丁伯才 劉琳

摘要：電力發(fā)展與人們的生活息息相關(guān)，在社會生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。隨著人們對供電需求的不斷增加，電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐漸增多，對配電工作提出了更高的要求。文章從高壓配電的現(xiàn)狀出發(fā)，分析其中的不安全因素，安裝繼電保護(hù)裝置和做好整定工作，提高配電安全性，保證正常的供電，促進(jìn)正常的生產(chǎn)生活。

關(guān)鍵詞：高壓配電；繼電保護(hù)；整定工作；電力基礎(chǔ)設(shè)施；供電需求；配電安全性 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2016）29-0110-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.049

目前，高壓線路鋪設(shè)范圍廣、數(shù)量多，由于自身具有一定的危險性，因此在配電中加強(qiáng)保護(hù)至關(guān)重要。繼電保護(hù)及其整定是配電過程中的重要保護(hù)措施，可以減少發(fā)生故障的幾率，保證供電的可靠性。在整個系統(tǒng)中，變壓器是核心，為了保證供電的平穩(wěn)，可以根據(jù)變壓器自身各方面的屬性，考慮工作性能高的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行安裝。

1 繼電器保護(hù)裝置概述

在系統(tǒng)運行的過程中，可以根據(jù)常見故障的類型和電壓的高低等情況，進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的安裝。通常情況下，不同容量的電力變壓器所需要進(jìn)行的保護(hù)措施存在差異，需要根據(jù)不同的容量進(jìn)行對保護(hù)形式的選擇，通常過電流、過負(fù)荷、速斷等保護(hù)形式，需要從實際情況出發(fā)。

實際操作中，繼電器保護(hù)裝置需要達(dá)到一定的技術(shù)要求，滿足系統(tǒng)運行的需要。它具有一系列明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，在過電流保護(hù)形式中，接線方式比較多樣，需要科學(xué)確定。例如三相三繼電器接線、兩相兩繼電器接線，在安裝中形狀一般呈現(xiàn)不完整性；相對而言，兩相單繼電器式接線，靈敏度、可靠性相對較高，運行效率較高。

2 繼電保護(hù)以及整定計算

在配電的過程中，為了保證系統(tǒng)運行的可靠，需要按照一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的安裝，裝置類型比較多樣，需要進(jìn)行各種方式的分析，提高不同保護(hù)形式的科學(xué)性。

2.1 瓦斯保護(hù)

瓦斯在煤礦等礦產(chǎn)行業(yè)比較常見，是一種氣體。瓦斯保護(hù)，簡單而言，就是氣體保護(hù)，主要應(yīng)用于變壓器匝間短路和相間短路等情況，可以解決油箱內(nèi)部的問題。該保護(hù)形式具有多方面優(yōu)勢，可以減少油箱內(nèi)部故障問題，反應(yīng)比較敏捷，比較簡單易行，提高了解決問題的能力。但是也存在一定的局限性，能夠快速解決油箱內(nèi)部的問題，但是對外部故障起不到保護(hù)的作用，相對而言，解決問題不夠全面，因此在解決問題的過程中要實現(xiàn)和其他保護(hù)措施的結(jié)合使用，才能達(dá)到理想的保護(hù)效果。

2.2 過電流保護(hù)

在過電流保護(hù)的過程中，要采用設(shè)時限的方式，與瓦斯保護(hù)的針對對象不同，這種方式主要針對外部故障，主要是通過觀測外部故障引起的繞組電流數(shù)值進(jìn)行判定，然后進(jìn)行問題的解決。在瓦斯保護(hù)等形式應(yīng)用之后，沒有達(dá)到理想的效果時可以采用此種方法作為后備保護(hù)，效果相對較好。過電流保護(hù)裝置指的是在系統(tǒng)啟動之后，實際電流避過了設(shè)置中設(shè)定的額定電流起到了保護(hù)作用的一種裝置，通常情況下要根據(jù)實際的配電情況和地區(qū)的用電情況進(jìn)行接線方式的選擇，可以通過一定的公式進(jìn)行過電流的計算，其中涉及到可靠系數(shù)、互感器的變流比。變壓器的實際工作電流、額定電流等，在計算之前，要進(jìn)行相應(yīng)值的測量和計算，保證數(shù)值的科學(xué)性。這個過程中，需要進(jìn)行過電流保護(hù)裝置性能的測定，注意相應(yīng)的事項，從而達(dá)到理想的應(yīng)用效果。第一，動作時限。在安裝過程中，需要根據(jù)階梯式的時限配合原則進(jìn)行時限限定，并且還要滿足電力系統(tǒng)的實際技術(shù)要求。配電廠設(shè)定時限過電流保護(hù)裝置整定時間一般為2秒，其他非電力工廠時間相對較少。根據(jù)相應(yīng)的計算，可以得出最終的時限設(shè)定在1.5秒相對比較合適；第二，進(jìn)行靈敏度測驗。這個過程中，需要采用專業(yè)的方法進(jìn)行測驗，可以在變壓器二次側(cè)母線最小運行方式的情況下，進(jìn)行兩相短路電流數(shù)值的觀測，做好數(shù)據(jù)的記錄和分析，從而分析靈敏度是否達(dá)到了技術(shù)要求。在實際操作中，在上述的情況中，如果發(fā)生短路，相關(guān)的電壓變比會發(fā)生一定的改變。

