論35KV變電站繼電保護(hù)的配置及整定計算

【摘要】就目前來說，所有的電力元件都要進(jìn)行繼電保護(hù)，這樣才能確保電網(wǎng)運行的安全性和可靠性?；诖?，本文先是介紹了35KV變電站中線路和變壓器的繼電保護(hù)裝置，然后進(jìn)行了35KV變電站繼電保護(hù)的整定計算。目的是幫助電力企業(yè)及相關(guān)單位更好地使用繼電保護(hù)裝置。

【關(guān)鍵詞】35KV變電站；繼電保護(hù)裝置；整定計算

繼電保護(hù)作為變電站運行過程中保障電力元件遭到損害、提高電力元件使用壽命的主要手段。一旦變電站的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)了問題，會對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成不利的影響。目前，如何充分發(fā)揮出繼電保護(hù)裝置的作用，對繼電保護(hù)定值進(jìn)行科學(xué)合理的整定計算，是變電站保障安全運行的關(guān)鍵。因此，對于35KV變電站繼電保護(hù)的配置及整定計算是很有必要的。

1、35KV變電站繼電保護(hù)的配置

1.1 35KV變電站的線路繼電保護(hù)裝置

根據(jù)不同的出線回路數(shù)和線路的故障類型，為35KV變電站的線路設(shè)置的繼電保護(hù)裝置如下：

第一，單回路出線保護(hù)，主要應(yīng)用于膠木廠或者織布廠的出線，使用兩段式的電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)及過電流保護(hù)。其中，電流速斷保護(hù)裝置是根據(jù)線路出現(xiàn)短路的時候，通過保護(hù)裝置的電流來進(jìn)行動作電流的選擇，通過動作電流的大小來確定保護(hù)裝置的保護(hù)范圍；過電流保護(hù)裝置是根據(jù)線路出現(xiàn)短路時的電流大于正常運行時的特點來判斷線路是否出現(xiàn)了短路故障，將定時限的過電流保護(hù)作為電流速斷保護(hù)裝置的后備，排除掉電流速斷保護(hù)范圍之外的故障。

第二，雙回路出線保護(hù)，主要應(yīng)用于煉鐵廠、配電所以及印染廠的出線，使用橫聯(lián)方向差動保護(hù)及電流保護(hù)裝置。其中，橫聯(lián)方向差動保護(hù)裝置通過對比兩線路的電流數(shù)值及相位是否相同來判斷故障的發(fā)生，該裝置主要是由電流起動元件、出口執(zhí)行元件以及功率方向元件所構(gòu)成，電流起動元件主要用來判斷電路是否出現(xiàn)故障，功率方向元件主要用來判斷線路發(fā)生故障的位置，該裝置的保護(hù)動作時間為0秒，但是橫聯(lián)方向差動保護(hù)裝置會在相繼動作區(qū)內(nèi)出現(xiàn)短路，從而延長排除故障的時間，因此要安裝一套電流保護(hù)裝置作為后備。

1.2 35KV變電站的變壓器繼電保護(hù)裝置

變壓器是變電站的核心設(shè)備，根據(jù)變電站的出現(xiàn)的故障及不正常運行狀況，為變壓器設(shè)置如下繼電保護(hù)裝置：

1.2.1主保護(hù)裝置

變壓器的主保護(hù)裝置主要包括瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動保護(hù)。

瓦斯保護(hù)裝置主要是根據(jù)變壓器油箱和油枕之間安裝的瓦斯繼電器來進(jìn)行變壓器內(nèi)部故障的判斷，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時，電弧會將油和絕緣體進(jìn)行分解，從而產(chǎn)生氣體。當(dāng)故障比較輕微的時候，油箱內(nèi)的氣體產(chǎn)生的速率很慢，氣體會上升聚集到繼電器里，這會使得油面下降，從而使繼電器動作，閉合接點，這時該裝置會產(chǎn)生信號，這種保護(hù)方式叫做輕瓦斯保護(hù)；當(dāng)故障比較嚴(yán)重的時候，油箱內(nèi)會產(chǎn)生大量的氣體，油箱內(nèi)的油在這些氣體的作用下產(chǎn)生很強(qiáng)烈的油流，油流會對繼電器造成沖擊，從而使繼電器動作，閉合接點，這是該保護(hù)裝置會產(chǎn)生信號并將變壓器進(jìn)行跳閘處理，這種保護(hù)方式叫做重瓦斯保護(hù)。

