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一、 交流電流回路 1、電流互感器二次繞組配置及其原則 (a ) (c ) (a)3/2接線電流互感器配置圖 (b)雙母線接線電流互感器布置在線路側(c)雙母線接線電流互感器布置在母線側 圖1.電流互感器配置圖 母線保護與線路保護(或變壓器保護)所取電流互感器的二次繞組之間應有一個重疊的保護區(qū),以避免故障發(fā)生在電流互感器內部兩繞組之間時,無保護切除兩二次繞組之間發(fā)生的短路接地故障。 當故障發(fā)生在K1或K3點,故障點處于線路保護或差動保護保護區(qū)外,但在兩側母差保護的動作區(qū)內,母線差動保護動作跳開5011或5013,但此時故障并沒有消除。由于3/2斷路器接線,母差保護動作不能采用遠方跳閘,只能依靠本側斷路器失靈保護發(fā)遠跳命令,使線路對側斷路器瞬時跳閘。同時,由于在線路或主變的保護區(qū)外,5012也不能瞬時跳閘,也只能靠斷路器失靈保護跳相鄰斷路器實現(xiàn)。失靈保護跳相鄰斷路器及失靈保護發(fā)遠跳命令都帶有一定時限,因此帶來的后果是延長了切除故障的時間,對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行不利。 當故障發(fā)生在K2點,對于XXX線路它屬于內部故障,而對于主變保護則屬于外部故障。當XXX線路保護動作瞬時跳開5011、5012斷路器后,故障并沒有消除,需靠5012的失靈保護動作跳相鄰斷路器斷開5011,同時發(fā)遠跳令跳開對側斷路器,最后切除故障,其后果與K1、K3短路時相同。 雙母線接線形式,由于母線保護動作啟動遠方跳閘回路,加速對側斷路器跳閘,不存在3/2接線接地故障發(fā)生在斷路器與電流互感器連接線上只能延時切除故障的問題。但對于雙母線接線形式,電流互感器可任意配置在開關的靠近母線側或線路側。若將CT布置于靠線路側,如圖1(b)所示,此時如果電流互感器的套管K5處發(fā)生閃絡時,短路故障可由線路保護來切除,但如果短路故障發(fā)生在斷路器與CT之間的短接線K4處時將只能由母差保護動作切除故障擴大了停電范圍;將CT布置于靠母線側,如圖1(c)所示,如果電流互感器的套管K7處發(fā)生閃絡時,短路故障不在母差保護范圍內,且線路保護動作無法切除故障,而只能由失靈保護延時切除母線上所有元件,但如果短路故障發(fā)生在母線側刀閘與CT之間的短接線K6處時,由母差保護切除故障。 2、3/2接線及雙母線接線電流二次回路典型接線 圖2. 3/2接線CSC103A+RCS931AM雙套保護交流電流回路圖 I母側邊斷路器、中斷路器CT用于線路差動保護時,中斷路器CT二次繞組極性需反接, 中斷路器、II母側邊斷路器CT用于線路或差動保護時,中斷路器CT二次繞組極性無需反接。線路保護電流回路由CT二次TPY繞組→CT接線盒→斷路器端子箱→線路保護屏線路保護(和電流,電流回路此處一點接地)→線路保護屏過電壓及遠跳保護→故障錄波屏(故障測距屏)→穩(wěn)控屏。 圖3. 3/2接線RCS921A斷路器及失靈保護交流電流回路圖 根據(jù)重合閘按斷路器配置基本原則,對于3/2接線單獨配置其斷路器重合閘及失靈保護,其保護交流電流回路單獨取自斷路器端子箱并在開關場端子箱處接地。斷路器保護電流回路由CT二次5P20繞組→CT接線盒→斷路器端子箱(電流回路此處一點接地)→斷路器保護屏→故障錄波屏。 圖4.雙母線接線CSC101B+RCS901B雙套保護交流電流回路圖 220kV雙母線接線線路保護雙套配置,且每套保護都配置集成重合閘插件,無需另設專門重合閘保護,但同樣需單獨設置失靈保護。但是現(xiàn)在按照反措的要求 220千伏母差保護應具有失靈功能,且不用線路本身的失靈裝置,有線路保護提供單項跳閘啟動失靈開入接點給母差保護失靈裝置,有斷路器操作裝置提供三相跳閘啟動失靈保護開入接點給母差保護失靈裝置,220kV線路保護及斷路器失靈保護交流電流回路接地點統(tǒng)一安排在開關場端子箱處。 3、和電流接線對保護的影響 和電流對繼電保護的影響,是由汲出電流引起的。繼電保護裝置在短路狀態(tài)下工作,在一次系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,電流互感器的一次側往往要流過很大的短路電流。在這種情況下,電流互感器的鐵芯容易飽和,而使得勵磁阻抗變小,汲出電流增大,尤其是對于閉路鐵芯的電流互感器更為嚴重。另一方面,在500kV系統(tǒng)中為改善電流互感器的暫態(tài)特性,保護用的電流互感器都帶有非磁性間隙,使得電流互感器的勵磁阻抗大幅度減小。例如,5P20(鐵芯不帶間隙)勵磁阻抗為幾MΩ;TPY(鐵芯帶小間隙)勵磁阻抗為1MΩ-2MΩ;TPZ(鐵芯帶大間隙)勵磁阻抗為500-700kΩ。 汲出電流增大有可能引起繼電保護的無選擇性動作,如在5012的一次回路斷開時,如線路發(fā)生短路故障,由于5012汲出電流的存在可能使得繼電保護裝置的測量元件不能準確測量故障電流的大小,從而有可能發(fā)生拒動或非選擇性動作。 電流回路構成和電流的接線方式有兩種。一種是在就地電流互感器端子箱內接成和電流,在從端子箱將和電流引到保護裝置。這種方式優(yōu)點是可以節(jié)省電纜,但在保護區(qū)內故障時,端子箱與保護裝置之間的電纜要通過和電流,因此電流互感器負載較重,而在區(qū)外故障時,兩組電流互感器之間的環(huán)流回路電纜較短,電流互感器負載較輕。另一種和電流接線是每組電流互感器二次側都引到保護裝置,在保護屏接成和電流,這種接線用電纜較多,但在區(qū)內外故障時,電流互感器的負載情況與前一種接線相反,這種接線一般用在電流回路在接成和電流之前還要接其他設備的情況。在繼電保護下放到就地保護小室內時,因電流回路電纜大為縮短,為簡化接線,和電流的接線可在保護屏上完成。此外,因電流互感器二次側都引到屏上,加裝隔離措施也比較方便。 |
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