power line protection
简介
反应电力线路故障的继电保护。在变电所各级电压的进出线路发生相间短路故障或者大接地电流系统中的线路发生接地故障时,保护装置根据线路电气量的变化做出分析判断,迅速向线路电源端断路器发出跳闸命令,将故障线路与运行系统分离,防止事故进一步扩大。
线路保护的类型 线路保护按对故障的检测原理,可分为电流、零序电流、阻抗、故障工频变化量和行波等类型。电流保护、零序电流保护和阻抗保护是最常用的线路保护。工频变化量保护是中国研究人员首先提出的性能优越的保护方式,现已获得较广泛应用。
线路保护按构成方式可分为两类:①仅由线路一端的电气量实现的保护;②被保护线路两端有信息交换的保护,通常称为线路纵联保护。
由线路一端电气量实现的线路保护 通常利用不同动作整定值和时间的协调配合实现动作选择性。如反时限电流保护、阶段式电流保护和阶段式阻抗(距离)保护等。这类保护在线路的某些地点故障时,可能要带时延切除。通常广泛用于高、中和低压线路作为主保护及后备保护,也可作为超高压线路的后备保护。在电力系统中这是实际使用数量最多的保护装置。
线路纵联保护 利用通信通道在线路两端交换信息。根据所交换信息的类型,线路纵联保护可分为模拟比较式和命令式两类。
(1)模拟比较式纵联保护。通过比较线路两端的电气量以实现各种类型有选择性的保护。如电流相位比较式保护和电流差动保护等。此类保护在全线各点故障时均能实现快速动作,通常用作为超高压线路的主保护。中国以往较多使用相位比较式保护,近年来由于通道的发展,远方传送电流信息(包括幅值和相位)已较易实现,性能优越的线路电流差动保护已在逐步推广使用。
(2)命令式纵联保护。根据保护在本端的测量值(如距离、电流方向等)和接收的远方命令信号(如允许信号、闭锁信号、远跳信号等)实现各种类型有选择性的保护。例如方向比较式保护、允许式欠范围距离保护、闭锁式超范围距离和远方直跳式保护等。此类保护能实现全线速动,是当前超高压线路广泛采用的保护。
(3)线路纵联保护的通信介质。可用电力线载波、微波、光纤及金属导引线。金属导引线仅用于较低电压短线路,由于其受地电位影响严重的缺点,近年已逐渐为光纤所代替。
线路保护的配置和要求 线路应根据其电压等级及在系统中的重要性配备适当的继电保护。对于500kV线路应设置两套全线速动的主保护及两套完整的后备保护。对于220kV线路应设置全线速动的主保护及相应的后备保护,其中主干线路宜有两套全线速动保护。对于110 kV及以下的线路一般采用阶段式距离或电流保护。
220 kV及以上线路一般采用近后备方式,而110kV及以下线路一般采用远后备方式。
线路保护的动作时间应满足系统安全稳定运行的要求。对于超高压线路,要求保护动作切除故障线的时间(包括保护和断路器动作时间)为0.06~0.1s。
保护装置的度量元件应对线路故障有足够的灵敏度,以保证在不利运行方式和有故障过渡电阻时保护能可靠动作。如500 kV线路应考虑线路对树木放电情况,要求过渡电阻达到300 Ω时保护仍能动作。
线路保护的硬件结构 早期的线路保护普遍使用机电型保护。后来逐步开发和应用了整流型和分立元件半导体型保护。20世纪70年代后,集成电路线路保护得到了广泛应用。80年代后,由于计算技术的迅速发展和计算机硬件价格的迅速降低,特别是以微机为基础的保护的一系列优点,如保护原理由软件实现而具有的高度灵活性,硬件定型及实现自诊断而具有的高度可靠性等,使微机保护得到迅速发展。在经历一段时间的运行经验积累后,已出现一批运行可靠的微机线路保护。90年代中期以后新投入的各级电压线路,广泛采用了微机保护。
拓展资料
线路继电保护 高压线路纵联保护 交流线路保护 高压线路保护 微机线路保护 输电线路保护 配电线路保护 线路架 线路 线路负荷