35kv线路保护设计(2)

1.2.2速动性

继电保护的速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度切除故障设备。故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。

1.2.3灵敏性

继电保护的灵敏性是指保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。（保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑）。

1.2.4可靠性

继电保护的可靠性是指保护装置在电力系统正常运行时不误动;再规定的保护范围内发生故障时，应可靠动作;而在不属于该保护动作的其他任何情况下，应可靠的不动作。（主保护对动作快速性要求相对较高；后备保护对灵敏性要求相对较高。）

2、35KV线路继电保护的配置

1、短路保护采用两相两继电流保护，它是一种阶段式电流保护。以第1段、第2段电流速断保护作为主保护，以第3段过电流保护作为后备保护。

2、接地系统中单相接地故障的保护方式之一：零序电流保护

3、重合闸：三相一次重合闸，后加速（>35KV），和前加速(<35KV)。无论本线路发生何种类型的故障，继电保护装置均将三相断路跳开，重合闸启动，经预定延时（可整定，一般在0.5S-1.5S间）发出重合脉冲，将三相断路器合上。若瞬间故障，重合后成功，继续正常运行，若永久故障，不再重合闸。

3.电网相间短路的电流保护

在电网中35kv及以下的较低电压的网络中主要采用三段式电流保护，最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求。

三段式过流保护包括：

1、瞬时电流速断保护（简称电流速断保护或电流ⅰ段） 2、限时电流速断保护（电流ⅱ段） 3、过电流保护（电流ⅲ段）。

电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成 一整套保护，称做三段式电流保护，它们的不同是保护范围不同。三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。其中速 断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最 大负荷电流来整定的。?

1、瞬时电流速断保护：保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85%

2、限时电流速断保护：保护范围是被保护线路的全长或下一回线路的15% 3、过电流保护：保护范围为被保护线路的全长至下一回线路的全长

5

3.1互感器变比:

短路电流: Il.max?

pw3Ucos?6?9MW3?35KV?0.90=165A

? 300A

9?103?35?103?0.90考虑到三分之一的裕度：I=（1+1/3）*165=220A但在实际中电流不可能为220，所以取所以互感器变化为n=300/5=60

3.2瞬时电流速断保护

输电线路发生短路时，电流突然增大，电压降低。利用电流突然增大使保护动作而构成的保护装置，称为电流保护。

通常输电线路电流保护采用阶段式电流保护，采用三套电流保护共同构成三段式电流保护。可以根据具体的情况，只采用速断加过流保护或限时速断加过流保护，也可以三段同时采用。

3.2.1 瞬时电流速断保护的工作原理

瞬时电流速断保护又称Ⅰ段电流保护，它是反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护。

当系统电源电势一定，线路上任一点发生短路故障时，短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗（忽略电阻）及短路类型有关，三相短路和两相短路时，流过保护安装地点的短路电流可用下式表示 式中

Ik(3)?Es3(Xs?X1l)Ik(2)?Es3?23(Xs?X1l)

l ——短路点至保护安装处距离。

对K1点：

对AB段最大运行方式：

Es——系统等电源相电势；

Xs——系统等效电源到保护安装处之间的电抗； X1——线路千米长度的正序电抗；

37 ( 3) KV

Ik??1310A3(6.3?10）对AB段最小运行方式：

(2)Ik?337KV??953A23(9.4?10)6

对K2点：

I(2)Ik?(3)k37KV??366A3(6.3?10?12?30)337KV??301A23(9.4?10?12?30)对K3点：

37KV Ik(3)??461A3(6.3?10?30)

337KV(2) Ik???374A23(9.4?10?30)

短路点 K1 最大运行方式下电流 1310 最小运行方式下电流 953 3.2.2瞬时电流速断保护的整定计算

流来整定，即

K2 366A 301A K3 461A 374A 瞬时电流速断保护1的动作电流应按大于本线路末端短路时流过保护安装处的最大短路电

IIIset?K1relIl.max

式中

IsIe1t—保护1无时限电流速断保护的动作电流，又称一次动作电流；

KrIe—可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响l等而引入的大于1的系数，一般取1.2～1.3。

