保护的对象(核心区别):
线路合环保护(常被称作“进线合环保护”): 它的保护对象是合环运行的两条线路本身。当两条来自不同电源的线路(例如,来自不同变电站的馈线,或者同一变电站不同母线段引出的线路)在末端(负荷侧)通过开关连接起来形成环网运行时,保护这两条线路在合环点发生故障时能正确动作。
母联合环保护: 它的保护对象非常明确,是变电站内部连接两段母线的母联开关(或分段开关)及其两侧的母线设备(主要是电流互感器之间的区域)。它保护的是当两段母线通过母联开关并列运行(合环)时,发生在母联开关间隔本身的故障。
应用场景:
线路合环保护:
配电网中常见的“手拉手”环网供电模式,两条线路在末端环网柜或开关站合环运行,以提高供电可靠性。
主网中,连接两个不同变电站或同一变电站不同电压等级母线之间的联络线,有时会进行短时合环操作(如倒负荷、检修),此时需要配置相应的保护。
母联合环保护: 主要用于变电站内部。当变电站采用单母线分段、双母线等主接线方式时,为了运行方式调整(如母线检修、负荷转移)、提高供电可靠性或满足特殊运行需求,需要将两段母线通过母联(分段)开关临时并列运行(即合环)。
保护配置的目的:
线路合环保护: 主要目的是在合环运行期间,快速、有选择性地切除发生在合环线路上的故障(特别是靠近合环点的故障),防止故障范围扩大,保障非故障区域的供电。它需要解决合环后潮流变化、短路电流增大以及传统保护(如过流保护)可能失去选择性或灵敏度不足的问题。
母联合环保护: 主要目的是在母联合环运行期间,专门、快速、可靠地切除发生在母联开关间隔内部的故障(如母联开关本体故障、母联电流互感器故障,或母联开关两侧引线间的故障)。这种故障发生在母线保护范围(差动保护区)的边界或内部,需要专门的保护逻辑来识别和动作。
配置原则与特点:
线路合环保护:
通常需要与原有的线路保护配合,可能是在原有保护基础上增加方向元件、调整定值,或启用专门为合环运行设置的附加保护段(如带方向的过流保护)。
其定值(如电流、时间)需要仔细计算,考虑合环后的最大负荷电流、最小短路电流以及相邻保护的选择性配合,需要躲过最大合环负荷电流。
动作后一般跳开合环点两侧的开关,解环运行。
母联合环保护:
通常是母线保护系统的一个组成部分或一个特殊功能。在母联开关合位时,该保护功能投入。
它本质上是一个小范围的差动保护或过流保护,其保护范围严格限定在母联开关、两侧电流互感器及其之间的连接线上。
其定值(电流启动值、时间)需要躲过穿越母联开关的最大穿越性负荷电流(即正常运行时流过母联开关的负荷电流)。
动作后一般直接跳开母联开关本身。
动作后果:
线路合环保护动作: 跳开合环点开关,断开环网运行方式,将原来的环网解列为两条独立的放射状线路运行。可能造成部分负荷转由单条线路供电(可靠性暂时降低),或需要启动备用电源。
母联合环保护动作: 跳开母联开关,断开两段母线的并列运行(解环)。此时两段母线恢复分段独立运行状态。如果母联间隔故障,跳开母联开关隔离了故障点,避免了故障影响整个变电站。
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