鐘崇俊 鄭飛揚

（重慶市電力公司綦南供電局，重慶 401420）

繼電保護在供電系統(tǒng)中的重要位置及現(xiàn)狀配置

鐘崇俊 鄭飛揚

（重慶市電力公司綦南供電局，重慶 401420）

經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展使得我國電力供應(yīng)的形勢更為嚴峻，電力系統(tǒng)的安全與可靠尤為重要。電力系統(tǒng)的安全和可靠在很大程度上取決于電力設(shè)施，特別是繼電保護和安全自動裝置的安全和可靠。所以，必須加強繼電保護技術(shù)監(jiān)督，實行全過程管理，不斷提高對繼電保護人員及裝置運行的管理水平。

電力系統(tǒng)；繼電保護；配置

引言

繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它對保證系統(tǒng)安全運行起著非常重要的作用；繼電保護裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或處于異常運行狀態(tài)時能夠迅速、正確地做出反應(yīng)，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行中發(fā)揮了異常重要的作用。

1 常用電流保護

1.1 反時限過流保護

反時限過流保護：繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動作時間越短；短路電流越小，動作時間越長，這種保護就是反時限過流保護。

1.2 定時限過電流保護

定時限過流保護：繼電保護的動作時間與短路電流的大小無關(guān)，時間是恒定的，時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的，這種保護方式就是定時限過電流保護。

1.3 電流速斷保護

電流速斷保護是一種無時限或略帶時限動作的一種電流保護。它能在最短的時間內(nèi)迅速切除短路故障，減小故障持續(xù)時間，防止事故擴大。電流速斷保護又分為瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護兩種。瞬時電流速斷保護與過流保護的區(qū)別在于，它的動作電流值不是躲過最大負荷電流，而是必須大于保護范圍外部短路時的最大短路電流。即按躲過被保護線路末端可能產(chǎn)生的三相最大短路電流來接定。從而使速斷保護范圍被限制在被保護線路的內(nèi)部，從整定值上保證了選擇性，因此可以瞬時跳閘。

1.4 單相接地保護

單相接地保護又稱零序電流保護，它利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流使保護裝置動作，給予信號。當單相接地危機人身和設(shè)備安全時，則動作于跳閘，單相接地保護必須通過零序電流互感器將一次電路發(fā)生接地時所產(chǎn)生的零序電流反映到其二次側(cè)的電流繼電器中去。假設(shè)A相發(fā)生了接地，則A相對地電壓為零，其他兩相對地電壓升高為線電壓，3個線電壓不變。這時對負荷的供電沒有影響。按規(guī)程規(guī)定還可繼續(xù)運行2h，而不必切斷電路。這也是采用中性點不接地的主要優(yōu)點。但其他兩相電壓升高，線路的絕緣受到考驗，有發(fā)展為兩點或多點接地的可能，應(yīng)及時出信號，通知值班人員進行處理。

2 繼電保護中的重要位置及現(xiàn)狀配置

2.1 1OkV供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等五個環(huán)節(jié)組成的。在電力系統(tǒng)中。各種類型的、大量的電氣設(shè)備通過電氣線路緊密地聯(lián)結(jié)在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。由于電力系統(tǒng)的特殊性，上述五個環(huán)節(jié)應(yīng)是環(huán)環(huán)相扣、時時平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時間內(nèi)完成的。由于10kV系統(tǒng)中包含著一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。又由于一次系統(tǒng)比較簡單、更為直觀，在考慮和設(shè)置上較為容易；而二次系統(tǒng)相對較為復(fù)雜，并且二次系統(tǒng)包括了大量的繼電保護裝置、自動裝置和二次回路。所謂繼電保護裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對一次系統(tǒng)進行監(jiān)視、測量、控制和保護，由繼電器來組成的一套專門的自動裝置。為了確保10kV供電系統(tǒng)的正常運行，必須正確的設(shè)置繼電保護裝置。

2.2 lOkV系統(tǒng)中應(yīng)配置的繼電保護

按照工廠企業(yè)lOkV供電系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范要求，在10kV的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應(yīng)設(shè)置以下保護裝置：

lOkV線路應(yīng)配置的繼電保護。lOkV線路一般均應(yīng)裝設(shè)過電流保護。當過電流保護的時限不大于0.5S～0.7S，并沒有保護配合上的要求時，可不裝設(shè)電流速斷保護；最重要的變配電所引出的線路應(yīng)裝設(shè)瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時，應(yīng)裝設(shè)略帶時限的電流速斷保護。

1O kV配電變壓器應(yīng)配置的繼電保護：(1)當配電變壓器容量小于400kVA時，一般采用高壓熔斷器保護； (2)當配電變壓器容量為400～630kVA，高壓側(cè)采用斷路器時，應(yīng)裝設(shè)過電流保護，而當過流保護時限大于0.5S時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護；對于車間內(nèi)油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護； (3)當配電變壓器容量為800kVA及以上時，應(yīng)裝設(shè)過電流保護，而當過流保護時限大于0.5S時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護；對于油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護；另外尚應(yīng)裝設(shè)溫度保護。

