繼電保護的靈敏度精選(九篇)

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第1篇：繼電保護的靈敏度范文

關(guān)鍵詞：大容量變壓器 繼電保護 35kV線路 整定計算 配合

為了能夠確保電網(wǎng)系統(tǒng)終端用戶對于電能商品的需求得到充分的滿足，要求在35kV電壓等級變電站的建設(shè)與運行過程當(dāng)中，通過設(shè)置大容量變壓器裝置的方式，以確保同一時間段內(nèi)盡量多的進行電能的分配，同時也需要保障供電作業(yè)開展的持續(xù)性與穩(wěn)定性。但，由于這部分變壓器裝置自身的容量水平相對較大，因此導(dǎo)致其在運行過程當(dāng)中，最突出的缺點表現(xiàn)為：短路阻抗水平始終維持在較小范圍之內(nèi)。這一缺點直接導(dǎo)致了，在大容量變壓器的正常運行過程當(dāng)中，無法與繼電保護，特別是后備保護形成有效的整定與配合。因此，要求通過研究繼電保護整定計算方案的方式，綜合探究可靠且有效的繼電保護配合方案。本文即圍繞以上問題，展開進一步的分析與研究。

1 35kV大容量變壓器繼電保護整定計算分析

某電壓等級為110kV變電站中涉及到35kV線路，以此為依據(jù)，有SFZ11-20MVA大容量變壓器裝置接入該35kV電壓等級線路運行過程當(dāng)中。線路總長度為4.0km，系統(tǒng)母線阻抗水平為0.28/0.36，阻抗電壓水平測定為8.0%。整個大容量變壓器的接入示意圖如下圖所示（見圖1）。

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圖1 35kV大容量變壓器接入示意圖

首先，從電流保護的角度上來說，針對35kV電壓等級線路而言，繼電保護裝置運行所遵循的基本整定依據(jù)為DL/T 584-95。結(jié)合該規(guī)程當(dāng)中對于大容量變壓器裝置的整定要求來看，體現(xiàn)在：繼電保護整定下延時電流速斷數(shù)值應(yīng)當(dāng)確保相對于35kV線路末端故障具有可靠的靈敏度水平。具體的繼電保護整定公式表現(xiàn)為：

IDZ≤ID?min/KLM；

該整定算式當(dāng)中，KLM代表的是靈敏度系數(shù)，為了能夠保障IDZ所對應(yīng)的電流數(shù)值與整個35kV線路末端兩相短路狀態(tài)下的最小數(shù)值相一致，要求靈敏度系數(shù)的取值滿足以下標(biāo)準(zhǔn)，即：KIM≤1.5；在此基礎(chǔ)之上，為了能夠確保35kV接入大容量變壓器下繼電保護整定具有良好的選擇性性能，就要求35kV線路接入大容量變壓器狀態(tài)下所對應(yīng)的延時電流速斷保護原則上能夠充分規(guī)避變電站10kV電壓等級母線短路對其所產(chǎn)生的影響。因此，在具體的繼電保護整定計算過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)遵循以下公式進行整定：KK? ID.max≤IDZ；同時，將KK定義為可靠性系數(shù)，其取值應(yīng)當(dāng)按照整定規(guī)程，嚴(yán)格控制在1.2范圍以內(nèi)。結(jié)合以上分析不難發(fā)現(xiàn)：由于35kV線路接入了具有大容量特點的變壓器裝置，從而使得線路常態(tài)運行下的阻抗水平明顯降低，當(dāng)流過母線10kV短路事故發(fā)生的情況下，所對應(yīng)生成的電流值較大，最終無法達(dá)到繼電保護有效配合的目的。

