變配電站繼電保護(hù)配置與整定有關(guān)問題分析

傅力

摘要：隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模越來越大，提高電力系統(tǒng)的安全愈發(fā)重要。繼電保護(hù)是確保電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要裝置，保護(hù)裝置動作的正確性將直接影響整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行?；诖?，文章探討分析了變配電站繼電保護(hù)配置與整定有關(guān)問題，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；故障繼電保護(hù)；微機(jī)保護(hù)

一、繼電保護(hù)的工作原理

測量、邏輯、執(zhí)行這三模塊是繼電保護(hù)的組成部分，可以發(fā)揮不同的作用，改進(jìn)和完善繼電保護(hù)的功能。在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，一方面要快速的阻止故障的危害進(jìn)一步擴(kuò)大，另一方面要監(jiān)督預(yù)防障礙部分攻破薄弱環(huán)節(jié)。繼電保護(hù)的過程兼具快速性與選擇性，所以在配電保護(hù)時(shí)要注意協(xié)調(diào)技術(shù)，找準(zhǔn)切入口，充分利用配電裝置，發(fā)揮好繼電保護(hù)的功用，努力帶動電力系統(tǒng)的整體性性能的提升。其次，要利用升級后的繼電保護(hù)裝置與不正常的用電環(huán)境產(chǎn)生一定效應(yīng)，保護(hù)好用電系統(tǒng)的安全，防患于未然。在電力傳輸系統(tǒng)下，保護(hù)用電對象時(shí)傳輸輸入信號，然后進(jìn)行下一步的測量工作，采集測量后的信息，與正確值進(jìn)行輸入的對比，將保護(hù)對象保護(hù)范圍的異常狀況與環(huán)境進(jìn)行檢測，完善繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行效率及可靠性。提升繼電保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)，提升繼電保護(hù)中的實(shí)施的準(zhǔn)確度。最后在于采集測量模塊與給定的整定值相對照，以測量模塊輸出的比較值的性質(zhì)、大小、次序以及其他參數(shù)為根據(jù)，進(jìn)行計(jì)算。以得到的邏輯運(yùn)算值進(jìn)行最后一步的判定，發(fā)出警報(bào)命令。

二、繼電保護(hù)的一般要求

1、可靠性

不誤動，不拒動，保護(hù)裝置本身可靠。常規(guī)保護(hù)拒動多，誤動少。變電站綜合自動化系裝置（微機(jī)保護(hù)）自診斷功能能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題拒動很少。受到干擾后容易產(chǎn)生誤動多，隨著產(chǎn)品質(zhì)量與抗千擾能力的不斷提高，變電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）誤動越來越少。

2、選擇性

先切除故障設(shè)備，拒動時(shí)后備保護(hù)或上一級保護(hù)才動作。最大限度縮小故障范圍，減少事故停電造成的損失。

3、靈敏性

靈敏系數(shù)為流過保護(hù)安裝處最小短路電流與保護(hù)動作電流（均為一次側(cè)電流）之比，為保證保護(hù)可靠動作，靈敏系數(shù)必須大于規(guī)定值，一般為1：2-2.0。靈敏系數(shù)達(dá)不到要求，就要減小保護(hù)動作電流。但減小保護(hù)動作電流又會影響保護(hù)的選擇性。

4、速動性

速動性要求保護(hù)在最短與最合理的時(shí)間內(nèi)將故障切除，保證電系統(tǒng)統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，縮小故障范圍，減小故障引起的電力設(shè)備破壞程度。以上四點(diǎn)又稱為繼電保護(hù)的四大要素。

三、保護(hù)配置與整定

1、變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）保護(hù)功能比較全，給變配電站二次電路設(shè)計(jì)帶來很大方便。有些保護(hù)配置已超過電氣設(shè)計(jì)規(guī)范與手冊的規(guī)定與要求，在電氣設(shè)計(jì)規(guī)范與手冊沒有修改之前，給保護(hù)配置與整定帶來一些麻煩。

現(xiàn)在已經(jīng)有廠家生產(chǎn)通用型變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)），硬件統(tǒng)一為一到兩種，軟件設(shè)計(jì)包括各種保護(hù)，可根據(jù)需要進(jìn)行組態(tài)（保護(hù)設(shè)置）。產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)作到硬件端子定義合理，軟件組態(tài)（保護(hù)設(shè)置）方便，并符合電氣設(shè)計(jì)規(guī)范與設(shè)計(jì)手冊的要求。

