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(2) 变电站出线断路器装设瞬时电流速断保护的情形
瞬时速断保护定值一般按躲过线路末端最大三相短路电流和励磁涌流整定,可靠系数一般大于1.3。而在配电网上发生的相间短路故障中,绝大部分是两相相间短路故障。
因此,瞬时速断保护不能保护馈线全长,其保护范围一般仅仅局限在相距母线较近的馈线段,定义变电站出线断路器瞬时电流速断保护范围的临界点为lC,馈线以lC 为界分为两个部分:上游部分不具备多级级差保护配合的条件;下游部分发生两相相间短路故障时(末端甚至三相相间短路故障时),将不引起变电站出线断路器的瞬时电流速断保护动作,而只是启动其延时电流速断保护或过电流保护,从而具备了多级级差保护配合的条件。
具备多级级差保护配合条件的区域示意图
由于10 kV馈线都从主变电站供出,一般情况下一条馈线的供电范围大致呈扇形,越向下游分支越多,因此对于变电站出线断路器装设了瞬时电流速断保护的馈线,其具备多级级差保护配合条件的区域恰好落于分支比较多的范围,对于实施即将描述的变电站出线开关-分支开关-次分支开关(或用户开关)的多级级差配合非常有利。
(3) 时间级差的整定
对于不装设瞬时电流速断保护的情形,可以在整条馈线上进行多级级差保护配合,对于装设瞬时电流速断保护的情形,可以在lC 下游部分的分支或用户开关与变电站出线开关之间进行多级级差保护配合。
变电站出线断路器过流保护动作时间一般设置为0.5~0.7 s。考虑最不利的情况,为了不影响上级保护的整定值,需要在此时间内安排多级级差保护的延时配合。
对于馈线断路器使用弹簧储能操动机构的情形,其分闸时间一般为60~80 ms,采用全波傅氏算法故障检测的保护出口时间在30 ms左右,继电器驱动时间一般为5 ms左右,考虑一定的时间裕度,延时时间级差Dtjc可以设置为250~300 ms,从而实现两级级差保护配合。
对于馈线断路器使用永磁操动机构的情形,其分闸时间可以做到20 ms左右。采用全波傅氏算法故障检测的保护出口时间在30 ms左右(采用半波傅氏算法更快,但是不提倡,因其不能滤除偶次谐波),若采用IGBT驱动,则时间可忽略不计,若仍采用继电器驱动则一般在5 ms左右,考虑一定的时间裕度,延时时间级差Dtjc 可以设置为200 ms,从而实现三级级差保护配合。
在系统的抗短路电流承受能力较强的情况下,可适当延长变电站变压器低压侧开关的过流保护动作延时时间,以便提高多级级差配合的可靠性。
由于要求变压器、断路器、负荷开关、隔离开关、线路以及电流互感器的热稳定校验时间为2 s,因此所建议的多级级差保护配合方案并没有对这些设备的热稳定造成影响。
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