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繼電保護(hù)是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況,，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施,。

1 線路中勵(lì)磁涌流問(wèn)題

1.1 線路中勵(lì)磁涌流對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響

勵(lì)磁涌流是由于變壓器空載投運(yùn)時(shí)，鐵芯中的磁通不能突變,，出現(xiàn)非周期分量磁通,，使變壓器鐵芯飽和，勵(lì)磁電流急劇增大而產(chǎn)生的,。變壓器勵(lì)磁涌流大值，二次負(fù)荷測(cè)試儀提供電流互感器和電壓互感器的二次負(fù)荷測(cè)量,。電壓互感器在實(shí)際運(yùn)行中,，二次所接的測(cè)量?jī)x器以及二次電纜間及其與地線間電容組成時(shí)總導(dǎo)納?？梢赃_(dá)到變壓器額定電流的6～8倍，并且跟變壓器的容量大小有關(guān),，變壓器容量越小,，勵(lì)磁涌流倍數(shù)越大,。勵(lì)磁涌流存在很大的非周期分量,，并以一定時(shí)間系數(shù)衰減,，衰減的時(shí)間常數(shù)同樣與變壓器容量大小有關(guān)，容量越大,，時(shí)間常數(shù)越大,，涌流存在時(shí)間越長(zhǎng)。10 kV線路裝有大量的配電變壓器,，在線路投入時(shí)，這些配電變壓器是掛在線路上,，在合閘瞬間,，各變壓器所產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流在線路上相互迭加,、來(lái)回反射,，產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的電磁暫態(tài)過(guò)程,，在系統(tǒng)阻抗較小時(shí),，會(huì)出現(xiàn)較大的涌流,，時(shí)間常數(shù)也較大,。二段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù),，由于要兼顧靈敏度,，動(dòng)作電流值往往取得較小,，特別在長(zhǎng)線路或系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯,。勵(lì)磁涌流值可能會(huì)大于裝置整定值,，使保護(hù)誤動(dòng)。這種情況在線路變壓器個(gè)數(shù)少,、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時(shí)并不突出,，因此容易被忽視，但當(dāng)線路變壓器個(gè)數(shù)及容量增大后,，就可能出現(xiàn)。

1.2 防止涌流引起誤動(dòng)的方法

勵(lì)磁涌流有一明顯的特征，就是它含有大量的二次諧波,，在主變壓器主保護(hù)中就利用這個(gè)特性,，來(lái)防止勵(lì)磁涌流引起保護(hù)誤動(dòng)作，但如果用在10 kV線路保護(hù),，必須對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行改造，會(huì)大大增加裝置的復(fù)雜性,，因此實(shí)用性很差,。勵(lì)磁涌流的另一特征就是它的大小隨時(shí)間而衰減，一開(kāi)始涌流很大,，一段時(shí)間后涌流衰減為零,，流過(guò)保護(hù)裝置的電流為線路負(fù)荷電流，利用涌流這個(gè)特點(diǎn),，在電流速斷保護(hù)加入一短時(shí)間延時(shí),，就可以防止勵(lì)磁涌流引起的誤動(dòng)作,，這種方法.大優(yōu)點(diǎn)是不用改造保護(hù)裝置(或只作簡(jiǎn)單改造),，雖然會(huì)增加故障時(shí)間,，但對(duì)于像10 kV這種對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行影響較小之處還是適用,。為了保證可靠地躲過(guò)勵(lì)磁涌流,，保護(hù)裝置中加速回路同樣要加入延時(shí),。通過(guò)幾年的摸索,，在10 kV線路電流速斷保護(hù)及加速回路中加入了0.15～0.2 s的時(shí)限,，就近幾年運(yùn)行來(lái)看,，運(yùn)行安全,，并能很好的避免由于線路中勵(lì)磁涌流造成保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

2 TA飽和問(wèn)題

2.1 TA飽和對(duì)保護(hù)的影響

10 kV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,，往往遠(yuǎn)離電源，系統(tǒng)阻抗較大,。對(duì)于同一線路,，出口處短路電流大小會(huì)隨著系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式不同而不同。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,，10 kV系統(tǒng)短路電流會(huì)隨著變大,，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)行的變比小的TA就可能飽和,；另一方面,，短路故障是一個(gè)暫態(tài)過(guò)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10 kV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 由母聯(lián)斷路器或主變壓器后備保護(hù)切除,，不但延長(zhǎng)了故障時(shí)間,，會(huì)使故障范圍擴(kuò)大，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