縱聯(lián)差動保護(hù)裝置是根據(jù)循環(huán)電流的原理組成的。在變壓器的兩側(cè)安裝電流互感器，該裝置的二次繞組要按照環(huán)流的原則進(jìn)行串聯(lián)，然后將差動繼電器并接在回路臂中。當(dāng)變壓器正常運行或者外部短路時，二次電流會在臂中進(jìn)行環(huán)流，確保縱聯(lián)差動保護(hù)裝置在正常運行或者外部短路時不動作，使電流互感器流入繼電器的電流相等，而相位相反；當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)短路時，電流互感器流入繼電器的電流不相等，但相位相同?？v聯(lián)差動保護(hù)裝置主要解決因為變壓器的電流互感器誤差和勵磁涌流等方面的影響，使得繼電器中出現(xiàn)不平衡電流的問題。

1.2.2后備保護(hù)裝置和輔助保護(hù)裝置

當(dāng)主保護(hù)裝置出現(xiàn)差錯時，使用后備保護(hù)裝置進(jìn)行變壓器的保護(hù)，后備保護(hù)裝置主要包括過電流保護(hù)裝置和過負(fù)荷保護(hù)裝置。

輔助保護(hù)裝置主要是指溫度保護(hù)裝置和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動裝置，其中，溫度保護(hù)裝置用來檢測變壓器油箱的油溫，以此來避免變壓器油箱的油出現(xiàn)劣化加速的現(xiàn)象；冷卻風(fēng)機(jī)自啟動裝置，使用變壓器中一相電流的80%來進(jìn)行冷風(fēng)機(jī)的啟動，以此來降低變壓器的油溫。

2、35KV變電站繼電保護(hù)的整定計算

本文就某個變電站的實際情況對繼電保護(hù)的整定計算進(jìn)行分析，該35KV變電站主要是以單母線接線作為主接線，具備一臺功率是35KV的主變壓器，該變壓器的電源進(jìn)線是A線，同時，該變電站中的10KVE線、10KVD線、10KVC線以及35KVB線都是負(fù)荷線路。

2.1線路過電流保護(hù)

線路過電流保護(hù)的整定計算要根據(jù)躲本線中的最大負(fù)荷電流來進(jìn)行整定，具體的計算公式如下：

2.2變壓器的電流速斷保護(hù)

變壓器的差動速斷電流主要將計算中的整定值當(dāng)做代表，當(dāng)主變壓器躲過外部故障以及變壓器涌流的時候，產(chǎn)生的不平衡電流中的最大值可以當(dāng)做是整定值的取值，變壓器外部出現(xiàn)短路時不平衡電流的最大值公式計算如下：

經(jīng)過靈敏度檢驗的計算，我們可以發(fā)現(xiàn)靈敏度并不滿足配合關(guān)系，因此，要改變計算的方式，根據(jù)變壓器躲過勵磁涌流的狀況來進(jìn)行計算，還要讓電流速斷保護(hù)帶適當(dāng)?shù)匮訒r。

結(jié)論：

綜上所述，變電站進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的安裝可以更好地為人們提供服務(wù)。分析可得，通過對35KV變電站繼電保護(hù)的配置及整定計算的研究可知，在35KV變電站中安裝電流速斷保護(hù)裝置以及縱聯(lián)差動保護(hù)裝置等，可以將電力系統(tǒng)中的故障迅速自動地排除掉，降低電力元件的損壞程度，保障電力系統(tǒng)的安全運行，從而促進(jìn)我國電力行業(yè)的智能化發(fā)展。希望本文可以為相關(guān)人員研究35KV變電站繼電保護(hù)的配置及整定計算提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]董傳軍.變電站的設(shè)計與規(guī)劃[D].江西：江西理工大學(xué)，2010.

[2]韓英義.哈爾濱上塢無人值班變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計與研究[D].黑龍江：東北林業(yè)大學(xué)，2005.

[3]張振變.電所設(shè)計中常見問題分析[J].公用設(shè)計工程，2007，4（1）：41-43.