解决双侧电源网络保护选择性与整定难题:短路功率方向原理
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更新于2024-08-06
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"电力系统继电保护是确保电网稳定运行的关键技术,尤其在双侧电源网络或单侧电源环网中,解决相间短路电流保护的选择性和动作时限问题显得尤为重要。传统的电流保护在某些情况下可能会导致非选择性动作,即在短路发生时,不期望的开关被跳闸,影响电网的正常运行。为了解决这一问题,引入了短路功率方向的概念,通过判断短路电流的方向来决定继电保护是否应该动作。
在双侧电源网络中,如图2.14所示,当k1点发生短路时,电流会同时经过保护2和保护3,可能导致保护3的电流速断保护启动,跳开QF3。如果短路电流也超过保护2的电流速断保护整定值,保护2可能会提前或同时跳开QF2,失去选择性。类似的情况发生在定时限过电流保护上,需要在不同短路点满足不同的动作时限,增加了整定的复杂性。
为解决这个问题,电力系统采用了方向电流保护。方向电流保护基于功率方向继电器,它能判断短路电流是从母线流向线路(正方向故障)还是从线路流向母线(反方向故障)。当短路电流方向与设定的保护方向一致时,保护才会动作,否则不动作,从而避免了反方向短路时的误动作。例如,在k1点短路,保护3应动作,而保护2不应动作;在k2点短路,情况则相反。
如图2.15所示,方向元件的加入使得保护可以分为两组,每组如同单电源辐射形电网的保护,大大简化了整定配合的问题。当k2点短路,只有与保护方向一致的保护1、3、5会动作,而保护2、4、6因方向相反而不动作,避免了误动,确保了保护的选择性。
电力系统继电保护的全面理解不仅需要掌握基础理论,还涉及到各种继电器的性能和实现方法,以及随着技术发展而出现的新保护技术。本书《电力系统继电保护》由马永翔和王世荣主编,详细讲解了这些内容,适合作为电气工程及其自动化专业本科教材,同时也适合电力系统工程技术人员参考学习。"
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