TA飽和，其實(shí)就是TA鐵芯中磁通飽和,，而磁通密度與感應(yīng)電勢(shì)成正比,，因此，如果TA二次負(fù)載阻抗大,，在同樣電流情況下,，二次回路感應(yīng)電勢(shì)就大，或在同樣的負(fù)載阻抗下,，二次電流越大,，感應(yīng)電勢(shì)就越大，這兩種情況都會(huì)使鐵芯中磁通密度大,，磁通密度大到一定值時(shí),，TA就飽和。TA嚴(yán)重飽和時(shí)，一次電流全部變成勵(lì)磁電流,，二次側(cè)感應(yīng)電流為零,，流過(guò)電流繼電器的電流為零，保護(hù)裝置就會(huì)拒動(dòng),。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(wèn)題，一般10 kV線路保護(hù)TA變比.好大于300/5,。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(zhǎng)度及加大二次電纜截面,；對(duì)于綜合自動(dòng)化變電所,，10 kV線路盡可能選用保護(hù)、測(cè)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 所用變壓器保護(hù)

3.1 所用變壓器保護(hù)存在的問(wèn)題

所用變壓器是一比較特殊的設(shè)備,，容量較小但可靠性要求非常高，而且安裝位置也很特殊,，一般就接在10 kV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,。一直對(duì)所用變壓器保護(hù)的可靠性重視不足，這將對(duì)所用變壓器直至整個(gè)10 kV系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成很大的威脅,。傳統(tǒng)的所用變壓器保護(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)化的要求提高,，這種方式已逐漸滿足不了要求。現(xiàn)在新建或改造的變電所,，特別是綜合自動(dòng)化所,，大多配置所用變壓器開(kāi)關(guān)柜，保護(hù)配置也跟10 kV線路相似,，而往往忽視了保護(hù)用的TA飽和問(wèn)題,。由于所用變壓器容量小，一次額定電流很小，保護(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很小，有的地方甚至選擇10/5,。這樣一來(lái),，當(dāng)所用變壓器故障時(shí)，TA將嚴(yán)重飽和,，感應(yīng)到二次回路電流幾乎為零,，使所用變壓器保護(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)或主變壓器后備保護(hù)動(dòng)作而斷開(kāi)故障,，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)或主變壓器后備保護(hù)的啟動(dòng)值,，使得故障無(wú)法及時(shí)切除,，終燒毀所用變壓器，嚴(yán)重影響變壓器的安全運(yùn)行,。

3.2 解決辦法

解決所用變壓器保護(hù)拒動(dòng)問(wèn)題,，應(yīng)從合理配置保護(hù)入手，其TA的選擇要考慮所用變壓器故障時(shí)飽和問(wèn)題,，同時(shí),，計(jì)量用的TA一定要跟保護(hù)用的TA分開(kāi)，保護(hù)用的TA裝在高壓側(cè),，以保證對(duì)所用變壓器的保護(hù),，計(jì)量用TA裝在所用變壓器的低壓側(cè)，以提高計(jì)量精度,。在定值整定方面,，電流速斷保護(hù)可按所用變壓器低壓出口短路進(jìn)行整定，過(guò)負(fù)荷保護(hù)按所用變壓器容量整定,。

4 配電變壓器保護(hù)

4.1 10 kV配電變壓器保護(hù)存在的問(wèn)題

10 kV配電變壓器的保護(hù)配置主要有斷路器,、負(fù)荷開(kāi)關(guān)或負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器等。負(fù)荷開(kāi)關(guān)投資省,，但不能開(kāi)斷短路電流,，很少采用；斷路器技術(shù)性能好,，但設(shè)備投資較高,，使用復(fù)雜，廣泛應(yīng)用不現(xiàn)實(shí),；負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合的保護(hù)配置方式,，既可避免采用操作復(fù)雜,、價(jià)格昂貴的斷路器，彌補(bǔ)負(fù)荷開(kāi)關(guān)不能開(kāi)斷短路電流的缺點(diǎn),，又可滿足實(shí)際運(yùn)行的需要,，該配置可作為配電變壓器的保護(hù)方式。但對(duì)于容量比較大的配電變壓器,，配備有瓦斯繼電器,，需要斷路器可與瓦斯繼電器相配合，才能對(duì)變壓器進(jìn)行有效的保護(hù),，必要時(shí)還應(yīng)有零序保護(hù),，這些問(wèn)題都是值得注意的問(wèn)題。

