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摘 要:在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故,都有可能對電力系統(tǒng)的運行產生重大影響,為了城市電網配電系統(tǒng)的正常運行,因此必須正確地設置繼電保護裝置。本文探討了輸變電系統(tǒng)繼電保護常見的問題,并提出了解決措施。

電力系統(tǒng)故障的后果是十分嚴重的,它可能直接造成設備損壞,人身傷亡和破壞電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,從而直接或間接地給國民經濟帶來難以估計的巨大損失,因此電力系統(tǒng)為關注的問題便是安全可靠、穩(wěn)定運行,在日常生產中,繼電保護的運行與維護問題顯得尤為重要。

1 繼電保護人員方面

1 . 1 繼電保護人員問題

繼電保護人員變動頻繁,不能保證繼電保護人員整體業(yè)務水平的連續(xù)性。其主要原因:從事繼電保護的人員由于掌握了電力系統(tǒng)中比較復雜、關鍵的技術,在工作中發(fā)揮著比較重要的作用,人才發(fā)展空間大而導致人員變動頻繁,但要培養(yǎng)出全面的繼電保護人才所需周期長,因此在提拔繼電保護人員之后繼保一線工作顯得比較被動。

安排繼電保護人員參加系統(tǒng)培訓的機會不多。繼電保護人員工作任務繁重,忙于應付當前工作。

各單位整定計算人員一般為2～ 3人,甚至只有1人,如果想通過本單位技術培訓使其在方面得到提高難度實在太大,"如何培訓,由誰來培訓"成了該崗位培訓工作的一個難點。

1 . 2 繼電保護人員方面措施

人力資源管理方面加大對關鍵技術崗位的中期及長期的系統(tǒng)規(guī)劃高度重視繼電保護人員人才儲備工作工程規(guī)劃方面在設計階段重視整個網區(qū)保護配置,使之合理、實用、統(tǒng)一,加強可靠的主保護配置,適當簡化后備保護的整定,使繼電保護人員從保護缺陷處理、后備保護整配合等繁雜的工作中解脫出來;加快繼電保護管理系統(tǒng)圖紙電子化管理進程,提高運行維護工作效率;由于繼電保護性強、理論水平要求高,培訓方面各單位應結合其人員調整及其崗位適應性要求來開展動態(tài)培訓工作,有計劃地為繼電保護人員創(chuàng)造更多外部培訓及現(xiàn)場培訓的機會,特別有保護裝置入網時,應組織本單位強大的繼保力量進行充分的專項技術研討,讓本單位繼保人員熟練掌握二次回路、保護裝置的原理及功能、整定原則及運行注意事項,提高其業(yè)務水平。

2 10kV線路保護TA飽和問題

2.1 TA 飽和對保護的影響

10kV線路出口處短路電流一般都較小,特別是農網中的變電所,它們往往遠離電源,系統(tǒng)阻抗較大。對于同一線路,出口處短路電流大小一般由系統(tǒng)規(guī)模及運行方式來決定。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,10kV系統(tǒng)短路電流會隨之變大,可以達到TA一次額定電流的幾百倍,系統(tǒng)中原有一些能正常運行、變比小的TA就可能飽和;另一方面,短路故障是一個暫態(tài)過程,短路電流中含大量非周期分量,又進一步加速TA飽和。在10kV線路短路時,由于TA飽和感應到二次側的電流會很小或接近于零,使保護裝置拒動,故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護來切除,不但延長了故障時間,擴大了故障范圍,影響供電可靠性,而且嚴重威脅運行設備的安全。

2.2 避免TA 飽和的方法

避免TA飽和主要從兩個方面入手:一是在選擇TA時,變比不能選得太小,要考慮線路短路時TA飽和問題,一般10kV線路保護TA變比好大于 600/1;另一方面要盡量減少TA二次負載阻抗,盡量避免保護和計量共用TA,縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面;對于綜合自動化變電所,10kV線路盡可能選用保護測控合一的產品,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

3 . 1 站用變保護存在的問題

站用變是比較的設備,容量較小但對可靠性要求非常高,而且安裝位置也很,一般就接在10kV母線上,其高壓側短路電流等于系統(tǒng)短路電流,可達十幾千安,低壓側出口短路電流也較大。人們一直對站用變保護的可靠性重視不足,這將對站用變直至整個10kV系統(tǒng)的安全運行造成很大的威脅。傳統(tǒng)的站用變保護使用熔斷器保護,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化的要求,這種方式已逐漸滿足不了要求?，F(xiàn)在新建或改造的變電站,特別是綜合自動化站,大多配置站用變開關柜, 保護配置也跟10kV線路相似,而人們往往忽視了保護用的TA飽和問題。由于站用變容量小,一次額定電流很小,同時因為保護計量共用TA,為計量的準確性,設計時TA變比會選得很小,有的地方甚至選擇10/5。這樣一來,當站用變故障時,TA將嚴重飽和,感應到二次回路電流幾乎為零,使站用變保護裝置拒動。如果是高壓側故障,短路電流足以使母聯(lián)保護或主變后備保護動作并斷開故障點,如果是低壓側故障,短路電流可能達不到母聯(lián)保護或主變后備保護的啟動值,使得故障點無法及時切除,終燒毀站用變,嚴重影響變電站的安全運行。

3 . 2 解決辦法

解決站用變保護拒動問題,應從合理配置保護入手,其TA的選擇要考慮站用變故障時飽和問題,同時,計量用的TA一定要跟保護用的TA分開,保護用的TA裝在高壓側,以保證對站用變的保護,計量用TA裝在站用變的低壓側,以提高計量精度。在定值整定方面,電流速斷保護可按站用變低壓出口短路進行整定,過負荷保護按站用變容量整定。

4 主變后備保護的探討

主變10kV側僅裝10kV復合電壓過流保護不能滿足速動性要求。在保護整定中,三卷主變10kV側過流的時間一般整定為2.5s或3.0s ,雙卷主變10kV不設過流保護,而110kV側過流時間達2.0s或2.5s。現(xiàn)系統(tǒng)的容量越來越大,10kV側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)故障機率也越來越大,由于開關拒動或保護拒動短路電流較長時間沖擊變壓器,對變壓器構成威脅。

因此在主變10kV側增設一套限時電流速斷保護,作為10kV母線的后備。該保護動作于主變10kV側開關。對于一臺主變帶二段10kV母線也可時限跳母聯(lián),第二時限跳10kV側開關。這樣不僅起到了對10kV母線及饋線電流速斷的后備作用,也減少了對變壓器的沖擊。