瞬时短路故障测试方法优化

配电网变电站出线断路器和馈线终端一般配置速断保护和过流延时保护。试验前根据被测配电网馈线电源侧的系统阻抗及馈线短路试验点的线路阻抗，配置适当的大容量短路电阻，计算两相短路电流，一般不大于1000A。临时更改变电站出线断路器、馈线终端的保护定值，与短路电流配合，可启动速断保护或过流延时保护。控制保护装置控制试验断路器，在线路重合闸动作前，切除相间短路电阻器，模拟瞬时短路故障。

试验前要按照被测线路的保护方式确定控制保护装置的瞬时性短路故障测试时序图。

测试速断保护时，合上试验断路器，投入相间短路电阻器，产生小于1000A相间短路电流。速断保护0s动作，线路断路器约0.1s后跳闸。控制保护装置检测到相间故障电流切除，控制试验断路器分闸，约0.2s后分开，在重合闸动作前（重合闸等待时间约为1s）切除相间短路电阻器，模拟瞬时短路故障。图6-5所示为常见的架空线路瞬时性短路故障馈线速断保护动作测试时序图。

图6-5　瞬时性短路故障馈线速断保护动作试验时序图

测试过流保护时，过流保护延时0.5s动作，线路断路器约0.1s后跳闸，重合闸动作等待时间为1s，控制保护装置断开试验断路器考虑0.2s的裕度，即试验断路器分闸时间定值=过流保护延时时间+线路断路器跳闸时间+裕度时间。确保试验断路器在馈线断路器重合闸动作之前分开，切除相间短路电阻器，模拟瞬时短路故障。图6-6所示为常见的架空线路瞬时性短路故障馈线过流延时保护动作测试时序图。

为确保试验安全，控制保护装置设定最大限制电流，若试验中发生问题，致使电路电流超过计算短路电流的1.5倍，试验断路器瞬时跳闸，切除试验短路电阻。

为防止馈线保护拒动引起变电站后备保护动作，致使试验停电范围扩大，造成事故，控制保护装置控制试验断路器投入短路电阻器时，启动延时跳闸，跳闸时间小于变电站后备保护动作延时，并留有足够的裕度，作为试验的安全保护措施之一。

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图6-6　瞬时性短路故障馈线过流延时保护动作试验时序图

瞬时性短路故障测试试验断路器的保护逻辑原理如图6-7所示。

图6-7　瞬时短路的保护工作逻辑图

下面以短路试验电流取10A（二次）线路速断定值小于10A、过流定值小于10A、延时0.5s为例进行安全保护的说明。

试验装置的断路器合闸后，启动其速断和过流保护，满足下列3种情况之一就会发出跳闸命令：

（1）试验相间短路电流值大于设定的短路电流值的150%（10A×150%=15A）。

（2）试验相间短路电流值小于预设短路电流值的下限10%（10A×10%=1A），即线路速断保护0s动作，线路断路器0.1s跳开，线路此时电流，控制保护装置检测到小于下限值电流后，约0.2s可由试验断路器切除短路阻抗，模拟线路速断保护动作时的瞬时故障。

（3）若速断拒动，试验相间短路电流值大于预设短路电流值的下限（1A）且小于试验最大短路电流（15A），将启动过流延时保护，设定的瞬时短路总时间为0.8s（10kV馈线过流保护延时时间0.5s+馈线断路器跳闸延时时间0.1s+裕度时间0.2s）到达，由试验断路器立即切除短路阻抗，模拟线路过流保护动作时的瞬时故障。