中低压配网中纵联保护问题探究

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1、中低压配网中纵联保护问题探究【摘要】中低压配网中存在的主要问题为输电线路短、保护级数多。随着配电网用电负荷密度的增大，高压输电线路越来越密集，短距离输电线路越来越多，如何进行合理的保护配置，使线路故障能被快速准确的切除就成为大家关注的问题。这种配电系统中普遍存在的短线路保护需解决的难点：由于输电线路长度比较短，发生故障情况接近于母线短路，目前系统容量越来越大，母线短路电流也越来越大,保护的选择性问题显得更为突出。【关键词】煤矿机电；纵联保护；保护装置；负荷密度;电能质量；供电可靠性0引言低压电网短路状态是煤矿井下

2、最严重的故障形式之一。短路时系统的阻抗大幅度减小，而电流则大幅度增加，通常短路电流可达正常工作电流时的几十倍甚至几百倍。这样大的短路电流将会损坏电器设备，威胁井下安全生产，造成经济严重的损失。为了使供电系统可靠、安全地运行，并将短路带来的损失和危害限制在最小范围内，必须进行井下低压电网短路电流的计算。一方面在选用各种开关设备时，需要计算出可能通过电器设备的最大短路电流及其产生的电动力效应和热效应，以便检验电气设备的动稳定性和热稳定性；另一方面在选择和整定继电保护装置时，需要计算出被保护范围内可能产生的最小短路电流

3、，以便校验继电保护装置灵敏度，在被保护范围内发生任何短路时，保护装置可靠动作，迅速切断电源。1加速切保护的优势在某些工业负荷、敏感性负荷的比例较大，对供电可靠性要求较高的场合下，传统的三段式保护可能已经难以满足要求，需要继电保护系统对配电线路故障实现全线速切，从而减小电压跌落持续时间，防止发生由于母线电压降低导致的甩负荷现象。因此，实现配电线路全线速动保护，对有效解决以上问题、提高供电可靠性和供电质量、减小经济损失有重要意义。提高继电保护的动作速度，改善配电系统继电保护的性能，主要有两条途径，其中一个途径仅检测一

4、点的信息，通过复杂的算法和判据来提高保护性能，如自适应保护、无通道保护等；另一途径是借助多端信息的交换来提高保护性能。鉴于自适应保护、无通道保护目前仍处于理论研究阶段,尚有一些问题难以解决，因而在此仅考虑基于信息交换的纵联保护。近些年来，随着电子技术、通信技术和计算机技术的飞速发展，纵联差动保护装置的性能得到了很大的提高，使其在中、低压短线路中得到了越来越广泛的应用。纵联差动保护具有原理简单、运行可靠、动作快速、准确等诸多优点，而且这种保护无须与相邻线路的保护在动作参数上进行配合，可以实现全线速动。2信息交换的方

5、式选择在纵联比较式保护中，纵联信息的利用有两种方式，即闭锁式和允许式。从信息交换和利用的角度来说，闭锁式保护交换的是外部故障信息，只要被保护设备的任何一侧感受为外部故障，就说明是外部故障，感受外部故障的一侧向其他侧发出闭锁信号，使各侧都不动作；而在各侧都感受不到外部故障时，说明为内部故障，互不发闭锁信号（即不必交换信息），各侧（主要指有电源的侧）保护都能快速跳闸。允许式保护传送的是“非本侧区外故障”的信息，若各侧都感受到"非本侧区外故障”，则一定是区内故障，互发允许信号，各侧（有电源侧）都能快速跳闸；而任何一侧感

6、受到“本侧区外”故障时，就一定是区外故障，它不向其他侧保护发允许信号，使各侧保护都不会误动。理论分析和运行经验都表明，闭锁式和允许式各有优缺点。闭锁式需要传输外部故障的信息，若外部故障时闭锁信息不能及时传到对侧，则有可能导致对侧保护误动作；允许式保护需要传输“非外部故障”的信息，在非外部故障的情况下，若不能将允许信息传送到对侧，则可能导致对侧保护拒动或延时动作。考虑到因信号不能正常传输而导致的纵联保护拒动问题可以由传统的阶段式保护来补救，且允许式保护灵敏度配合方便，动作速度快，所以应优先考虑。对于双电源的联络线路

7、，线路的两端都应该装设断路器、互感器和保护装置，线路内部故障时，应立即跳开线路两端的断路器。在构成纵联保护时，通常用方向元件或距离元件作为测量元件。但是配电系统的联络线路，一般都是典型的弱馈线路，即一端接至容量较大的电力系统，另一端接至容量较小的地方电厂，这种线路发生短路时，小电源端提供的短路电流较小，可能会出现弱馈侧测量元件动作灵敏度不足，因而无法向系统侧保护发允许信号的问题，导致两侧保护拒动。由于在这种系统中，小电源端反向短路时流过两侧保护的短路电流均由系统侧提供，所以反向故障时一般不存在灵敏度不足的问题，这

8、时可以采用“小电源侧母线电压降低，但反向方向元件不动时就准备动作，并向对侧（大电源侧）发允许信号”的措施。这样，被保护线路内部故障时,无论小电源侧的正向方向元件能否动作（假定大电源侧可靠动），两侧都能快速跳闸；而当小电源侧系统发生故障时（对被保护线路来说为区外故障），小电源侧的反向方向元件动作，不会向大电源侧发送允许信号，两侧都不会误动。3纵联保护在配网中应用的可行性分析