程寶芳

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司， 河北 唐山 063200）

一般鋼鐵廠的負(fù)荷主要集中在10 kV系統(tǒng)，供電系統(tǒng)10 kV是鋼鐵廠電力系統(tǒng)中最重要的一環(huán)，它的安全、穩(wěn)定、可控運行，對鋼鐵廠電力系統(tǒng)的受控運行、對鋼鐵廠各流程的正常生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。作為電網(wǎng)安全運行安全防線的繼電保護，對整個電網(wǎng)的健康、可控運行尤為重要，因此作為繼電保護工作者應(yīng)全面地貫徹、執(zhí)行國家、行業(yè)、地區(qū)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，并結(jié)合鋼鐵廠自身的實際運行情況，合理配置10 kV系統(tǒng)的繼電保護，使其滿足“四性”要求，并最大限度地保證供電安全、持續(xù)、穩(wěn)定[1]。

1 鋼鐵廠10 kV系統(tǒng)概況

鋼鐵廠包括13個110kV中心變電站，各110 kV變電站通過電纜配出線接至各10 kV變電站，各10 kV變電站通過電纜接至電機（風(fēng)機、水泵等）、變壓器等終端負(fù)荷。詳見圖1。

圖1 典型10 kV供配電系統(tǒng)簡圖

鋼鐵廠供配電系統(tǒng)10 kV出線絕大部分采用電纜出線，有的線路較短，僅有幾百米，有的線路較長，達幾公里；有的線路負(fù)荷較小，僅幾百kVA，有的線路上的總?cè)萘繀s達到近十萬kVA；有的接線方式簡單，如圖1中10 kV變電站B，有的接線方式復(fù)雜，T接串接三、四個站所。特殊的接線方式對繼電保護的配置提出了更高的要求。

在以電纜為主的鋼鐵廠10 kV配電網(wǎng)中，為降低單相接地的暫態(tài)過電壓，消除弧光接地過電壓，鋼鐵廠10 kV供配電系統(tǒng)主要采用經(jīng)小電阻接地方式[2]。

2 繼電保護配置

鋼鐵廠包含13個110 kV變電站、近百個10 kV變電站，上述站所的所有10 kV設(shè)備及線路的定值均需配合整定。整定計算主要參照《3~110 kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程》《鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計手冊》的相關(guān)規(guī)定完成，并遵循下級電網(wǎng)服從上級電網(wǎng)、上級電網(wǎng)盡可能照顧下級、保證重要用戶供電的原則進行配合計算。

2.1 10 kV線路繼電保護配置

10 kV線路通常配置電流速斷保護、過電流保護、零序電流保護。

電流速斷保護動作電流應(yīng)避開相鄰元件（線路或變壓器）末端的最大三相短路電流整定；還必須與相鄰元件的電流速斷保護動作電流相配合。靈敏系數(shù)按照線路末端短路時的最小兩相短路電流校驗。動作時限應(yīng)較相鄰元件的電流速斷保護多一個時限臺階 Δt。

過電流保護動作電流應(yīng)避開線路的最大計算負(fù)荷電流（對于雙回以上平行線路為總的最大計算負(fù)荷電流）。靈敏系數(shù)按照線路末端最小兩相短路電流校驗。動作時限應(yīng)較相鄰元件的過電流保護多一個時限臺階Δt。

零序保護一次動作定值按照小電阻接地裝置額定電流的10%整定，動作時限應(yīng)較相鄰元件的過電流保護多一個時限臺階Δt。

2.2 10 kV繼電保護的配合

繼電保護配合的選擇性主要包括相鄰上下級保護之間的電流值的配合以及動作時限的配合兩個方面。在10 kV電網(wǎng)中，如上下級保護之間的配合條件考慮不周或選配不當(dāng)，則會造成繼電保護的非選擇性動作，使開關(guān)越級跳閘。

一般輻射狀電網(wǎng)速斷過流保護配合。在類似于10 kV變電站B的一般的輻射狀接線形式的10 kV線路的速斷保護較容易配合整定，其進線開關(guān)B3的速斷保護在與開關(guān)B1、B2速斷保護配合的基礎(chǔ)上，靈敏度也應(yīng)滿足要求，按照計算經(jīng)驗，其一般可保護至電機、變壓器的一次側(cè)。若L2為大負(fù)荷、長線路，則開關(guān)B處的速斷保護、過流保護在整定值上將無法配合，需適當(dāng)降低保護的靈敏度。

零序保護的配合。在小電阻接地系統(tǒng)中，10 kV電纜線路相對較短，發(fā)生單相接地故障時的故障電流的大小受故障點的位置影響不大，因此故障電流主要受接地電阻大小的影響，所以在零序保護上、下級保護之間主要靠時間級差配合。