2.3 電流速斷保護(hù)

這個保護(hù)方式與過電流保護(hù)有一定的相似性，但是也存在差異。在系統(tǒng)啟動時，電流要根據(jù)規(guī)避裝置二次最大運行方式下的三相短路來進(jìn)行整定。其中涉及到的變量有可靠系數(shù)，一般情況下，在1.3～1.5之間比較適宜；另一個數(shù)值是三相短路中的電流。而且也需要進(jìn)行靈敏度的校驗，需要對反應(yīng)程度做一個科學(xué)的評定，從而保證能夠在出現(xiàn)故障的情況下及時進(jìn)行反饋和處理。這個過程中，如果經(jīng)過檢測，靈敏度不符合技術(shù)要求，不能投入使用，可以采用其他保護(hù)方式進(jìn)行替代。

2.4 差動保護(hù)

差動保護(hù)，在運行的過程中，對裝置中出現(xiàn)的電流差會進(jìn)行充分的反映，根據(jù)差值采取一定的措施進(jìn)行動作的保護(hù)裝置。這個過程中需要構(gòu)建環(huán)路，采用變壓器兩邊的互感器進(jìn)行直接串聯(lián)，在此基礎(chǔ)上需要將繼電保護(hù)裝置安裝在環(huán)路中，可以采用并聯(lián)的形式，從而對環(huán)路中通過的電路進(jìn)行控制，具體的數(shù)值要與互感器中兩次通過電流數(shù)值之差相對等，保證電流的平衡。另外，如果采用的接線方式、采用的互感器變流比相對科學(xué)的情況下，互感器中兩次通過的電流基本沒有差異，此時環(huán)路中通過的電流數(shù)值為0，保護(hù)裝置不工作。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，該保護(hù)措施存在一定的局限性，當(dāng)存在差值，可以起到保護(hù)的效果；當(dāng)沒有差值，保護(hù)裝置不工作，故障得不到迅速恢復(fù)。再者，需要明確差動保護(hù)的范圍和對象。在系統(tǒng)運行的過程中，差動保護(hù)主要保護(hù)互感器之間內(nèi)的區(qū)域，可以進(jìn)行繞組內(nèi)部和引出線方面故障的處理。