Il.ma—被保护线路末端末端B母线上三相短路时保护安装测量到的最大短路电流，一x般取次暂态短路电流周期分量的有效值。

I1op?IKnsetTA1con

nK

TA-----为电流互感器的变比 ----为电流互感器的接线系数

con对于35KV电路，电流互感器采用两相星形接线，所以

Kcon=1。

瞬时电流速断保护的灵敏系数，是用其最小保护范围来衡量的，规程规定，最小保护范围

lmin不应小于线路全长的(15~20)%。

在最小保护区末端发生短路故障时，动作电流，即

I(2)k.minEs3???IsIe1t

23(Xs.max?X1lmi)n7

式中 Xs.ma—系统最小运行方式下，最大等值电抗； x X1 — 输电线路千米正序电抗。

通常规定，最小保护范围不应小于被保护线路全长(15~20)%。

一、Ⅰ段

37?103IⅠop.A?1.2?6.3?103?1572A

33?1697A?IⅠIk.min??op.A29.4?0.15?10校验灵敏度：计算AB线15%处短路时最小短路电流：，

灵敏度合格。 tⅠop.A?0.2s。

二、Ⅱ段

首先计算BC线的Ⅰ段，

37?1033?439AIⅠ?1.2?op.B6.3?10?12?30。

校验灵敏度：计算BC线15%处短路时最小短路电流：

37?10333Ik.min???873A?IⅠop.B29.4?10?0.15?12，灵敏度合格。

tⅠop.B?0.2s。

37?1033?600AIⅡop.A?1.3?6.3?10?30（一）与变压器T1的差动保护配合：

IⅡ?1.2?439?526A（二）与BC线Ⅰ段配合：op.A

IⅡ?600A选取其中较大者为整定值op.A

37?10333?953AIk.min??29.4?10校验灵敏度：计算AB线末端短路时最小短路电流：。

954KⅡ??1.6sen600灵敏系数，合格。

37?103（一）与变压器T1的差动保护配合：

ⅠtⅡ?t??t?0.7s（二）与BC线Ⅰ段配合：op.Aop.B

tⅡ?0.7s选取其中较大者为整定值op.A 三、Ⅲ段

9?106IL.max??174A33?35?10?0.9?0.95计算AB线最大负荷电流，

8

tⅡop.A?0??t?0.5sⅢIop.A?1.2?1.3?174?302A0.9

ⅢKsen?校验灵敏度：近后备

954?3.2302，合格。

58933?589AⅢKsen??1.95Ik.min??30229.4?10?12计算BC线末端短路时最小短路电流：，远后备，

合格。

Ⅲtop?1?3?t?2.5s（一）从变压器T1的负荷保护开始计算：.A

Ⅲtop?1?2?t?2s（二）从变压器T2的负荷保护开始计算：.A

Ⅲtop?2.5s选取其中较大者为整定值.A

37?103

3.3限时电流速断电流保护

由于瞬时电流速断保护不能保护线路全长，当被保护线路末端附近短路时，必须由其他的保护来切除。为了满足速动的要求，保护的动作时间应尽可能的短。为此，可增加一套带时限的电流速断保护，用以切除瞬时电流速断保护范围以外的短路故障，这种带时限的电流速断保护范围以外的短路故障，这种带限时的电流速断保护，称为限时电流速断保护。要求限时电流速断保护被保护线路的全长。

由以上分析可知，若要是限时电路速断保护能够保护线路全长，其保护范围必然要延伸到相邻线路以部分。为满足选择性必须给限时电流速断保护增加一定的时限，此时限既能保证选择性又能满足速动性的要求，即尽可能短。鉴于此，可首先考虑使它的保护范围不超出相邻线路瞬时电流速断保护的保护范围，而动作时限则比相邻线路的无时限电速断保护长一个时限级差，用?t表示。可见限时电流速断保护是通过动作值和动作时限来保证选择性的。

3.4定时限过电流保护：

定时限过电流保护是指按躲过最大负荷电流整定，并以动作时限保证其选择性的一种保护。输电线路正常运行时它不应启动，发生短路且短路电流大于其动作电流时，保护启动延时动作于断路器跳闸。过电流保护不仅能保护本线路的全长，也能保护相邻线路的全长，是本线路的近后备和相邻线路的远后备保护。

3.5电流三段保护小结

使用1段、2段或3段组成的阶段式电流保护的主要优点是简单、可靠，并且在一般情况下能够满足快速切除故障的要求，因此在35kv及以下的中、低压网络中得到了广泛应用。其缺点是它直接受电网的接线及电力系统运行方式的影响，例如整定值必须按电网最大运行方式整定，而灵敏性必须用电网最小运行方式来校验，这就难以满足灵敏系数和保护范围的要求。

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