10k V分段母線應(yīng)配置的繼電保護。對于不并列運行的分段母線，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除；對于負荷等級較低的配電所可不裝設(shè)保護。

2.3 1OkV系統(tǒng)中繼電保護的配置現(xiàn)狀

目前，一般企業(yè)高壓供電系統(tǒng)中均為lOkV系統(tǒng)。除早期建設(shè)的lOkV系統(tǒng)中，較多采用的是直流操作的定時限過電流保護和瞬時電流速斷保護外，近些年來飛速操作的反時限過電流保護裝置。很多重要企業(yè)為雙路10kV電源、高壓母線分段但不聯(lián)絡(luò)或雖能聯(lián)絡(luò)但不能自動投入。在系統(tǒng)供電的可靠性、故障響應(yīng)的靈敏性、保護動作的選擇性、切除故障的快速性以及運行方式的靈活性、運行人員的熟練性上都存在著一些亟待解決的問題。

3 對10kV系統(tǒng)中繼電保護的綜合評價

3.1 定時限過電流保護與反時限過電流保護的配置10kV系統(tǒng)中的上、下級保護之問的配合條件必須考慮周全，考慮不周或選配不當，則會造成保護的非選擇性動作，使斷路器越級跳閘。保護的選擇性配合主要包括上、下級保護之間的電流和時限的配合兩個方面。

因此整定反時限過電流保護時，所指的時間都是在某一電流值下的動作時間。還有感應(yīng)型繼電器慣性較大，存在一定的誤差，它的特性不盡相同，新、舊型的特性也不相同。所以，在實際運行整定時，就不能單憑特性曲線作為整定的依據(jù)，還應(yīng)該作必要的實測與調(diào)試，比較費力、費事。因此，反時限過流保護時限特性的整定和配合就比定時限過電流保護裝置復(fù)雜得多。

3.2 1O kV系統(tǒng)中高壓設(shè)備的配置

lOkV系統(tǒng)中高壓開關(guān)柜的配置主要有兩大類：即固定式高壓開關(guān)柜和手車式高壓開關(guān)柜。關(guān)于固定式高壓開關(guān)柜是我國解放初期自蘇聯(lián)引進的老產(chǎn)品，柜型高大、有足夠的安全距離、但防護等級低、元器件陳舊、防電擊水平較低；而手車式高壓開關(guān)柜是近年來引進國外技術(shù)，消化吸收研制的換代產(chǎn)品，體積縮小、防護等級大大提高、元器件的選用比較先進、防電擊水平較高。其主要特點可歸納為：它有四室(-Y-車室、電纜室、母線室和繼電儀表室)、七車(斷路器手車、隔離手車、接地手車、所用變壓器手車、電壓互感器手車、電壓互感器和避雷器手車、避雷器和電容器手車)、三個位置(工作位置、試驗位置和拖出柜外檢修位置)和兩個鎖定(工作位置的鎖定和試驗位置的鎖定)。它用高壓一次隔離觸頭替代了高壓隔離開關(guān)、用接地開關(guān)替代了臨時接地線等。對于系統(tǒng)的運行安全提供了很好的條件。

3.3 關(guān)于1OkV一相接地保護方式的探討

10k V中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時，按照傳統(tǒng)方式是采用三相五鐵心柱狀晶的JSJw一10型電壓互感器作為絕緣監(jiān)視。但是，當我們先用了手車式高壓開關(guān)柜后，再繼續(xù)安裝JsJw—lO已經(jīng)比較困難，又由于lOkV系統(tǒng)中一次方案有了變化、原有的絕緣監(jiān)視方案又存在著缺陷，因此較為可取的辦法是采用零序電流保護裝置。

結(jié)束語

繼電保護裝置在過負荷時動作，一般只發(fā)出報警信號，引起運行值班人員注意，以便及時處理，只有過負荷危及人身或設(shè)備安全時才動作與跳閘；而在發(fā)生短路故障時，則要求有選擇性的動作于跳閘，將故障部分切除，保證了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了保證供電系統(tǒng)的安全運行，避免過負荷和短路引起的過電流對系統(tǒng)的影響，因此在供電系統(tǒng)中需裝有不同類型的繼電保護。

[1]鄧興華.基于遠動系統(tǒng)的繼電保護及故障信息管理系統(tǒng).重慶大學(xué)，2004-04-25.0195.

[2]柳煥章，段獻忠，李銀紅，劉天斌，楊鋼.電力系統(tǒng)繼電保護數(shù)據(jù)交換標準的探討.電力系統(tǒng)自動化，2002-04-15.

[3]許明.繼電保護數(shù)字仿真建模方法與系統(tǒng)開發(fā).山東大學(xué)，2009-10-28.

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