在差動保護(hù)的應(yīng)用中，需要明確相應(yīng)的注意事項，進(jìn)行不平衡電流的防治。第一，要進(jìn)行原因的分析。在進(jìn)行接線的時候，變壓器兩側(cè)繞組接線方式存在差異，從而導(dǎo)致出現(xiàn)了不平衡電流。在實際運行中，兩側(cè)電流存在一定的相位差，即使保持同樣的接線方式，也達(dá)不到理想的防治效果，數(shù)值達(dá)不到等同。繼電器兩側(cè)的接線方式存在不同，因此在實際安裝的時候，可以做一定的調(diào)整，將變壓器兩側(cè)的線路接線方式進(jìn)行交換，可以有效地達(dá)到消除的效果。第二，勵磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流。該勵磁電流直流經(jīng)變壓器電源的一側(cè)，因此在差動回路中得不到平衡。一般而言，系統(tǒng)正常運行，通過的電流數(shù)值相對較小，占額定電流的比例也在一定的范圍之內(nèi)，而且即使外部出現(xiàn)故障，該數(shù)值將會更小，產(chǎn)生的影響也相對較低。但是故障恢復(fù)，電壓變高，該電流會突然增大，對系統(tǒng)的影響逐漸增加。勵磁電流與系統(tǒng)運行中很多因素有關(guān)，例如變壓器容量的大小、回路的阻抗等，需要認(rèn)真進(jìn)行原因的分析，然后進(jìn)行有針對性的防治。第三，互感器的變比不合理。在實際操作中，經(jīng)過經(jīng)驗的積累，互感器的變比相對比較固定。但是在實際操作中，互感器的變比計算值和標(biāo)準(zhǔn)的參考值不可能保持完全一致，因此會產(chǎn)生兩側(cè)電流不平衡的現(xiàn)象，如果變壓器外部發(fā)生故障，該數(shù)值還會不斷增加，影響擴(kuò)大。在這樣的情況下，可以采用專業(yè)的裝置進(jìn)行電流的平衡，可以在系統(tǒng)中采用差動繼電器的平衡線圈，應(yīng)用比較合適的形式，從而實現(xiàn)電流的平衡，達(dá)到理想的防治效果。第四，互感器自身屬性的影響。在裝置安裝的過程中，變壓器兩側(cè)的互感器的屬性可能存在一定的差異，例如型號、特性等，從而導(dǎo)致了不平衡電流的產(chǎn)生。通過各種不平衡電流原因的分析，可以進(jìn)行分類，勵磁電流可以通過設(shè)置變流器的方式進(jìn)行消除，后三種電流可以通過控制外部短路故障，進(jìn)行不平衡電流的消除。

3 差動保護(hù)整定計算方法

3.1 二次測回路電流計算

在計算的過程中，首先需要測量和了解變壓器兩側(cè)的額定電流、變流比等。因此，在計算中，要先深入實地進(jìn)行調(diào)查，測量不同電壓之下各種變量的數(shù)值，先進(jìn)行變流比的計算，然后進(jìn)行最終數(shù)值的計算，可以進(jìn)行對比，進(jìn)行計算方式的優(yōu)化。通過計算的數(shù)值，需要對系統(tǒng)裝置進(jìn)行調(diào)整，保證繼電保護(hù)裝置發(fā)揮良好的效果，保證系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。

3.2 啟動電流的計算

在該計算中，進(jìn)行條件的假定。例如，現(xiàn)在需要計算35kV側(cè)的啟動電流，要確定兩個方面的問題：第一，避開最大勵磁電流的情況。這個過程中，需要可靠系數(shù)和額定電流相乘，得出的數(shù)值就是避開最大勵磁電流的條件；第二，錯開外部故障的最大不平衡電流條件，可以通過以下公式進(jìn)行計算。公式如下：

式中涉及到多個變量，例如可靠系數(shù)。

式中：Kk表示可靠系數(shù)，一般情況下，1.3比較適宜；Ktx表示電流互感器的同型系數(shù)，根據(jù)互感器型號的不同，進(jìn)行Ktx的取值；當(dāng)型號不同時，取值為1，當(dāng)型號相同，取值為0.5；f指的是互感器中存在的最大誤差值；剩余的兩個變量是指改變分接頭產(chǎn)生的誤差、繼電器整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不相等引起的誤差。這些數(shù)值確定之后，可以根據(jù)公式進(jìn)行數(shù)值的計算。

這些數(shù)值計算之后，需要根據(jù)計算情況進(jìn)行線圈匝數(shù)的科學(xué)確定，做好靈敏度的檢驗，從而保證系統(tǒng)的正常運行。

4 結(jié)語

社會在發(fā)展，技術(shù)在進(jìn)步，利用技術(shù)和保護(hù)裝置進(jìn)行配電系統(tǒng)的改進(jìn)，實用性強(qiáng)，應(yīng)用價值高。在繼電器保護(hù)及其整定中，要做好數(shù)值的計算，明確應(yīng)用過程中的注意事項，清楚不同保護(hù)方式的應(yīng)用特點，從而提高保護(hù)裝置的使用效果，保證配電的質(zhì)量。

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作者簡介：丁伯才（1984-），男，湖北武漢人，武漢海王科技有限公司工程師，研究方向：電氣工程及其自動化；劉琳（1980-），女，山東菏澤人，武漢海王科技有限公司中級工程師，研究方向：自動化測控。

（責(zé)任編輯：小 燕）