雙端電源網(wǎng)絡(luò)對于雙端電源供電的10 kV站所，如10 kV變電站A，由于L1電流方向的不確定，則速斷、過流保護的配合將不能按照輻射狀接線的線路配合整定。開關(guān)A2、開關(guān)A5的速斷保護整定原則一致，在配合上開關(guān)A1需要與開關(guān)A5速斷保護配合，開關(guān)A6需要與A2開關(guān)速斷保護配合。過流保護的配合關(guān)系與速斷保護不同，開關(guān)A1、開關(guān)A2的過流保護需要與發(fā)電機的過流保護配合，開關(guān)A5、開關(guān)A6的過流保護應(yīng)按照變電站A的負(fù)荷整定。由于在110 kV中心變電站設(shè)置小電阻接地變，發(fā)生接地故障時故障電流與發(fā)電機的運行狀態(tài)無關(guān)，故零序保護的配合與普通的輻射狀供電網(wǎng)絡(luò)差別不大。

3 繼電保護的管理

作為電網(wǎng)“安全衛(wèi)士”的繼電保護，擔(dān)負(fù)著保障電網(wǎng)整體運行、設(shè)備安全穩(wěn)定的重要職責(zé)，隨著電網(wǎng)的智能化水平不斷地提高，對繼電保護的管理提出了新的要求。

3.1 加強職工的培訓(xùn)

隨著電網(wǎng)二次系統(tǒng)智能化水平的不斷提高，對二次系統(tǒng)有關(guān)人員的專業(yè)技術(shù)水平和業(yè)務(wù)處置能力都有了更高的要求，因此繼電保護人員必須不斷學(xué)習(xí)應(yīng)用新知識和新技術(shù)，全面提高分析電網(wǎng)瓶頸問題和處理電網(wǎng)事故的能力，為企業(yè)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行保駕護航。

鋼鐵廠電氣專業(yè)人員、運行人員結(jié)構(gòu)特殊，基本全由新入廠學(xué)生和年齡較大老職工組成，老職工對新設(shè)備了解不夠，學(xué)生對原理要點了解甚少，特殊的群體給繼電保護工作帶來很大難度。運行人員是設(shè)備的直接操作者，其水平直接影響到設(shè)備的安全，由于運行人員對繼電保護裝置以及二次回路不熟悉而人為造成的事故屢見不鮮，因此對職工的培訓(xùn)變得重中之重。

3.2 加強制度管理

加強基礎(chǔ)資料的積累和完善，建立健全完整、實用的繼電保護基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，有助于專業(yè)人員了解目前保護的配置情況、歷年的運行情況，為編制繼電保護整定方案、管理規(guī)定、管理措施提供詳實、準(zhǔn)確的決策依據(jù)，方便各部門了解繼電保護運行、技改、反措執(zhí)行情況，同時也為電網(wǎng)可靠性評估提供計算依據(jù)。

3.3 加強繼電保護現(xiàn)場工作

目前保護現(xiàn)場校驗的安全措施相對簡單，主要是針對工作隔離的間隔、工作內(nèi)容、安全注意事項等作出要求，未對保護壓板、二次線操作方法等作出要求，這就可能造成檢驗完畢后忘投壓板、試驗過程中誤投保護壓板、二次線誤接等影響電網(wǎng)的操作，影響到系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。為此要針對具體保護裝置，并把具體的防范措施納入到現(xiàn)場操作，比如預(yù)防誤跳、誤合、誤起動、誤短路接地、誤發(fā)運行中設(shè)備的信號等，并預(yù)先制定比較完整的安全措施，并嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行。

3.4 依托電網(wǎng)升級，提高管理水平

針對企業(yè)特點，綜合應(yīng)用先進的檢測、通信、控制、電力電子等信息技術(shù)，整體考慮企業(yè)發(fā)電、配電和用電的各環(huán)節(jié)，研究使用新技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)的整體優(yōu)化和智能升級，實現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟高效運行。另外對國內(nèi)外的新技術(shù)、新產(chǎn)品，采取積極支持引進消化和慎重推廣的態(tài)度，堅持進行科學(xué)試驗和生產(chǎn)實踐的檢驗。

4 結(jié)語

繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的第一道防線，擔(dān)負(fù)著保障電網(wǎng)和設(shè)備安全穩(wěn)定運行的重要職責(zé)。隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來越廣，必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā)，除滿足基本性能以外，還應(yīng)考慮保護不完善而發(fā)生拒動、誤動對生產(chǎn)主工序造成的損失。因此堅守電力系統(tǒng)“安全防線”，力保企業(yè)電網(wǎng)安全運行，是繼電保護專業(yè)工作人員的目標(biāo)，也是各單位時刻引起重視的一項重要工作。要不斷提高繼電保護專業(yè)的管理水平，持續(xù)完善相關(guān)規(guī)章制度，同時加強對相關(guān)人員的培訓(xùn)力度，變主動為被動，才能防患于未然，才能做好繼電保護專業(yè)各項工作。