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1、环网式供电继电保护方案有关问题探讨在城市10kV配电网中开始采用环网式供电。由于受继电保护的限制，环网式供电的可靠性比较低，所以只能够用于具有二三级负荷的10kV配电网。要提高环网式供电的可靠性，扩大其应用范围，就需要采用比较先进的继电保护方案。我国目前环网式供电普遍采用开环式运行。中间某一段线路发生事故后，靠近电源端的断路器保护动作后事故跳闸，线路另外一端的断路器保护采集不到事故电流就不会动。如果设置失压保护，不靠近电源端的所有断路器的失压保护都要动作而跳闸。因此无法设置备用电源自投，只能够靠人工去恢复供电，需要的时间就比较长。闭环运行的环网式供电如果能够合理解决继电保护问题，当中间某一段线
2、路发生事故后，保证只有发生事故的线路两端断路器的保护动作后事故跳闸，以上各级所有断路器的主保护都不动作，只有后备保护延时动作作为后备。只要主保护不发生拒动，任何一段线路发生事故，都不会引起停电事故。只有在母线发生事故后，才会引起本环网室发生停电事故。因为没有母线分段断路器，这是无法避免的。为解决这一问题，环网室之间距离比较近时，可以设置低压联络，距离比较远时可以设置母线分段断路器。现在普遍采用铠装中置式开关柜，母发生事故的几率非常低。是否需要设置低压联络，或母线分段断路器，应根据负荷对供电可靠性的具体要求，和所选用的开关柜，通过技术经济比较来决定。方案 带方向闭锁的线路纵差动保护 闭环运行的环
3、网式供电，正常运行时每条线路两端的断路器流过的电流大小相等方向相同，它与潮流及负荷无关。如果线路发生短路事故，没有发生事故的线路两端断路器流过的电流仍然保持大小相等方向相反。发生短路事故线路两端的断路流过的器电流方向相同，都是由母线流向线路，大小决定于各自的短路电流大小。城市环网式供电电源一般从两个不同变电站引出，供电距离比较远，发生事故短路事故后，短路电流相差比较大，如果采用不带方向闭锁的线路纵差动保护作为主保护。当事故点距离短路容量比较大的电源比较远，而距离短路容量比较小的电源比较近时，线路纵差动保护就会出现死区。工业与民用建筑内部采用环网式供电时，电源一般从同一个变电站的两段母线引出，供
4、电距离比较近，采用的电缆规格也相同，短路电流相差比较小，假如事故点分别到变电站的两段母线的距离相等，短路电流相差比较小，其差值为每段母线提供的负荷之差。线路纵差动保护也会出现死区。因此闭环运行的环网式供电，应采用带方向闭锁的线路纵差动保护作为主保护。带方向闭锁的线路纵差动保护的动作过程当某一线路发生短路事故后，线路两端断路器流过的电流方向相同，都是由母线流向线路，线路纵差动保护起动，未发生短路事故的线路两端断路器流过的电流方向不相同，靠近电源侧的为由母线流向线路，线路另外一端为由线路流向母线，线路纵差动保护被闭锁不起动。带方向闭锁的线路纵差动保护的动作死区如果电源从同一个变电站的两段母线引出，
5、采用的电缆规格相同，假如事故点分别到变电站两段母线的距离相等，短路电流相差比较小，其差值为每段母线提供的负荷之差。差动保护动作电流整定值比较大时，线路纵差动保护就会出现死区。减小差动保护动作电流整定值，又会影响到差动保护的稳定性。可以在给环网供电的上一级变电站母线分段处安装电抗器，来加大短路电流的差值，减小线路纵差动保护的死区。带方向闭锁的线路纵差动保护的整定目前还没有带方向闭锁的线路纵差动保护的整定计算资料可查。只能先估算一个值，然后进行灵敏系数和动作死区校验。闭环运行的环网式供电各路电源进线，应选用相同型号与规格的电流互感器，以便减小其发生短路事故饱和后的不一致性。假设线路纵差动保护动作电
6、流整定为，线路纵差动保护动作死区定为20m，即不同方向电缆长度相差20m，然后计算出最小运行方式下，不同方向两路短路电流差值，就可以计算出线路纵差动保护的灵敏系数，如果小于规定值，可以加大线路纵差动保护动作死区的长度，或首都减小线路纵差动保护动作电流整定电流，再进行校验。每个环网室内部的两路电源进线保护装置之间，应设置保护选择性连锁。当某一段线路发生短路事故时，两端电源进线线路纵差动保护动作后，都及时向本环网室对方一路电源进线发出保护选择性连锁信号。接收到保护选择性连锁信号后，起动短延时过电流保护作为近后备保护。当某一段线路发生短路事故时，未发生短路事故的线路，电源进线线路纵差动保护被闭锁不动
7、作，就不向本环网室对方一路电源进线发出保护选择性连锁信号。短延时过电流保护不起动，而起动长延时过电流保护作为下一级的远后备保护。如果线路纵差动保护与近后备保护都拒动，远后备保护的长延时过电流保护就会无选择性动作。如果发生短路事故后，各环网室之间电压降差别比较大，长延时时间可以可以根据电压来自动调节，电压越低长延时时间越短。也可以利用自动重合闸来减少事故停电时间。线路发生短路事故后，如果主保护差动保护拒动，同一环网室内另外一路电源进线近后备保护短延时过电流保护动作，只有本环网室发生越级跳闸，引起事故停电。电源进线近后备保护短延时过电流保护动作后，可进行一次后加速重合闸。近后备保护跳闸断电后，如果
8、线路短路事故已经解除，重合闸成功，本环网室可迅速恢复供电。如果断电后线路短路事故未解除，重合闸后，在上级远后备保护未动作之前立即再跳闸，这时会造成本环网室内停电。线路发生短路事故后，所有电源进线的远后备保护长延时过电流保护均起动，如果线路纵差动保护主保护与近后备保护短延时过电流保护都拒动，上级各远后备保护长延时过电流保护就可能出现无选择性跳闸，造成大面积停电。此时也可以进行一次后加速重合闸。重合闸应判线路电压，从总电源处开始，有线路电压时才进行一次后加速重合闸。重合闸成功，可逐级恢复供电。到发生短路事故的环网室，如果断电后线路短路事故已经解除，重合闸成功，全部恢复供电。如果断电后线路短路事故未
9、解除，重合闸失败，造成本环网室内停电。当环网室内母线发生短路事故，本段母线上的两路电源进线短路电流方向都为由线路流向母线，可以应设置带方向的横差动保护。对于由同一变电站供电，而且环网室又处于中间位置，横差动保护稳定性很差。当采用铠装中置式开关柜时，母发生事故的几率非常低。此环网室可以不设置带方向的横差动保护，其他环网室可根据负荷的重要性分别设置带方向的横差动保护。随着变电站继电保护技术的不断发展，环网式供电的继电保护技术也一定会不断提高。上述环网式供电的继电保方案实现之后，环网式供电的可靠性就有了保证。可以促进环网式供电的推广。环网式供电在节省电缆长度与减少开关柜数量方面都有一定优势，这一点在城市与大中型企业供电系统优为重要。所以进行环网式供电的继电保护新技术的开发与研究，还是有一定意义的。
