防止短路越级跳闸系统实验方案1

防止短路越级跳闸系统实验方案

1.原理

开封测控防止短路越级跳闸系统是通过下级开关闭锁上级开关的电流速断跳闸功能实现。开关内安装内置短路电流闭锁模块的专用智能综合保护器或在装有普通保护器的开关内加装短路闭锁模块。

当电路某处短路时，短路点的所有上级开关都通过短路电流，短路点的下级开关不通过短路电流。短路点上面各级的多个开关保护器的短路电流采集模块都检测到短路大电流，都同时发出短路闭锁信号；每个开关保护器的短路闭锁信号接入上一级开关智能保护器速断闭锁输入端，闭锁上一级开关的速断保护功能，使之不能速断跳闸；短路点下级开关保护器的短路电流采集模块检测不到短路大电流，不会发出短路信号和闭锁信号，不闭锁上一级开关的速断保护功能。这样，只有短路点上方最靠近短路点的一级开关因下级开关（在短路点下面）不发出短路闭锁信号而不被闭锁，它速断跳闸，切断短路线路。短路线路切断后，短路电流消失，各级开关返回，解除闭锁。当最靠近短路点的上面的一级开关因故障拒动时，它的上一级开关保护器的定时限过流保护延时一小段时间（一般延时一个开关固有跳闸时间：120ms），延时到时后，上一级开关跳闸，切除短路电路，作为下级开关的后备保护。从而既切除了短路电路，使供电线路得到很好地保护，又保证了不产生越级跳闸。

2.接线图

3.方案

共用6套高爆开关保护器，模拟5级开关供电线路。第一级、第二级、第三级各一个开关（一个保护器），模拟上级变电所总开、分开；第四级、第五级模拟下级变电所总开、分开。第四级一台开关（一个保护器），模拟下级变电所总开；第五级2台开关（两个保护器），模拟一条母线上的两个分开。如上面接线所示。

5、6号开关接在同一条母线上，4号开关是它们的总开。5、6号开关的短路闭锁信号接入K7防越级跳闸闭锁控制器，K7的输出信号闭锁4号总开的电流速断跳闸功能（其余保护功能正常）。3号开关的短路闭锁信号通过防越级跳闸闭锁控制器K8闭锁2号开关的电流速断跳闸功能。2号开关短路闭锁信号经K8、K9电-光、光-电转换（传输距离可延长到20km，模拟变电所之间长距离传输），闭锁1号开关的电流速断跳闸功能。

（1）当6号开关下线路短路时，1、2、3、4、5、6号开关都流过短路大电流，无越级跳闸闭锁系统时，1、2、3、4、5、6号开关同时无序速断跳闸。

（2）按图连接防止短路越级跳闸系统。当6号开关下线路短路时，1、2、3、4、5、6号开关都流过短路大电流，5、6号开关向K7控制器发出闭锁信号，K7控制器的输出信号闭锁4号开关电流速断功能；4号开关闭锁信号经K7、K8控制器的光路闭锁3号开关电流速断功能；3号开关闭锁信号经K8控制器闭锁2号开关电流速断功能。2号开关闭锁信号经K8、K9控制器光路闭锁1号开关电流速断功能。5、6号开关速断跳闸，其余开关不跳闸。5、6号开关跳闸切断短路线路，短路电流消失，1、2、3、4号开关返回，闭锁解除。

（3）当4号开关下线路短路时，1、2、3、4号开关都流过短路大电流，5、6号开关没有大电流，4号向K7控制器发出闭锁信号，经K7、K8控制器输出闭锁信号闭锁3号开关电流速断功能；3号开关闭锁信号经K8控制器闭锁2号开关电流速断功能；2号开关闭锁信号经K8、K9控制器闭锁1号开关电流速断功能。5、6号开关不发出闭锁信号，K7闭锁控制器不发出闭锁信号，4号开关速断跳闸，1、2、3号开关不跳闸；5、6号开关因掉电跳闸。4号开关跳闸切断短路线路，短路电流消失，1、2、3号开关返回，闭锁解除。

