趙紹鋒　連鶴林　閆高峰

摘 要 電力系統(tǒng)容量越大發(fā)生短路事故后系統(tǒng)電壓降越小，短路電流就越大，直接威脅到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，繼電保護(hù)必須迅速將故障點從電網(wǎng)中切除，從而保證電網(wǎng)繼續(xù)正常運行，因此，對供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)問題進(jìn)行研究和分析，具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞 供配電系統(tǒng) 繼電保護(hù) 電流

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1供配電系統(tǒng)的運行

供配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)主要有三種：

（1）系統(tǒng)的正常運行：指系統(tǒng)中各種設(shè)備或線路均在其額定狀態(tài)（電壓、電流、發(fā)熱等）下進(jìn)行工作，各種信號、指示和儀表均在允許范圍內(nèi)正常工作的狀況。

（2）系統(tǒng)的故障：指某些設(shè)備或線路出現(xiàn)了危及其本身或系統(tǒng)的安全運行的事件，并有可能使事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大的非正常的運行狀況。

（3）系統(tǒng)的異常運行：指系統(tǒng)的正常運行遭到了破壞，但尚未構(gòu)成故障時的運行狀況。

2供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置

2.1供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的作用

在系統(tǒng)中裝設(shè)繼電保護(hù)裝置的主要作用是通過預(yù)報事故或縮小事故范圍的發(fā)生，來達(dá)到提高系統(tǒng)運行的可靠性，并最大限度地保證供電的安全和不間斷。作為供配電系統(tǒng)保護(hù)裝置，繼電保護(hù)裝置需要完成以下任務(wù)：

（1）在供配電系統(tǒng)中運行正常時，它應(yīng)能完整、安全地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據(jù)。

（2）如供配電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，它應(yīng)能自動、迅速、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運行。

（3）當(dāng)供配電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工況時，它應(yīng)能及時、準(zhǔn)確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

2.2供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的設(shè)置

在供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應(yīng)設(shè)置以下保護(hù)裝置。

（1）供電線路。10KV線路一般均應(yīng)裝設(shè)過流保護(hù)。當(dāng)過流保護(hù)的時限不大于0.5-0.7s并沒有保護(hù)配合上的要求時，可不裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但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(hù)。當(dāng)瞬時電流速斷保護(hù)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(hù)。

（2）配電變壓器。當(dāng)配電變壓器容量小于400kVA時，一般采用高壓熔斷器保護(hù)。當(dāng)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)過流保護(hù)，而當(dāng)過流保護(hù)時限大于0.5s時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，對于油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)配電變壓器容量為800kVA及以上時，應(yīng)裝設(shè)過流保護(hù)，而當(dāng)過流保護(hù)時限大于0.5s時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，對于油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，另外還應(yīng)裝設(shè)溫度報警保護(hù)。

（3）分段母線。對于不并列運行的分段母線，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除。如采用的是反時限過流保護(hù)，其瞬動部分應(yīng)解除，對于負(fù)荷等級較低的配電負(fù)荷中心或母線可不裝設(shè)保護(hù)。

3常用電流保護(hù)

3.1反時限過流保護(hù)

所謂反時限過流保護(hù)，是指繼電保護(hù)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。

3.2定時限過電流保護(hù)

定時限過流保護(hù)是指，繼電保護(hù)的動作時間與短路電流的大小無關(guān)，該時間是恒定的，靠時間繼電器的整定來獲得，時間繼電器在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。定時限過流保護(hù)是由電磁式時間繼電器（作為時限元件）、電磁式中間繼電器（作為出口元件）、電磁式電流繼電器（作為起動元件）、電磁式信號繼電器（作為信號元件）構(gòu)成的。它一般采用直流操作，須設(shè)置直流電源。定時限過流保護(hù)簡單可靠，完全依靠選擇動作時間來獲得選擇性，上下級的選擇性配合比較容易，時限由時間繼電器根據(jù)計算后獲取的參數(shù)來整定，動作的選擇性能夠保證動作的靈敏性，能夠滿足要求，整定調(diào)試比較準(zhǔn)確和方便。

