4.2.3 自动重合闸
4.2.3.1 自动重合闸的动作时间:
a.单侧电源线路的三相重合闸时间除应大于故障点断电去游离时间外,还应大于断路器及操作机构复归原状准备好再次动作的时间。
b.双侧电源线路的三相重合闸时间除了考虑单侧电源线路重合闸的因素外,还应考虑线路两侧保护装置以不同时间切除故障的可能性。
重合闸整定时间应等于线路对侧有足够灵敏系数的延时段保护的动作时间,加上故障点足够断电去游离时间和裕度时间,再减去断路器合闸固有时间,即
式中tz-min——最小重合闸整定时间;
tII——对侧保护延时段动作时间;
tD——断电时间,对三相重合闸不小于0.3s;
tk——断路器合闸固有时间;
Δt——裕度时间。
c.对分支线路,在整定重合闸时间时,尚应考虑对侧和分支侧断路器相继跳闸的情况下,故障点仍有足够的断电去游离时间。
d.为提高线路重合成功率,可酌情延长重合闸动作时间:
单侧电源线路的三相一次重合闸动作时间不宜小于1s;如采用二次重合闸,第二次重合闸动作时间不宜小于5s。
多回线并列运行的双侧电源线路的三相一次重合闸,其无电压检定侧的动作时间不宜小于5s。
大型电厂出线的三相一次重合闸时间一般整定为10s。
4.2.3.2 如果分支侧变压器低压侧无电源,分支侧断路器可以在线路故障时不跳闸,但线路后加速电流定值应可靠躲过重合闸时分支侧最大负荷电流。
4.2.3.3 双侧电源的线路,除采用解列重合闸的单回线路外,均应有一侧检同期重合闸,以防止非同期重合闸对设备的损害。检同期合闸角的整定应满足可能出现的最不利方式下,小电源侧发电机的冲击电流不超过允许值。一般线路检同期合闸角整定在30°左右。
4.2.4 母线保护
4.2.4.1 母线差动电流保护的差电流起动元件定值,应可靠躲过区外故障最大不平衡电流和任一元件电流二次回路断线时由负荷电流引起的最大差电流。
a.
式中 fI——电流互感器最大误差系数,按其铭牌参数取0.05~0.1;
——中间变流器最大误差系数,取0.05。
IDLmax——区外故障流过电流互感器的最大短路电流;
Kk——可靠系数,对本身性能可以躲过非周期分量的差电流元件取1.5。
b. �
式中 IFHmax——母线上一个元件在常见运行方式下的最大负荷电流;
Kk——可靠系数,取1.3~1.8。
按母联断路器断开后单独一段母线故障校验灵敏系数,灵敏系数一般不小于2.0,以保证两段母线相继故障时有足够的灵敏系数。
4.2.4.2 固定连接式的母线差动保护中每一段母线的差电流选择元件定值,应可靠躲过另一段母线故障时的最大不平衡电流,即
�� �
式中IDLmax ——另一段母线故障,流过母联断路器的最大短路电流;
Kk、f1、 ——含义和数值同4.2.4.1条。
按母联断路器断开后本母线故障校验灵敏系数,其值一般不小于2.0。
4.2.4.3 母联电流相位比较差动保护起动元件的整定与母线差动保护的差电流起动元件相同。应校核流过母联断路器的短路电流,其值不小于选择元件动作电流的2倍,反映两组母线相继故障的后备跳闸时间一般整定为0.3s。
4.2.4.4 接于零序差回路的电流回路断线闭锁元件,其电流定值应躲过正常最大不平衡电流,一般可整定为电流互感器额定电流的0.05~0.1倍,动作时间大于母线联接元件保护的最长动作时间。
4.2.4.5 低电压闭锁元件定值按躲过正常最低运行电压整定,一般可整定为母线额定运行电压的0.6~0.7倍。
负序或零序电压闭锁元件定值按躲正常运行的最大不平衡电压整定。负序相间电压 一般整定为4~8V(额定值为100V),三倍零序电压3 一般整定为4~12V(额定值为300V)。
电压闭锁元件的灵敏系数应比相应的电流起动元件高。
4.2.4.6 高、中阻抗母线差动保护的差电流起动元件的整定与一般母线差动保护的差电流起动元件相同,差电流选择元件按保证母线短路故障时有足够灵敏系数整定,差电流起动元件和差电流选择元件,均以最小动作电流为基准,校核灵敏系数,灵敏系数一般不小于2.0,校核灵敏系数所选择的故障方式同第4.2.4.1条。应根据比率制动系数和差电流回路实测数据,校验装置躲区外故障的可靠系数,可靠系数一般不应小于1.2。
设计时应做到母差保护的二次回路阻抗满足电流互感器对二次负载的要求;高、中阻抗母差保护还应做到电流互感器的拐点电压满足母差保护的运行要求。
4.2.5 与电网配合有关的变压器保护
4.2.5.1 中性点直接接地变压器的零序电流保护主要作为指定侧母线、变压器内部和指定侧线路接地故障的后备保护,一般由两段零序电流保护组成。
变压器零序电流保护中,应有对指定侧母线接地故障灵敏系数不小于1.5的保护段。
4.2.5.2 单侧中性点直接接地变压器的零序电流Ⅰ段定值一般与线路零序电流Ⅰ段或Ⅱ段配合,动作后跳母联断路器,如有第二时间,则可跳本侧断路器。
