3.3 分支線路保護

配電網架空線路的分支線路經熔斷器,線上斷路器或者柱上負荷開關引出,電纜環網的分支線路從環網櫃引出,還有採用T接線方式,中間不經過任何開關設備。

分支線路一般採用熔斷器保護,但是隨著斷路器成本的降低以及可靠性提高,應該優先採用斷路器保護,本節介紹斷路器相關保護的配置。

3.3.1 三段式電流保護

如果線路出口配置的電流I段保護,那麼其保護範圍內的分支線路都不能配置電流I段。採用電流II段,電流II段的電流定值選擇為線路出口電流II段定值的0.9倍,時間定值設置為0.3s。

如果線路出口沒有配置電流I段保護,則分支線路的電流I段保護的電流定值設置為線路出口電流II段的0.9倍,時間定值設置為0.15s(與配電變壓器一次側的保護配合,防止越級跳閘)。

採用上面原則設置的電流I段或者電流II段保護,其電流定值是比較高的,分支線路距離母線比較遠時(實際短路電流比較小),電流I段和II段不能覆蓋到分支線路末端,需要配置電路III段。電流III段的電流定值需要躲過分支線路的冷啟動電流,設置為2.5到4倍的最大負荷電流,分支線路最大負荷電流按照150A考慮,可以統一設置為400A。

時間定值比線路出口電流III段保護低一個時間差(0.2s到0.3s),例如設置為1.4s。

3.3.2 接地保護

在小電阻接地配電網中,採用零序電流III段作為接地保護。對於電流定值,如果採用零序電流過濾器,則設置為15A,採用零序電流互感器,則設置為8A,時間定值一般設置為2.7s。(對比配電變壓器的定值,變壓器容量不超過800kVA,額定電流為46A,其零序III段的電流定值,採用零序電流過濾器為9A,零序電流互感器為4.6A,是可以配合的)

3.4 配電變壓器保護

3.4.1 熔斷器保護

按照標準的要求,小容量配電變壓器採用熔斷器保護,大容量採用斷路器保護。例如南方電網的企業標準規定,油浸式800kVA以上,乾式1000kVA以上採用斷路器保護,以下採用熔斷器保護。而一般桿架式,戶外臺式配電變壓器容量一般不大於500kVA,箱式變電站內配電變壓器容量一般不大於800kVA,因此配電變壓器大多數採用熔斷器保護。

為了保證熔斷器在配電變壓器出現過負荷(正常運行允許的過負荷),勵磁湧流,冷啟動電流,以及二次側短路時不誤動,其額定電流一般為配電變壓器額定電流的2倍。

勵磁湧流的峯值最大可以到30倍額定電流,持續時間為0.1s,相關研究表明,熔斷器的額定電流為配電變壓器額定電流2倍時,可以可靠躲過勵磁湧流。

對於二次側短路電流,在考慮系統阻抗的情況下,二次側短路時,流過一次的短路電流不超過15倍額定電流,如果熔斷器額定電流選擇為2倍,則熔斷器的熔斷時間不小於0.5s,完全可以和二次側的熔斷器配合。

熔斷器的最小熔化電流一般為額定電流的1.3到2倍,那麼最小熔化電流應該為配電變壓器的2.6到4倍,是不能作為過負荷保護用的。這種情況下,一般採用負荷開關-熔斷器組作為開關電器,並配置過電流保護,過負荷時負荷開關動作。一般過電流定值為1.3到1.5倍的配電變壓器額定電流,時間定值設置為10s。

3.4.2 電流I段保護

電流I段保護主要是躲過配電變壓器二次側的短路電流,而考慮系統阻抗的條件下,一次側的短路電流不超過15倍的額定電流,因此可以將電流I段保護的定值設置為15倍額定電流。

時間定值需要考慮防止避雷器動作引起保護誤動作,延時需要設置為40ms。

3.4.3 電流III段保護

配電變壓器位於中壓配電網的末端,不需要配置電流II段保護,需要配置電流III段保護作為後備保護。

動作定值主要是躲過冷啟動電流,在負荷中的電動機比例很小時,冷啟動電流不大,可以將定值設置為2.5倍的配電變壓器額定電流,當負荷是以電動機為主時,將定值設置為7倍的額定電流。

時間定值需要與配電變壓器二次側電流II段與上級變電站線路出口電流III段保護配合,一般整定為1s。

3.4.4 接地保護

小電阻接地配電網中,配電變壓器的繞組一般一次側為三角形或者星形,二次側為TN系統,在二次側出現接地短路時,一次側沒有零序電流流過,因此此接地保護的保護範圍是配電變壓器的一次繞組及其進線。

零序I段保護的電流定值設置,如果採用零序電流過濾器,則需要躲過勵磁湧流以及變壓器二次側短路產生的不平衡電流,一般設置為40%配電變壓器額定電流。如果採用零序電流互感器,則可以設置為20%的額定電流。時間定值,可以設置為0.1s.

零序III段保護的時間定值一般設置為1s;對於電流定值,沒有勵磁湧流的影響,只需要躲過冷啟動的不平衡電流。如果採用零序電流過濾器,設置為20%額定電流,採用零序電流互感器,則設置為10%額定電流。


推薦閱讀:
相關文章