2、變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）保護(hù)整定計(jì)算資料還不太全，目前只能根據(jù)工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊第七章第二至第六節(jié)中常規(guī)保護(hù)的整定與值計(jì)算來進(jìn)行整定。變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）精度高，可靠系數(shù)與時(shí)限階段可取下限，返回系數(shù)可取上限。手冊中查不到保護(hù)整定計(jì)算資料時(shí)，可根據(jù)廠家提供的資料，或有關(guān)資料介紹的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來整定。也可以將手冊中查不到的保護(hù)通過軟件設(shè)置來退出。保護(hù)功能多，如果整定不合理，反而容易引起保護(hù)誤動作。

四、保護(hù)整定計(jì)算

1、過電流保護(hù)

1.1過電流保護(hù)按躲過可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流來整定。動作電流等于過負(fù)荷電流乘以可靠系數(shù)與接線系數(shù)，再除以繼電器返回系數(shù)與電流互感器變比。變壓器與高壓電容器的過負(fù)荷電流等于變壓器與高壓電容器的額定電流乘以過負(fù)荷系數(shù)。有高壓電動機(jī)的電源進(jìn)線與母線分段斷路器的過電流保護(hù)要考慮高壓電動機(jī)的啟動電流。

動作時(shí)限一般取0.5一0.7s

1.2除以繼電器返回系數(shù)是為了保證選擇性。繼電器返回系數(shù)等于繼電器返回電流除以繼電器啟動電流。返回系數(shù)恒小于1，返回系數(shù)越小，返回電流就越小于啟動電流。當(dāng)下一級保護(hù)使其過電流保護(hù)啟動，下一級保護(hù)動作后，電流仍然大于繼電器返回電流時(shí)，繼電器不能返回，就會發(fā)生越級跳閘。繼電器返回系數(shù)一般取0.85，變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）的返回系數(shù)由軟件來決定，范圍為0.7一1.0，保護(hù)整定時(shí)可根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)置，一般取0.9。有些變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）沒有給出返回系數(shù)設(shè)置，軟件已經(jīng)按0.9設(shè)置，保護(hù)整定時(shí)返回系數(shù)可按0.9進(jìn)行計(jì)算。

1.3設(shè)計(jì)手冊中高壓電動機(jī)保護(hù)配置中沒有過電流保護(hù)是有一定道理的，因?yàn)楦邏弘妱訖C(jī)保護(hù)沒有與下一級保護(hù)配合的問題，又不可能作為下一級保護(hù)的后備保護(hù)。電流速斷保護(hù)與過負(fù)荷保護(hù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。有些變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）高壓電動機(jī)保護(hù)有過電流保護(hù)，就出現(xiàn)了如何整定的問題，需要進(jìn)行討論。

2、過負(fù)荷保護(hù)

2.1變壓器、高壓電動機(jī)與高壓電容器的過負(fù)荷保護(hù)按變壓器、高壓電動機(jī)與高壓電容器的額定電流來整定。動作電流等于其額定電流乘以可靠系數(shù)與接線系數(shù)，再除以繼電器返回系數(shù)與電流互感器變比來整定。

動作時(shí)限一般取9一15s。

2.2設(shè)計(jì)手冊中線路與母線分段斷路器保護(hù)配置中沒有過負(fù)荷保護(hù)，有些變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）線路與母線分段斷路器保護(hù)有過電流保護(hù)，就出現(xiàn)了如何整定的問題，也需要進(jìn)行討論。

2.3配電設(shè)計(jì)手冊規(guī)定低壓側(cè)斷路器有過負(fù)荷保護(hù)時(shí)，可不裝設(shè)專用的過負(fù)荷保護(hù)，變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）帶有定時(shí)限與反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)，應(yīng)加以利用，但要處理好選擇性配合問題。

2.4變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)）有定時(shí)限與反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)，保護(hù)選擇性配合級數(shù)少時(shí)，保護(hù)整定時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)。

3、高壓電容器不平衡電流保護(hù)

3.1 對于雙星形接線的高壓電容器，可以在兩個星形的中性點(diǎn)連接線上安裝電流互感器，當(dāng)高壓電容器內(nèi)部發(fā)生故障，申性點(diǎn)電壓發(fā)生漂移，安裝在兩個星形的中性點(diǎn)連接線上的電流互感器就會有不平衡電流輸出，可用來作為高壓電容器不平衡電流保護(hù)。

3.2 對于三角形接線的高壓電容器，要實(shí)現(xiàn)不平衡電流保護(hù)，就要在三角形各邊上安裝電流互感器，再將三個電流互感器二次側(cè)串聯(lián)后，才能取得不平衡電流，所以三角形接線只適用于大容量高壓電容器補(bǔ)償。

結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢是計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了廣闊的活動天地?？傊?，繼電保護(hù)必將隨著各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展呈現(xiàn)更新的特征，也將獲得更廣泛的應(yīng)用。

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