其次，從主變后備保護的角度上來說，在對35kV接入大容量變電站進行繼電保護整定計算的過程當(dāng)中，有以下幾個方面的原則性問題需要特別關(guān)注：第一，不管是相對于高壓側(cè)整定，還是相對于低壓側(cè)整定而言，主變后備保護都需要以過電流保護作為首選方案；第二，在對過流保護定值進行整定處理的過程當(dāng)中，原則上需要以最大負(fù)荷的電流躲避為參照；第三，對于采取單臺主變運行模式的變電站而言，在對其高壓/低壓側(cè)進行繼電保護整定的過程當(dāng)中，需要確保過流保護時限較短。在充分遵循以上基本繼電保護整定原則的基礎(chǔ)之上，分別完成對高壓側(cè)、以及低壓側(cè)對應(yīng)后備保護的整定工作。

2 35kV大容量變壓器繼電保護配合要點分析

對于35kV接入大容量變壓器的繼電保護整定配合而言，一旦出現(xiàn)了繼電保護不配合方面的問題，需要在充分考量現(xiàn)階段35kV線路接線情況的基礎(chǔ)之上，對繼電保護的配合方案進行合理的優(yōu)化，分別從對靈敏度的優(yōu)化，以及對過流保護問題的處理這兩個方面入手，確保保護配合動作執(zhí)行的可靠性，以確保供電的可靠性水平。具體而言，對于35kV大容量變壓器繼電保護配合而言，需要重點關(guān)注以下兩個方面的問題：

首先，從對靈敏度進行整定的角度上來說，為了確保35kV運行線路電流速斷延時保護性能能夠得到有效的發(fā)揮，就要求通過對靈敏度進行取值計算的方式，以此為依據(jù)，確定與之相對應(yīng)的整定數(shù)值。對于可能出現(xiàn)不配合的10kV電壓等級線路而言，考慮到其靈敏段需要實現(xiàn)0.3s以內(nèi)的電流保護配合，因此可以適當(dāng)對電流速斷保護的時限級差水平加以延長（建議提升至0.6s），按照此種方式對10kV線路靈敏段進行電流整定作業(yè)。在整定過程當(dāng)中要求滿足：IDZ.10≤3.3019 IDZ.35/kPH；其中，將IDZ.10定義為10kV電壓等級線路所對應(yīng)的靈敏段電流保護定值；IDZ.35定義為35kV電壓等級線路所對應(yīng)的靈敏段電流保護定值，kPH定義為配合系數(shù)（要求：配合系數(shù)的取值嚴(yán)格控制在1.1范圍之內(nèi)）。

其次，從對過流保護進行配合的角度上來說，由于對于35kV電壓等級線路所接入大容量變壓器設(shè)備而言，在后備保護中需要納入對10kV線路后備保護動作的考量，因此要求通過增加保護過流方式，確保其動作時限能夠與10kV線路靈敏段所對應(yīng)整定時間相同步。同時，通過增加過流保護的方式，還能夠確保對保護電流定值進行靈敏度整定的過程當(dāng)中，不但能夠按照10kV線路的母線線路故障情況加以考量，同時還需要嚴(yán)格控制在1.5倍數(shù)值范圍之內(nèi)。其中，對于10kV母線而言，在其所對應(yīng)短路電流流經(jīng)主變低壓側(cè)開關(guān)兩相短路狀態(tài)下，所生成的電流min數(shù)值可以表現(xiàn)為：3（0.36+05.51020+0.375）=5570A，DZ。

3 結(jié)束語

針對電壓等級為35kV的電力系統(tǒng)而言，在大容量變壓器的運行過程當(dāng)中，最突出的缺點即表現(xiàn)為：短路阻抗水平始終維持在較小范圍之內(nèi)。導(dǎo)致在大容量變壓器的正常運行過程當(dāng)中，無法與繼電保護形成有效的整定與配合，進而對整個電力線路的穩(wěn)定、安全運行均產(chǎn)生了不良的影響。為了有效地解決這一問題，本文試就35kV大容量變壓器繼電保護整定與配合方面的相關(guān)問題加以了分析，研究了有效的繼電保護配合策略，望成功用于實踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]金鳳羽，李正明.基于感應(yīng)電壓比的大型變壓器繼電保護[J].繼電器，2006，34（19）：1-3.

