繼電保護(hù)中常被忽視的問題

在繼電保護(hù)的實(shí)際應(yīng)用和運(yùn)行中，存在一些容易被忽視的問題，分析如下：

1線路中的勵磁涌流

1.1勵磁涌流對線路中繼電保護(hù)裝置的影響

勵磁涌流是由于干式變壓器空載投入運(yùn)行時，鐵芯中的磁通不會突然變化，出現(xiàn)非周期分量磁通，使干式變壓器鐵芯飽和，導(dǎo)致勵磁電流急劇增大。干式變壓器的較大勵磁涌流可達(dá)干式變壓器額定電流的6 ~ 8倍，且與干式變壓器的容量有關(guān)。干式變壓器容量越小，勵磁涌流的倍數(shù)越大。涌流有一個很大的非周期分量，它隨一定的時間系數(shù)而衰減。衰減時間常數(shù)也與干式變壓器的容量有關(guān)。容量越大，時間常數(shù)越大，浪涌電流存在的時間越長。10 kV線路配有大量干式配電變壓器。當(dāng)線路投入運(yùn)行時，這些干式配電變壓器掛在線路上。合閘瞬間，各干式變壓器產(chǎn)生的勵磁涌流相互重疊，在線路上來回反射，產(chǎn)生復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程。當(dāng)系統(tǒng)阻抗較小時，會有較大的浪涌電流和時間常數(shù)。在兩級電流保護(hù)中，由于靈敏度的原因，運(yùn)行電流值往往較小，尤其是當(dāng)長線或系統(tǒng)阻抗較大時。涌入電流值可能大于設(shè)備的設(shè)定值，這可能導(dǎo)致保護(hù)故障。干式變壓器數(shù)量少、容量小、系統(tǒng)阻抗大時這種情況不突出，容易被忽視。然而，當(dāng)干式變壓器的數(shù)量和容量增加時，可能會發(fā)生這種情況。貴陽市北供電局曾出現(xiàn)過變電站增容后，因涌流導(dǎo)致10 kV線路無法正常投入運(yùn)行的問題。

1.2防止勵磁涌流引起誤操作的方法

涌流有一個明顯的特征，即含有大量的二次諧波。該功能用于主變壓器的主保護(hù)，防止勵磁涌流引起的保護(hù)誤動。但是如果用于10 kV線路保護(hù)，必須對保護(hù)裝置進(jìn)行改造，這樣會大大增加裝置的復(fù)雜度，所以實(shí)用性很差。勵磁涌流的另一個特點(diǎn)是其幅值隨時間衰減。先先，浪涌電流經(jīng)過一段時間后衰減為零，流經(jīng)保護(hù)裝置的電流就是線路負(fù)載電流。利用勵磁涌流的這一特性，通過在電流速斷保護(hù)上增加一個短延時，可以防止勵磁涌流引起的誤動作。這種方法較大的優(yōu)點(diǎn)是不需要對保護(hù)裝置進(jìn)行修改(或者只做簡單的修改)，雖然會增加故障時間，但對系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行影響不大，比如10 kV，為了可靠地避免涌流，保護(hù)裝置的加速電路要加延時。經(jīng)過幾年的探索，10 kV輸電線路電流速斷保護(hù)和加速電路增加了0.15~0.2 s的時限。從近幾年的運(yùn)行來看，運(yùn)行是安全的，可以很好地避免輸電線路勵磁涌流引起的保護(hù)裝置誤動作。

2 TA飽和問題

2.1 the飽和對保護(hù)的影響

10 kV線路出口短路電流一般較小，尤其是農(nóng)村電網(wǎng)變電站，往往距離電源較遠(yuǎn)，系統(tǒng)阻抗較大。對于同一條線路，出口短路電流將隨系統(tǒng)規(guī)模和運(yùn)行方式而變化。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，10 kV系統(tǒng)的短路電流會增大，可一次性達(dá)到TA額定電流的幾百倍。系統(tǒng)中一些能正常運(yùn)行的小比TA可能飽和；另一方面，短路故障是一個暫態(tài)過程，短路電流包含大量非周期分量，進(jìn)一步加速TA飽和。10 kV線路短路時，由于TA飽和，二次側(cè)感應(yīng)電流會很sm #p#分頁標(biāo)題#e#

