探討了輸變電系統(tǒng)繼電保護(hù)常見的問題

  【摘要】在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故，都有可能對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響，為了確保城市電網(wǎng)配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此必須正確地設(shè)置繼電保護(hù)裝置。本文探討了輸變電系統(tǒng)繼電保護(hù)常見的問題，并提出了解決措施。

  【關(guān)鍵詞】輸變電系統(tǒng)；繼電保護(hù)；站用變

  【中圖分類號(hào)】TM77 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2012）09-0018-01

  電力系統(tǒng)故障的后果是十分嚴(yán)重的，它可能直接造成設(shè)備損壞，人身傷亡和破壞電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而直接或間接地給國民經(jīng)濟(jì)帶來難以估計(jì)的巨大損失，因此電力系統(tǒng)最為關(guān)注的問題便是安全可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，在日常生產(chǎn)中，繼電保護(hù)的運(yùn)行與維護(hù)問題顯得尤為重要。

  1、繼電保護(hù)人員方面

  1.1 繼電保護(hù)人員問題

  繼電保護(hù)人員變動(dòng)頻繁，不能保證繼電保護(hù)人員整體業(yè)務(wù)水平的連續(xù)性。其主要原因：從事繼電保護(hù)的人員由于掌握了電力系統(tǒng)中比較復(fù)雜、關(guān)鍵的技術(shù)，在工作中發(fā)揮著比較重要的作用，人才發(fā)展空間大而導(dǎo)致人員變動(dòng)頻繁，但要培養(yǎng)出全面的繼電保護(hù)人才所需周期長，因此在提拔繼電保護(hù)人員之后繼保工作顯得比較被動(dòng)。

  安排繼電保護(hù)人員參加系統(tǒng)培訓(xùn)的機(jī)會(huì)不多。繼電保護(hù)人員工作任務(wù)繁重，忙于應(yīng)付當(dāng)前工作。

  各單位整定計(jì)算人員一般為2~3人，甚至只有1人，如果想通過本單位技術(shù)培訓(xùn)使其在專業(yè)方面得到提高難度實(shí)在太大，“如何培訓(xùn)，由誰來培訓(xùn)”成了該崗位培訓(xùn)工作的一個(gè)難點(diǎn)。

  1.2 繼電保護(hù)人員方面措施

  人力資源管理方面加大對(duì)關(guān)鍵技術(shù)崗位的中期及長期的系統(tǒng)規(guī)劃高度重視繼電保護(hù)人員人才儲(chǔ)備工作工程規(guī)劃方面在設(shè)計(jì)階段重視整個(gè)網(wǎng)區(qū)保護(hù)配置，使之合理、實(shí)用、統(tǒng)一，加強(qiáng)可靠的主保護(hù)配置，適當(dāng)簡化后備保護(hù)的整定，使繼電保護(hù)人員從保護(hù)缺陷處理、后備保護(hù)整配合等繁雜的工作中解脫出來；加快繼電保護(hù)管理系統(tǒng)圖紙電子化管理進(jìn)程，提高運(yùn)行維護(hù)工作效率；由于繼電保護(hù)專業(yè)性強(qiáng)、理論水平要求高，培訓(xùn)方面各單位應(yīng)結(jié)合其人員調(diào)整及其崗位適應(yīng)性要求來開展動(dòng)態(tài)培訓(xùn)工作，有計(jì)劃地為繼電保護(hù)人員創(chuàng)造更多外部培訓(xùn)及現(xiàn)場培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，特別有新型保護(hù)裝置入網(wǎng)時(shí)，應(yīng)組織本單位最強(qiáng)大的繼保力量進(jìn)行充分的專項(xiàng)技術(shù)研討，讓本單位繼保人員熟練掌握二次回路、保護(hù)裝置的原理及功能、整定原則及運(yùn)行注意事項(xiàng)，提高其業(yè)務(wù)水平。

  2、10kV線路保護(hù)TA飽和問題

  2.1 TA飽和對(duì)保護(hù)的影響

  10kV線路出口處短路電流一般都較小，特別是農(nóng)網(wǎng)中的變電所，它們往往遠(yuǎn)離電源，系統(tǒng)阻抗較大。對(duì)于同路，出口處短路電流大小一般由系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式來決定。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，10kV系統(tǒng)短路電流會(huì)隨之變大，可以達(dá)到TA一次額定電流的幾百倍，系統(tǒng)中原有一些能正常運(yùn)行、變比小的TA就可能飽和；另一方面，短路故障是一個(gè)暫態(tài)過程，短路電流中含大量非周期分量，又進(jìn)一步加速TA飽和。在10kV線路短路時(shí)，由于TA飽和感應(yīng)到二次側(cè)的電流會(huì)很小或接近于零，使保護(hù)裝置拒動(dòng)，故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護(hù)來切除，不但延長了故障時(shí)間，擴(kuò)大了故障范圍，影響供電可靠性，而且嚴(yán)重威脅運(yùn)行設(shè)備的安全。