3.3電流速斷保護(hù)

電流速斷保護(hù)是一種無時限或略帶時限動作的一種電流保護(hù)。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(kuò)大。電流速斷保護(hù)又分為瞬時電流速斷保護(hù)和略帶時限的電流速斷保護(hù)兩種。

瞬時電流速斷保護(hù)與過流保護(hù)的區(qū)別在于，它的動作電流值不是躲過最大負(fù)荷電流，而是必須大于保護(hù)范圍外部短路時的最大短路電流，即按躲過被保護(hù)線路末端可能產(chǎn)生的三相最大短路電流來整定，從而使速斷保護(hù)范圍被限制在被保護(hù)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。瞬時電流速斷保護(hù)的原理與定時限過流保護(hù)基本相同，只是由一只電磁式中間繼電器替代了時間繼（下轉(zhuǎn)第280頁）（上接第258頁）電器。瞬時電流速斷保護(hù)最大的優(yōu)點是動作迅速，但只能保護(hù)線路的首端，因此常用略帶時限的電流速斷保護(hù)來消除瞬時電流速斷保護(hù)的"死區(qū)"。略帶時限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)全線路，它的保護(hù)范圍就必然會延伸到下一段線路的始端去。

3.4三段式過流保護(hù)

瞬時電流速斷保護(hù)只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護(hù)。略帶時限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路的全長，但不能作為下一段線路的后備保護(hù)。定時限過流保護(hù)既可作為本級線路的后備保護(hù)，又可作為相鄰下級線路的后備保護(hù)，但切除故障的時限較長。因此，為了對線路進(jìn)行可靠而有效的保護(hù)，常把電流速斷保護(hù)和定時限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成兩段式電流保護(hù)。

通常在被保護(hù)線路較短時，第一段電流保護(hù)均采用略帶時限的電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)。第二段采用定時限過流保護(hù)作為后備保護(hù)。在實際中還常采用二段式電流保護(hù)，就是以瞬時電流速斷保護(hù)作為第一段，以加速切除線路首端的故障，用作輔助保護(hù)，以略帶時限的電流速斷保護(hù)作為第二段，以保護(hù)線路的全長，用作主保護(hù)。以定時限過流保護(hù)作為第三段，以作為線路全長和相鄰下一級線路的后備保護(hù)。

3.5零序電流保護(hù)

電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點運行方式，有中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和中性點直接接地3種方式。10KV系統(tǒng)采用的是中性點不接地的運行方式。系統(tǒng)運行正常時，三相是對稱的，三相對地間均勻分布有電容。在相電壓作用下，每相都有一個超前900的電容電流流入地中。這3個電容電流數(shù)值相等，相位相差1200，其和為零，中性點電位為零。

10KV中性點不接地系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)一相接地時，利用三相五柱式的TV的開口三角形的開口兩端有無零序電壓來實現(xiàn)絕緣監(jiān)察。它可以在TV柜上通過3個相電壓表和1個可切換監(jiān)視3線電壓的線電壓表看到"一低、兩高、三不變"。接在開口三角形開口兩端的過壓繼電器動作，其常開接點接通信號繼電器，并發(fā)出預(yù)告信號。采用這種裝置比較簡單，但不能立即發(fā)現(xiàn)接地點，因為只要網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生一相接地，則在同一電壓等級的所有母線負(fù)荷上，均將出現(xiàn)零序電壓，接有帶絕緣監(jiān)視TV的電力用戶都會發(fā)出預(yù)告信號，即該裝置沒有選擇性。為了查找接地點，需要電氣人員進(jìn)行事故特巡，查明無明顯故障點后，再按照預(yù)先制定的"拉支路序位圖"依次拉支路查找，并隨之合上未接地的回路，直到找到接地點為止。

4總結(jié)

供配電系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定、可靠地運行，不但直接關(guān)系到工廠企業(yè)用電的暢通，而且涉及到整個系統(tǒng)能否正常運行。為了確保10KV供配電系統(tǒng)的正常運行，必須正確設(shè)計和設(shè)置繼電保護(hù)裝置。