階段式零序電流保護(hù)
微機零序方向電流保護(hù)在許多基本原則上與常規(guī)的零序方向電流保護(hù)相一致。零序電流保護(hù)由多段組成,通常保護(hù)裝置設(shè)有4段,并可根據(jù)運行需要而設(shè)置。單側(cè)電源線路的零序電流保護(hù)一般為三段式,終端線路可以采用兩段式;雙側(cè)電源復(fù)雜電網(wǎng)線路零序電流保護(hù)一般為四段式。
四段式零序電流保護(hù)中,全相時設(shè)置4個靈敏段,即工段、Ⅱ段、Ⅲ段、Ⅳ段;非全相運行時可設(shè)置兩個不靈敏段,即瞬時動作的不靈敏工段和帶延時的不靈敏Ⅱ段。
1.零序電流靈敏Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的整定原則零序電流靈敏段是按如下原則配置的。
零序工段∶即躲過下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時流過本保護(hù)的最大零序電流3I0.max。
零序Ⅱ段∶其啟動電流首先考慮和下一條線路零序電流工段相配合,并帶有一個動作延時△t,以保證動作的選擇性。
零序Ⅲ段∶其啟動電流原則上是按躲過下一條線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流Iunb.max,同時還必須要求各保護(hù)之間在靈敏系數(shù)上要逐級配合,即本保護(hù)零序Ⅲ段不超過相鄰線路零序Ⅲ段的保護(hù)范圍。
上述三段式保護(hù),當(dāng)有分支時,還應(yīng)計及分支系數(shù)。
2.零序電流Ⅳ段
根據(jù)四統(tǒng)一設(shè)計的微機零序電流保護(hù)還設(shè)置有零序Ⅳ段。雖然三段式零序電流保護(hù)對于有的電力系統(tǒng)可以滿足要求,但對于不同電壓等級電網(wǎng)和各種重合閘方式的不同要求,這種單純?nèi)问搅阈螂娏鞅Wo(hù)很難滿足要求;對于旁路斷路器上的保護(hù),由于它要代替的線路保護(hù)較多,為了運行方便,一般也要多設(shè)幾段保護(hù)。為此在微機零序電流保護(hù)中設(shè)置了一個附加零序電流元件I04和時間元件t04,該附加段就是零序電流Ⅳ段。實際上,零序Ⅳ段的保護(hù)區(qū)域已進(jìn)了區(qū)外范圍,其定值一般整定得較小。在后備保護(hù)以及保證本線路經(jīng)較大的過渡電阻接地仍有足夠靈敏度,非全相運行時零序電流可能超過其定值而引起保護(hù)動作,因此零序Ⅳ段時間元件的整定必須使保護(hù)躲過重合閘周期。由于零序Ⅳ段定值低,有足夠高的靈敏度,在微機繼電保護(hù)中常用該段整定值作為保護(hù)的零序輔助啟動元件,它與相電流差突變量元件一起擔(dān)負(fù)啟動的功能。
3.零序不靈敏Ⅰ、Ⅱ段
在 220kV及以上電壓等級的輸電線路中,考慮到單相重合閘所造成的非全相運行狀態(tài)。需設(shè)置零序電流保護(hù)不靈敏Ⅰ段和靈敏Ⅰ段(某些情況下也可能只設(shè)一個第工段,而設(shè)不靈敏Ⅱ段和靈敏Ⅱ段)。靈敏Ⅰ段在單相重合閘過程中要退出運行,不靈敏工段按躲過非全相振蕩時出現(xiàn)的最大三倍零序電流整定,在故障及重合過程中都不退出。靈敏工 段在第一次故障時動作,在單相重合閘時,退出運行。在三相重合閘時,靈敏工段動作要帶短延時,以躲過重合閘時斷路器三相觸頭不同期合閘的時間。
對于零序電流保護(hù)Ⅱ段,一般來說定值躲不過本線路非全相運行產(chǎn)生的零序電流,而Ⅱ段時限小于非全相運行時間,因此零序電流保護(hù)Ⅱ段在單相重合時應(yīng)退出運行。設(shè)置零序不靈敏Ⅱ段是為了在單相重合閘周期內(nèi)使其與相鄰線路保護(hù)配合,以改善相鄰線路后備段的整定配合條件。
零序電流Ⅲ段動作時間較長,一般長于重合閘周期,非全相運行時無需退出。另外,類似相間短路的電流保護(hù),也可采用零序反時限電流保護(hù)。