[科普中國]-反時限保護(hù)

簡介

關(guān)于反時限過流保護(hù)應(yīng)用問題的探討尚不多見。國內(nèi)220kV及以上電壓等級的電網(wǎng)并沒有大量采用反時限過流保護(hù)的配置。歐洲電網(wǎng)，由于其電源密集且接地故障電阻通常較小，通常采用定時限過流保護(hù)，而在北美應(yīng)用反時限過流保護(hù)則較多。南方電網(wǎng)500kV主變壓器的高壓側(cè)和公共繞組側(cè)及主變壓器的高壓側(cè)出線均配置了一段帶方向的零序定時限和一段不帶方向針對高阻接地故障的零序反時限過流保護(hù)。主變壓器高壓側(cè)及其出線的零序反時限保護(hù)采用IEC標(biāo)準(zhǔn)反時限曲線，時間常數(shù)分別為1.2s和1.0s。貴州電網(wǎng)500kV主變壓器零序定時限保護(hù)方向是指向母線的1。

用途反時限保護(hù)不單只用在發(fā)電廠的廠用電動機,還廣泛應(yīng)用在用戶側(cè)的電動機保護(hù)、電抗器保護(hù)以及用戶開關(guān)站的配電線路保護(hù)。不過變電站出線的配電線路保護(hù)比較少用。

反時限反時限是指保護(hù)裝置的動作時間與短路電流的大小成反比。當(dāng)流過繼電器的電流越大時，其動作時間就越短；反之動作時間就長。這種動作時限方式稱為反時限，具有這一特性的繼電器稱為反時限過流繼電器。

反時限過流保護(hù)同一線路不同地點短路時，由于短路電流不同，保護(hù)具有不同的動作時限，在線路靠近電源端短路電流越大，動作時間越短，這種保護(hù)稱為反時限過流保護(hù)。
反時限過流保護(hù)的優(yōu)點是在線路靠近電源處短路時保護(hù)動作時限較短；缺點是時限配合較復(fù)雜，雖然每條線路靠近電源端短路時動作時限比末端短路時動作時限短，但當(dāng)線路級數(shù)較多時，總的動作時限仍然很長2。

零序反時限過流保護(hù)的配合若主變壓器中壓側(cè)和其出線都配置零序反時限保護(hù)，且均選擇同樣的動作特性曲線，則由保護(hù)配置確定的限制條件和反時限保護(hù)曲線的幾何特性，由最大電流求得特性方程中的時間和電流常數(shù)即可。反時限保護(hù)與定時限保護(hù)之間的配合，則應(yīng)根據(jù)動作特性的幾何特點。

值得一提的是，在滿足靜態(tài)配合的前提下，對于零序電流動態(tài)變化的情況，定時限和反時限保護(hù)間還是有可能不配合。為簡化分析，此處不考慮零序分支的影響。如線路零序反時限曲線基準(zhǔn)電流取240A，時間常數(shù)為1.1s。與之相鄰的下級線路的零序定時限靈敏段整定為622A，時限為2.6s；零序末段整定為240A，時限為4.3s。在幾何特性上兩者滿足配合關(guān)系。當(dāng)相鄰線路故障，若故障開始時零序電流3I0為600A，此時應(yīng)由零序末段經(jīng)4.3s后跳開斷路器，但持續(xù)1.5s后3I0變?yōu)?066A，此時零序靈敏段還需2.6s動作，零序末端還需2.8s動作。雖然此時零序反時限曲線上對應(yīng)此電流的動作時間為3.0s，但由反時限保護(hù)的積分算法計算得到零序反時限保護(hù)還需要的動作時間t=2.4s。

在這種情況下，零序反時限過流保護(hù)就會先于相鄰線路的零序定時限保護(hù)動作，造成保護(hù)的無選擇性動作。在分析反時限保護(hù)和相鄰元件的配合時采用基于保護(hù)范圍和保護(hù)動作時間的分析方法；而討論反時限保護(hù)特性時則采用基于電流和保護(hù)動作時間的分析方法3。