（4）当3号开关下线路短路时，1、2、3号开关都流过短路大电流，4、5、6

号开关没有大电流，3号开关闭锁信号经K8控制器闭锁2号开关电流速断功能；2号开关闭锁信号经K8、K9控制器闭锁1号开关电流速断功能。4、5、6号开关不发出闭锁信号，K7闭锁控制器不发出闭锁信号，3号开关速断跳闸，1、2号开关不跳闸；4、5、6号开关因掉电跳闸。3号开关跳闸切断短路线路，短路电流消失，1、2号开关返回，闭锁解除。

（5）当4号开关下线路短路时，1、2、3、4号开关都流过短路大电流，4号开关向K7控制器发出闭锁信号，K7、K8控制器的输出信号闭锁3号开关电流速断功能；3号开关闭锁信号经K8控制器闭锁2号开关电流速断功能；2号开关闭锁信号经K8、K9控制器闭锁1号开关电流速断功能。4号开关应速断跳闸，其余开关不跳闸。但4号开关因故障拒动，3号开关延时120ms跳闸切断短路线路，作为4号开关的后备保护。3号开关跳闸。3号开关跳闸，短路电流消失，1、2号开关返回，闭锁解除。

（5）欠压线圈两端并接瞬时失压保护模块，如图2所示。高爆开关上电，保护器接点闭合，欠压线圈吸合的同时，

电容充电；当4号开关下线路短路、

雷电干扰、电压大范围波动等造成母

线瞬时失压时，电容向欠压线圈放

电，保持欠压线圈吸合，开关不因短

时失压而跳闸。瞬时失压保护模块的

能量可以保持欠压线圈最大吸合5

秒，可以通过在智能保护器上设置失

压保护动作时间通过保护器控制接

点切除瞬时失压保护模块实现开关失压保护。

4.试验步骤

（1）保护器设置

将1、2、3、4、5、6号开关速断延时设置为0；5、6号开关定时限过流设置为0；1、2、3、4号开关定时限过流设置为400ms，5、6号开关欠压保护延时设置为3s。

记录设置值。

（2）不进行闭锁，6号开关下线路短路

断开所有闭锁线，给1、2、3、4、5、6号开关加大电流，模拟6号开关下线路短路时，1、2、3、4、5、6号开关都流过短路大电流。记录电流值。

试验结果：1、2、3、4、5、6号开关无顺序速断跳闸。查看保护器事件记录，记录结果。

（3）进行闭锁，6号开关下线路短路

连接所有闭锁线，给1、2、3、4、5、6号开关加大电流，模拟6号开关下线路短路时，1、2、3、4、5、6号开关都流过短路大电流。记录电流值。

试验结果：4号开关速断跳闸，5、6号开关失压跳闸，1、2、3号开关不跳闸。查看保护器事件记录，记录结果。

（4）进行闭锁，4号开关下线路短路

连接所有闭锁线，给1、2、3、4号开关加大电流，模拟4号开关下线路短路时，1、2、3、4号开关都流过短路大电流。记录电流值。

试验结果：4号开关速断跳闸，5、6号开关失压跳闸（5号开关延时跳闸），1、2、3号开关不跳闸。查看保护器事件记录，记录结果。

（5）进行闭锁，3号开关下线路短路

连接所有闭锁线，给1、2、3号开关加大电流，模拟3号开关下线路短路时，1、2、3号开关都流过短路大电流，4、5、6号开关不流过大电流。记录电流值。

试验结果：3号开关速断跳闸，1、2、号开关不跳闸，4、5、6号开关失压跳闸。查看保护器事件记录，记录结果。

（6）进行闭锁，4号开关下线路短路，4号开关拒动

连接所有闭锁线，给1、2、3、4号开关加大电流，模拟4号开关下线路短路时，1、2、3、4号开关都流过短路大电流。记录电流值。

试验结果：3号开关定时限过流跳闸，1、2号开关不跳闸，4号开关显示速断，但不速断跳闸。查看保护器事件记录，记录结果。