浅谈可可托海35kV变电所输电线路的三段式电流保护

蔡德科

(新疆有色金属工业集团稀有金属有限责任公司 富蕴 836300)

可可托海变电所为35 kV变电所，35 kV以下的变电所主要运用单侧电源网络相间短路的三段电流保护。

三段电流保护的必要性：对电网而言，线路基本都为梯形，要各级线路都能有自己良好的保护，还要不影响其他线路的保护，防止由于线路越级跳闸而引起不必要的损失，从而提出了线路的三段保护，下面举例说明一下。

图1

图1中A、B、C、D四点，有1、2、3、4四个断路器，对1点的保护是要保护其后方即1～4，最大短路电流为1点，最小短路电流为4点，而取保护电流值时，应该取最小，即4点的短路电流值。但是很明显这样做是完全不合理的，如果4点发生短路，1号断路器跳闸，那么1、2、3三点所有的负荷都会停止，从而造成了很大的经济损失，这样就提出了三段保护，即使得线路的保护在运行过程中，只切除故障段，保证正常段的继续运转。

动作电流整定原则：躲开下条线路出口（始端）短路时流过本保护的最大短路电流（以保证选择性）：4点短路只允许4点的断路器跳闸，而且需要3点以上的断路器能继续运行，一般来说3点的二段电流保护是与4点的一段保护配合的，但是3点的二段保护有一定的延时，在响应时间内，4点会跳闸，3点会发信号，但是由于4点的一段保护瞬时跳闸，从而切除了相对于3点而言的故障，也就保证了3点能继续正常运转，而延时也保证了4点可能发生拒动时的事件得到保护。

1 电流I段保护的特点

⑴动作迅速，但不能保护本线路全长（电流I段不能单独作为线路主保护，只作为线路主保护的一部分）。

⑵电流I段保护整定的特殊情况：无其他出线而仅与两台相同的并联变压器相连：

图2

本线路电流I段按保护范围不超出所连变压器的主保护（速动保护）的保护范围整定：

①当变压器主保护为差动保护时：按躲过变压器另一侧母线短路时流过本保护的最大短路电流整定。

②当变压器主保护为瞬时电流速断保护时：按与变压器瞬时电流速断保护配合整定（躲过变压器瞬时电流速断保护末端M点短路时流过本保护的短路电流）。

2 电流II段

以较小的动作时限切除本线路全线范围内的故障。

⑴动作电流的整定，保护范围延伸到下条线路，但不超出下条线路电流I段保护范围末端(与下条线路电流I段配合)。即躲开下条线路短路使下条线路电流I段刚刚动作时，流过本保护的最大短路电流。

图3

⑵动作时限的选择：为保证本线路电流II段与下条线路电流I段保护范围重叠区内发生故障时的动作选择性，动作时限与下条线路电流I段配合：

⑶灵敏性的校验：对于过量保护（反映测量电气量上升而动作的保护），灵敏系数。

校验灵敏度时的故障参数计算值：应考虑系统最小运行方式下，被保护线路末端发生两相短路时，流过保护的最小短路电流。

⑷电流II段保护的特点：以较小的延时保护全线范围内故障（牺牲快速性以提高保护范围，即提高灵敏性），作为电流I段保护的补充（与电流I段共同构成线路的主保护）。

3 电流III段

一般作为后备保护，灵敏度高但动作时限长。

⑴动作电流的整定：

基本整定原则：躲开流过保护的最大负荷电流：

图4

实际整定原则：考虑到外部故障切除后，电压恢复时电动机的自启动过程中，保护要能可靠返回，则要求返回电流(电动机负荷自启动系数Kzq＞1),则：

同时电流III段保护还必须保证各级线路的的灵敏度配合（即对某一故障点，越靠近故障点的线路保护其Klm要求大于前一级线路保护的Klm）：Klm.4＞ Klm.3＞Klm.2＞ Klm.1。

即整定时要求本级线路电流III段保护范围不超出下级线路电流III段的保护范围，即：

⑵电流III段的特点：

①灵敏度较高。

②保护的动作时限一般较长（越靠近电源的线路上发生故障时，此时短路电流Id越大,但电流III段保护的动作时限反而越长）。电流III段保护一般作为后备保护，但在电网的终端可以作为主保护。

以上主要介绍了可可托海35 kV变电所输电线路三段式电流保护的原理与特性，有不足之处也希望大家可以与我相互探讨，共同学习。