TA飽和是指TA鐵芯中的磁通飽和，磁通密度與感應(yīng)電勢成正比。因此，如果TA的二次負(fù)載阻抗大，在相同的電流條件下，二次電路中的感應(yīng)電勢就會大，或者在相同的負(fù)載阻抗下，二次電流越大，感應(yīng)電勢就越大。兩種情況下，鐵芯內(nèi)的磁通密度都會很大，當(dāng)磁通密度達(dá)到一定值時，TA就會飽和。TA嚴(yán)重飽和時，一次電流變成勵磁電流，二次側(cè)感應(yīng)電流為零，流經(jīng)電流繼電器的電流為零，保護(hù)裝置將拒絕動作。避免TA飽和的方法主要有兩種。較好，選擇TA時，變壓器比不能太小，線路短路時要考慮TA飽和問題。一般10 kV線路保護(hù)的TA變比優(yōu)于300/5。另一方面，要盡量減小TA的二次負(fù)載阻抗，避免共用TA進(jìn)行保護(hù)和測量，縮短TA二次電纜的長度，增加二次電纜的截面；對于綜合自動化變電站，10 kV線路應(yīng)盡可能與保護(hù)、測控一體化，就地安裝在控制面板上，可有效降低二次回路阻抗，防止TA飽和。

3所用干式變壓器的保護(hù)

3.1所用干式變壓器保護(hù)中的問題

使用的干式變壓器是一種特殊設(shè)備，容量小，可靠性高，安裝位置特殊。一般接10 kV母線，其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流，可達(dá)十幾千安培，低壓側(cè)出口短路電流也大。干式變壓器保護(hù)的可靠性沒有得到足夠的重視，這將對干式變壓器和整個10 kV系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成極大的威脅。傳統(tǒng)的干式變壓器保護(hù)采用熔斷器保護(hù)，安全性和可靠性還是比較高的。然而，隨著系統(tǒng)短路容量的增加和綜合自動化要求的提高，這種方法已經(jīng)逐漸不能滿足要求。目前，新建或改造的變電站，尤其是綜合自動化站，大多采用干式變壓器開關(guān)柜，保護(hù)配置與10 kV線路相似，但保護(hù)的TA飽和問題往往被忽視。由于干式變壓器容量小，一次額定電流小，保護(hù)測量共用TA。為了保證測量的精度，TA在設(shè)計(jì)上很小，有的地方甚至選擇10/5。這樣，干式變壓器發(fā)生故障時，TA會嚴(yán)重飽和，感應(yīng)的二次回路電流幾乎為零，使得干式變壓器的保護(hù)裝置拒動。如果是高壓側(cè)故障，短路電流足以使母聯(lián)保護(hù)或干線變壓器后備保護(hù)動作并斷開故障，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)或主干式變壓器后備保護(hù)的啟動值，使得故障無法及時切除，較終燒毀所用干式變壓器，嚴(yán)重影響干式變壓器的安全運(yùn)行。

3.2 解決辦法

解決所用干式變壓器保護(hù)拒動問題，應(yīng)從合理配置保護(hù)入手，其TA的選擇要考慮所用干式變壓器故障時飽和問題，同時，計(jì)量用的TA一定要跟保護(hù)用的TA分開，保護(hù)用的TA裝在高壓側(cè)，以保證對所用干式變壓器的保護(hù)，計(jì)量用TA裝在所用干式變壓器的低壓側(cè)，以提高計(jì)量精度。在定值整定方面，電流速斷保護(hù)可按所用干式變壓器低壓出口短路進(jìn)行整定，過負(fù)荷保護(hù)按所用干式變壓器容量整定。#p#分頁標(biāo)題#e#

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