零序电流Ⅱ段定值应与线路零序电流保护最末一段配合,动作后跳变压器各侧断路器,如有两段时间,动作后以较短时间跳本侧断路器(或母联断路器),以较长时间跳变压器各侧断路器。
4.2.5.3 两侧中性点直接接地的三个电压等级的变压器,零序电流Ⅰ段定值一般与指定侧线路零序电流Ⅰ段或Ⅱ段配合,必要时带方向,方向一般指向本侧母线,对于主电网间联络变压器,视具体应用情况,正方向也可指向变压器。动作后,第一时间跳指定侧母联断路器,第二时间跳指定侧断路器。
零序电流Ⅱ段不带方向,对于三绕组变压器,零序电流Ⅱ段应接于本侧中性点电流互感器。
高压侧零序电流Ⅱ段定值应与本侧线路零序电流保护最后一段配合,也应与中压侧零序电流Ⅱ段配合。中压侧零序电流Ⅱ段定值应与本侧线路零序电流保护最末一段配合,同时还应与高压侧的零序电流Ⅰ段或线路零序电流保护酌情配合。零序电流Ⅱ段动作后,跳变压器各侧断路器,如有两段时间,动作后以较短时间跳本侧断路器(或母联断路器),以较长时间跳变压器各侧断路器。
4.2.5.4 110kV变压器中性点放电间隙零序电流保护的一次电流定值一般可整定为40~100A,保护动作后带0.3~0.5s延时跳变压器各侧断路器。
对高压侧采用备用电源自动投入方式的变电所,变压器放电间隙的零序电流保护可以0.2s跳高压侧电源线,以0.7s跳变压器。
4.2.5.5 对中性点经放电间隙接地的半绝缘水平的110kV变压器的零序电压保护,其3 定值一般整定为150~180V(额定值为300V),保护动作后带0.3~0.5s延时跳变压器各侧断路器。当变压器中性点绝缘水平低于半绝缘水平时,其中性点一般应直接接地运行。
4.2.5.6 单侧电源两个电压等级的变压器电源侧的过电流保护作为保护变压器安全的最后一级跳闸保护,同时兼作无电源侧母线和出线故障的后备保护。
过电流保护的电流定值按躲额定负荷电流整定,时间定值与无电源侧出线保护最长动作时间配合,动作后,跳两侧断路器;在变压器并列运行时,如无电源侧未配置过电流保护,也可先跳无电源侧母联断路器,再跳两侧断路器。
如无电源侧配置过电流保护,则过电流保护的电流定值按躲额定负荷电流整定,时间定值不应大于电源侧过电流保护的动作时间,同时还应与出线保护最长动作时间配合动作后,跳本侧断路器;在变压器并列运行时,也可先跳本侧母联断路器,再跳本侧断路器。
4.2.5.7 单侧电源三个电压等级的变压器电源侧的过电流保护作为保护变压器安全的最后一级跳闸保护,同时兼作无电源侧母线和出线故障的后备保护。
a.对只在电源侧和主负荷侧装有过电流保护的变压器,电源侧过流保护的定值应与主负荷侧的过电流保护定值配合整定,同时,时间定值还应与未装保护侧的出线保护最长动作时间配合,动作后,跳三侧断路器;如有两段时间,也可先跳未装保护侧的断路器,再跳三侧断路器。
主负荷侧的过电流保护的电流定值按躲额定负荷电流整定,时间定值应与本侧出线保护最长动作时间配合,动作后,跳本侧断路器,如有两段时间,可先跳本侧断路器,再跳三侧断路器;在变压器并列运行时,还可先跳本侧母联断路器,再跳本侧断路器,后跳三侧断路器。
b.三侧均装有过电流保护的变压器,电源侧过流保护的定值应与两个无电源侧的过电流保护定值配合,动作后,跳三侧断路器。
无电源侧的过电流保护定值按本条a款主负荷侧的过电流保护整定方法整定。
4.2.5.8 多侧电源变压器主电源侧的方向过电流保护宜指向变压器,其他电源侧方向过电流保护的方向可根据选择性的需要确定,其定值按下述原则整定:
a.指向变压器的方向过电流保护,可作为变压器、指定侧母线和出线故障的后备保护。其时间定值可与其他电源侧指向本侧母线的方向过电流保护和无电源侧的过电流保护动作时间配合整定(在其他侧无上述保护时,时间定值应与该侧出线后备保护动作时间配合整定),动作后除跳本侧断路器外,根据需要,还可先跳指定侧的母联或总路断路器。
该方向过电流保护一般应对中(高)压侧母线故障有1.5的灵敏系数。
b.指向本侧母线的过电流保护主要保护本侧母线,同时兼作出线故障的后备保护,其电流定值按躲本侧额定负荷电流整定,时间定值应与出线后备保护动作时间配合整定,动作后,跳本侧断路器;在变压器并列运行时,也可先跳本侧母联断路器,再跳本侧断路器。
4.2.5.9 多侧电源变压器主电源侧的过电流保护作为保护变压器安全的最后一级跳闸保护,同时兼作其他侧母线和出线故障的后备保护,电流定值按躲本侧负荷电流整定,动作时间应大于各侧出线保护最长动作时间,动作后跳变压器各侧断路器。保护的动作时间和灵敏系数可不作为一级保护参与选择配合。
小电源侧或无电源侧的过电流保护主要保护本侧母线,同时兼作本侧出线故障的后备保护。电流定值按躲本侧负荷电流整定,时间定值应与出线保护最长动作时间配合,动作后,跳本侧断路器,如有两段时间,可先跳本侧断路器,再跳三侧断路器;在变压器并列运行时,还可先跳本侧母联断路器,再跳本侧断路器,后跳三侧断路器。