电流速断保护是电力系统中一种重要的继电保护方式,以其动作迅速为主要特点。要准确理解其保护范围,必须首先明确其工作原理和整定原则。
一、电流速断保护的工作原理与整定原则
电流速断保护是一种无时限(或具有极短固定时限)的电流保护。其动作逻辑非常简单:当保护装置检测到的电流值超过其预先设定的动作电流(即整定值)时,保护立即发出跳闸指令。
其整定值的计算原则是:躲过被保护线路末端最大运行方式下的三相短路电流。
这个整定原则的核心目的是保证选择性,即只有在保护线路内部靠近首端的一段区域内发生严重故障时,该保护才动作,而对于线路末端及下游线路的故障,它不应动作。
二、电流速断保护的保护范围
1、非全长保护
电流速断保护不能保护被保护线路的全长。它的保护范围通常仅限于线路的起始端(靠近保护安装处)。这是因为短路电流的大小与短路点至电源的电气距离成反比。距离保护安装点越远,短路电流越小。在线路末端,短路电流I_k会减小到与动作整定值I_{act}相等甚至更小,保护将无法启动。
2、随系统运行方式变化的可变范围
最大运行方式:当系统阻抗最小时,同一故障点的短路电流最大。此时,保护范围最长,可能能达到线路全长的50%或更多。
最小运行方式:当系统阻抗最大时(如某些发电机或线路退出运行),同一故障点的短路电流最小。
3、保护范围的界定
电流速断保护的保护范围,理论上是指从保护安装处到线路某一点的距离,在该点发生相同类型的短路(通常是三相短路)时,流经保护的短路电流恰好等于其动作电流整定值。
综上所述,电流速断保护的保护范围是被保护线路起始端的一部分,且该范围随系统运行方式的改变而显著变化。