Ⅱ段电流保护的整定值，是BC间Ⅰ段电流保护的整定值，可靠系数，一般大于1.1。在线路上安装了电流Ⅰ段和电流Ⅱ段保护以后，整段线路的故障可在0.3~0.5s之内得到解决，我们称电流Ⅰ段和Ⅱ段保护为线路的主保护。图2.3三段式电流保护原理图（3）定时限过电流保护(电流Ⅲ段保护) 一条线路保护中只安装了主保护，理论上来说可以解决线路的所有故障，但是当主保护由于各种原因而拒动时，就需要一个后备保护，用来解决当主保护拒动时切除线路故障，后备保护可以保护本线路全长，也可以保护相邻线路全长。后各保护也叫电流Ⅲ段保护，一般是定时限过电流保护，在图2.3中可以看出Ⅲ段电流的保护范围，它的动作值整定原则为：躲过正常运行时的最大负荷电流来整定，即：（2-4）其中，是电流Ⅲ段可靠系数，大于1.2，是自启动系