4.2 解決辦法

無(wú)論在10 kV環(huán)網(wǎng)供電單元,，還是在終端用戶高壓配電單元中,，采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的保護(hù)配置，既可提供額定負(fù)荷電流,，又可斷開(kāi)短路電流，并具備開(kāi)合空載變壓器的性能,，能有效保護(hù)配電變壓器,。為此，推薦采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的配置,，作為配電變壓器保護(hù)的保護(hù)方式,。標(biāo)準(zhǔn)GB 14285《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，選擇配電變壓器的保護(hù)設(shè)備時(shí),，當(dāng)容量等于或大于800 kVA,，應(yīng)選用帶繼電保護(hù)裝置的斷路器。對(duì)于這個(gè)規(guī)定,，可以理解為基于以下兩方面的需要,。

配電變壓器容量達(dá)到800 kVA及以上時(shí)，過(guò)去大多使用油浸變壓器,，并配備有瓦斯繼電器,，使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合，從而對(duì)變壓器進(jìn)行有效地保護(hù),。

對(duì)于裝置容量大于800 kVA的用戶,，因種種原因引起單相接地故障導(dǎo)致零序保護(hù)動(dòng)作，從而使斷路器跳閘,，分隔故障,，不至于引起變電所的饋線斷路器動(dòng)作，影響其他用戶的正常供電,。 標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定,，即使單臺(tái)變壓器未達(dá)到此容量，但如果用戶的配電變壓器的總?cè)萘窟_(dá)到800 kVA時(shí)，亦要符合此要求,。

5 線路保護(hù)

5.1 10 kV配電線路保護(hù)中存在的問(wèn)題

無(wú)論是城市內(nèi)配網(wǎng)線路,，還是農(nóng)村配網(wǎng)線路，都以10 kV電壓等級(jí)為主,，但是10 kV配電線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一致性差,，如有的為用戶專線，只帶1～2個(gè)用戶,，類似于輸電線路,；有的呈放射狀，幾十臺(tái)變壓器T接于同一條線路的各個(gè)分支上,；有的線路短到幾百米,，有的線路長(zhǎng)到幾十千米；有的線路由35 kV變電所出線,，有的線路由110 kV變電所出線,；有的線路上的配電變壓器容量很小，大不過(guò)100 kVA,，有的線路上卻有幾千千伏安的變壓器,。

5.2 解決辦法

10 kV配電線路的保護(hù)，一般采用電流速斷,、過(guò)電流及三相一次重合閘構(gòu)成,。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)荷線路保護(hù)，不能滿足要求時(shí),，可考慮增加其它保護(hù),，如保護(hù)Ⅱ段、電壓閉鎖等,。進(jìn)行整定計(jì)算的過(guò)程中,，應(yīng)該考慮特殊情況和常規(guī)情況，并進(jìn)行靈敏度校驗(yàn),。對(duì)于10 kV配電線路,，保護(hù)裝置的配置雖然較簡(jiǎn)單，但由于線路的復(fù)雜性和負(fù)荷的多變性,，常規(guī)和特殊情況下,，保護(hù)定值計(jì)算和保護(hù)裝置的選型還是值得重視的。根據(jù)諸城電網(wǎng)保護(hù)配置情況及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),，利用規(guī)范的保護(hù)整定計(jì)算方法,，各種情況均可計(jì)算，一般均可滿足要求,。

繼電保護(hù)的保護(hù)是每一個(gè)電業(yè)人員都不回陌生的,，由于我國(guó)還存在許多地區(qū)的繼電保護(hù)還不能可靠運(yùn)行,，從而導(dǎo)致大面積的停電事故經(jīng)常發(fā)生。因此提高繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性十分重要,。其要求具有安全性,、選擇性、迅速性,、可靠性和靈敏性,。繼電保護(hù)在投入使用前需要對(duì)其進(jìn)行可靠地測(cè)試來(lái)保障這一要求。現(xiàn)階段中國(guó)可采用的繼電保護(hù)測(cè)試儀有多種,，其中有微型電腦控制型的微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的精.準(zhǔn)測(cè)試,。