双侧电源复杂电网的线路零序电流保护一般为四段式或三段式保护,在需要改善配合条件、压缩动作时间的线路,零序电流保护宜采用四段式的整定方法。
(1)一般原则 双侧电源复杂电网的线路零序电流保护各段一般遵循下述原则:
1)零序电流Ⅰ段作为速动保护使用,除极短线路外,一般应投入运行。
2)三段式保护的零序电流Ⅱ段(四段式保护的Ⅱ段或Ⅲ段)应能有选择性地切除本线路范围的接地故障,其动作时间应尽量短。
3)考虑到可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏系数的要求,零序电流保护最末一段的电流定值不应大于300A(一次值)。
4)对未经方向元件控制的零序电流保护,还应考虑与背侧线路零序电流保护的配合。
(2)零序电流Ⅰ段 零序电流Ⅰ段电流定值按躲过区外故障最大三倍零序电流整定,在无互感的线路上,零序电流Ⅰ段的区外最严重故障点选择在本线路对侧母线或两侧母线上。当线路附近有其他零序互感较大的平行线路时,故障点有时应选择该平行线路的某处。例如平行线路,故障点有时应选择在双回线之一的对侧断路器断开情况下的断口处,如图2-24所示。
1)在计算保护区外故障最大零序电流时,一般应对各种常见运行方式及不同故障类型进行比较,取其最大值。
如果所选择的停运检修线路是与本线路有零序互感的平行线路,则应考虑检修线路在两端接地的情况。
2)由于在计算零序故障电流时没有计及可能出现的直流分量,因此在按躲开保护区外故障最大三倍零序电流整定零序电流Ⅰ段时,可靠系数不应小于1.3。
图2-24 平行线路零序Ⅰ段故障点的选择
(3)零序电流Ⅱ段
1)三段式保护的零序电流Ⅱ段电流定值应按本线路末端故障时有不小于规定的灵敏系数整定,还应与相邻线路零序电流Ⅰ段或Ⅱ段配合,保护范围一般不应伸出线路末端变压器220kV(或330kV)电压母线,动作时间按配合关系整定。
2)四段式保护的零序电流Ⅱ段电流定值按与相邻线路零序电流Ⅰ段配合整定,相邻线路全线速动保护长期投入运行时,也可以与全线速动保护配合整定,零序电流保护的灵敏系数不作规定。
3)零序电流Ⅱ段与相邻线路有较大零序互感的平行线路相配合时,则应考虑该相邻线路故障,在一侧断路器先断开时的配合关系。
当与相邻零序电流Ⅰ段配合时,如相邻线路零序电流Ⅰ段能相继动作保护全线路,则本线路零序电流Ⅱ段整定值计算应选用故障点在相邻线路断路器断口处的分支系数Kb值,按与相邻线路零序电流Ⅰ段配合整定。(www.xing528.com)
(4)零序电流Ⅲ段
1)三段式保护的零序电流Ⅲ段作为本线路经电阻接地故障和相邻元件故障的后备保护,其电流定值不应大于300A(一次值),在躲过本线路末端变压器其他各侧三相短路最大不平衡电流的前提下,力争满足相邻线路末端故障时有规定的灵敏系数要求;校核与相邻线路零序电流Ⅱ段、Ⅲ段或Ⅳ段的配合情况,动作时间按配合关系整定。
2)四段式保护的零序电流Ⅲ段按下述方法整定:
①若零序电流Ⅲ段对本线路末端故障有规定的灵敏系数,则零序电流Ⅲ段与相邻线路零序电流Ⅱ段配合整定,保护对相邻线路末端故障的灵敏系数不作规定。
②若零序电流Ⅱ段对本线路末端故障达不到第(6)条规定的灵敏系数要求,则零序电流Ⅲ段按三段式保护的零序电流Ⅲ段的方法整定。
(5)零序电流Ⅳ段 四段式保护的零序电流Ⅳ段按三段式保护的零序电流Ⅲ段的方法整定。
1)零序电流保护最末一段与相邻线路零序电流保护配合整定有困难或动作时间过长时,必要时可按对继电保护选择性要求中的原则允许牺牲部分选择性。
2)选择分支系数Kb要通过常见各种运行方式的比较,选取其最大值。
在复杂的环网中,分支系数的大小与故障点的位置有关,在考虑与相邻零序电流保护配合时,按理应选用故障点在被配合段保护范围末端的Kb值,但为了简化计算,也可选用故障点在相邻线路末端的可能偏高的Kb值。
(6)被保护线路末端金属性接地故障的灵敏系数应满足如下要求:
1)20km以下线路,不小于1.5。
2)20~50km的线路,不小于1.4。
3)50km以上线路,不小于1.3。
4)零序电流保护最末一段电流定值,对相邻线路末端金属性接地故障的灵敏系数力争不小于1.2。确有困难时,可按相继动作校核灵敏系数。
5)零序电流保护与接地距离保护配合时,可先找出接地距离的最小保护范围,与之配合的零序电流保护按躲开此处接地故障整定。
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