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繼電保護—三段式過電流保護原理解析(三)

2017-3-16 閱讀(19275)

一、三段式過電流保護簡述

 

電流速斷、*電流速斷和過電流保護都是反應電流增大而動作的保護,它們相互配合構成一整套保護,稱做三段式電流保護。

 

三段式過電流保護

 

三段的區(qū)別主要在于起動電流的選擇原則不同。其中速 斷和*速斷保護是按照躲開某一點的zui大短路電流來整定的,而過電流保護是按照躲開zui大負荷電流來整定的。 當線路發(fā)生短路時,重要特征之一是線路中的電流急劇增大,當電流流過某一預定值時,反應于電流升高而動作的保護裝置叫過電流保護。

 

交直流回路

 

電源的保護功能主要是過壓、過流保護兩種功能,兩者之間的關系為:

 

任何一種電源在發(fā)生故障時,都有可能使輸出電流失去控制,為了使用戶的負載不致因此而損壞,電源一般都設有過流保護。當有些負載是容性負載時,由于大容量的電解電容器并聯(lián)在一起,當電源發(fā)生故障時,電流就可能大幅度上升,而電壓的升值卻不甚明顯,這時電源內(nèi)部的過流保護部件會首先啟動,電源會自動切斷輸出。

 

過流保護值是不能人工設定的,機內(nèi)已經(jīng)定死,一般為額定電流的1.2~1.5倍。需要說明的是,過壓保護會立即快速啟動,過流保護則有一秒左右的延時。這是因為如電源正常工作時,如電源的負載發(fā)生突然短路,此時電源輸出的瞬間電流是數(shù)倍或數(shù)十倍的額定電流 值,可以認為是一個電流沖擊,遠遠超過過流保護的數(shù)值,但這時并不希望過流保護起作用。而希望短路解除后,電壓自動恢復正常。因此在設計過流保護時,要避開突發(fā)短路時的電流沖擊,而僅考慮使輸出過電流的時長達到一定的值才啟動過流保護。

 

過流保護

 

過流保護是針對機內(nèi)故障的,因此既然發(fā)生,電源就不應自動恢復。如果一定要再現(xiàn),必須關機后重新開機。而短路保護、電流報警、短路報警功能是面對用戶的,如果電流已經(jīng)下降,短路已經(jīng)排除,相對的報警聲就會自動解除,電壓就會自動恢復正常。

 

二、三段式過電流保護原理解析

 

2.1 I段,無時限電流速斷保護

 

保護范圍:本段線路(一般線路全長的80~85%,zui少線路全長的15%)。
動作定值:按zui大運行方式下(三相短路)線路末端發(fā)生故障整定;靈敏度按zui小運行方式下(兩相短路)來進行校驗。
動作時限:速斷保護,無時限。

 

速斷保護的構成

 

速斷保護

 

2.2 II段,帶時限電流速斷保護

 

帶時限電流速斷保護

 

保護范圍:延伸至下一段線路(為保護本段線路全長)。
動作定值:大于下一段線路一段保護動作定值。小于本段線路I段保護定值。
動作時限:大于下一段線路一段保護動作時限。大于本段線路I段保護時限。

 

2.3 III段,定時限過流保護

 

定時限過保護


保護范圍:做本線主保護的后備保護,即近后備保護,并做相鄰下一線路(或元件)的后備保護,即遠后備保護。保護范圍要求超越相鄰線路末端。
動作定值:保證在正常并伴有電動機啟動時的負荷電流下不動作;保證外部故障切除,下一母線有電動機啟動下的負荷電流不動作。比I段和II段定值小很多。
動作時限:各線路III段保護的延時必須相互配合。

保護構成

 

保護過程

 

三、過電流保護

 

指按躲過zui大負荷電流來整定的保護;
是三段式電流保護的第Ⅲ段;
可以作為本線路的近后備保護,還可以作相鄰線路的遠后備。
正常運行時不起動;
外部故障切除之后能可靠返回;

 

外部故障

 

按階梯原則選擇

 

階梯原則

 

3.1近后備校驗

 

zui小運行方式、兩相短路、本線路末端

 

近后備校驗

 

3.2遠后備校驗

 

zui小運行方式、兩相短路、相鄰線路末端

 

遠后備校驗

 

3.3在各個過電流保護之間,要求靈敏系數(shù)互相配合。

 

靈敏系數(shù)

 

保護構成

 

保護過程

 

四、總結

 

(1)Ⅰ段、Ⅱ段做為主保護,Ⅲ段做為后備保護。
(2)Ⅰ段不能保護全長,保護范圍不穩(wěn)定。
(3)Ⅱ段可以保護全長,保護速動性差一些。
(4)Ⅲ段zui靈敏,故障越靠近電源,切除時間越長。
(5)簡單、可靠,單側電源系統(tǒng)中選擇性較好,一般可以滿足速動要求。



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