  2.2 避免TA飽和的方法

  避免TA飽和主要從兩個(gè)方面入手：一是在選擇TA時(shí)，變比不能選得太小，要考慮線路短路時(shí)TA飽和問題，一般10kV線路保護(hù)TA變比最好大于600/1;另一方面要盡量減少TA二次負(fù)載阻抗，盡量避免保護(hù)和計(jì)量共用TA，縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面；對(duì)于綜合自動(dòng)化變電所，10kV線路盡可能選用保護(hù)測控合一的產(chǎn)品，并在控制屏上就地安裝，這樣能有效減小二次回路阻抗，防止TA飽和。

  3、站用變保護(hù)

  3.1 站用變保護(hù)存在的問題

  站用變是比較特殊的設(shè)備，容量較小但對(duì)可靠性要求非常高，而且安裝位置也很特殊，一般就接在10kV母線上，其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流，可達(dá)十幾千安，低壓側(cè)出口短路電流也較大。人們一直對(duì)站用變保護(hù)的可靠性重視不足，這將對(duì)站用變直至整個(gè)10kV系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成很大的威脅。傳統(tǒng)的站用變保護(hù)使用熔斷器保護(hù)，其安全可靠性還是比較高，但隨著系統(tǒng)短路容量的增大以及綜合自動(dòng)化的要求，這種方式已逐漸滿足不了要求。現(xiàn)在新建或改造的變電站，特別是綜合自動(dòng)化站，大多配置站用變開關(guān)柜，保護(hù)配置也跟10kV線路相似，而人們往往忽視了保護(hù)用的TA飽和問題。由于站用變?nèi)萘啃?，一次額定電流很小，同時(shí)因?yàn)楸Ｗo(hù)計(jì)量共用TA，為確保計(jì)量的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)時(shí)TA變比會(huì)選得很小，有的地方甚至選擇10/5.這樣一來，當(dāng)站用變故障時(shí)，TA將嚴(yán)重飽和，感應(yīng)到二次回路電流幾乎為零，使站用變保護(hù)裝置拒動(dòng)。如果是高壓側(cè)故障，短路電流足以使母聯(lián)保護(hù)或主變后備保護(hù)動(dòng)作并斷開故障點(diǎn)，如果是低壓側(cè)故障，短路電流可能達(dá)不到母聯(lián)保護(hù)或主變后備保護(hù)的啟動(dòng)值，使得故障點(diǎn)無法及時(shí)切除，最終燒毀站用變，嚴(yán)重影響變電站的安全運(yùn)行。

  3.2 解決辦法

  解決站用變保護(hù)拒動(dòng)問題，應(yīng)從合理配置保護(hù)入手，其TA的選擇要考慮站用變故障時(shí)飽和問題，同時(shí)，計(jì)量用的TA一定要跟保護(hù)用的TA分開，保護(hù)用的TA裝在高壓側(cè)，以保證對(duì)站用變的保護(hù)，計(jì)量用TA裝在站用變的低壓側(cè)，以提高計(jì)量精度。在定值整定方面，電流速斷保護(hù)可按站用變低壓出口短路進(jìn)行整定，過負(fù)荷保護(hù)按站用變?nèi)萘空ā?/P>

  4、主變后備保護(hù)的探討

  主變10kV側(cè)僅裝10kV復(fù)合電壓過流保護(hù)不能滿足速動(dòng)性要求。在保護(hù)整定中，三卷主變10kV側(cè)過流的時(shí)間一般整定為2.5s或3.0s，雙卷主變10kV不設(shè)過流保護(hù)，而110kV側(cè)過流時(shí)間達(dá)2.0s或2.5s.現(xiàn)系統(tǒng)的容量越來越大，10kV側(cè)短路電流也越來越大。隨著10kV短線路不斷增加，10kV線路離變電所近區(qū)故障機(jī)率也越來越大，由于開關(guān)拒動(dòng)或保護(hù)拒動(dòng)短路電流較長時(shí)間沖擊變壓器，對(duì)變壓器構(gòu)成極大威脅。

  因此在主變10kV側(cè)增設(shè)一套限時(shí)電流速斷保護(hù)，作為10kV母線的后備。該保護(hù)動(dòng)作于主變10kV側(cè)開關(guān)。對(duì)于一臺(tái)主變帶二段10kV母線也可第一時(shí)限跳母聯(lián)，第二時(shí)限跳10kV側(cè)開關(guān)。這樣不僅起到了對(duì)10kV母線及饋線電流速斷的后備作用，也減少了對(duì)變壓器的沖擊。