[2]楊智勇.變壓器繼電保護在中小水電站中的應(yīng)用淺談[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，27（11）：33.

第2篇：繼電保護的靈敏度范文

關(guān)鍵詞：分布式電源；繼電保護；影響；對策

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）21-0099-02

近年來，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，分布式電源因其具有清潔、低碳、高效、可持續(xù)等特征，獲得了日益廣泛的應(yīng)用。各種分布式電源的接入，也給電網(wǎng)運行帶來了新的特征，系統(tǒng)的潮流方向發(fā)生改變，對原有的繼電保護配置也帶來了影響。

1 分布式電源簡介

分布式電源（Distributed Generation）簡稱DG，是指功率為數(shù)千瓦到50 MW之間的，不直接和輸電系統(tǒng)相連的獨立電源系統(tǒng)。分布式電源電壓等級在35 kV及以下，呈小型模塊化，主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等可再生能源發(fā)電設(shè)備，以及電磁儲能、電化學(xué)儲能、飛輪儲能等儲能設(shè)備。

分布式能源接入電力系統(tǒng)后，具有調(diào)峰、可持續(xù)利用、降低電網(wǎng)投資、提升供電可靠性等優(yōu)點，通常以35 kV及以下的電壓等級接入配電網(wǎng)運行。

2 分布式電源接入對繼電保護的影響

配電網(wǎng)是接入用戶端的最末環(huán)節(jié)，與電力用戶的用電質(zhì)量和舒適度息息相關(guān)。由于電壓等級不高，分布式電源接入前，配電網(wǎng)的繼電保護相對簡單，而分布式能源的接入，使配電網(wǎng)潮流方向發(fā)生變化，給傳統(tǒng)的繼電保護配置帶來影響。

2.1 分布式電源接入前的配電網(wǎng)繼電保護配置

由于電壓等級不高，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)采用單端電源供電，呈放射性網(wǎng)絡(luò)供電。與之相適應(yīng)，繼電保護的配置不具備方向性，主要為：過電流和過電壓保護、距離保護，其中尤以過電流保護最為常用。

按照常規(guī)配置，在配電網(wǎng)的10 kV饋線出口處均配置三段式的過電流保護，通過階段式電流保護在動作區(qū)、動作時限上相配合，實現(xiàn)對整條饋線的保護。配電網(wǎng)的10 kV饋線以終端線路為主，可以將保護簡化為電流速斷和過電流兩段，如果電網(wǎng)需要快速切除靠近饋線處的故障，可以增設(shè)反時限過電流保護。

線路因故障跳閘后，配置三相一次重合閘，不分相跳閘，在故障后，確保及時場合，恢復(fù)供電。

2.2 分布式電源接入對繼電保護配置的影響

分布式電源接入對配電網(wǎng)的影響集中體現(xiàn)在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的改變、潮流流向的變化、故障電流的變化三個方面，影響的大小根據(jù)電源的位置和容量而異。分布式電源接入給繼電保護帶來的影響主要包括靈敏度改變、選擇性改變和重合閘不成功三個方面。

如圖1所示，為含有分布式電源的配電網(wǎng)系統(tǒng)圖，其中，Es為系統(tǒng)主電源，Zs為Es的等效阻抗，L1為配電網(wǎng)的一條出線，ZL為L1的線路全長阻抗，DG為接入配電網(wǎng)的分布式電源，通過一個雙圈接入L1線路，ZDG為其等效阻抗。

2.3 保護靈敏度改變

如圖1所示，以安裝在L1線路首端的保護1為例，在故障點F1處發(fā)生故障時：分布式電源DG接入之前，Es單側(cè)電源供電，故障電流僅由Es提供；分布式電源DG接入之后，DG也對故障點提供故障電流，但保護1所能感受的電流僅為Es提供，DG的助增作用導(dǎo)致了保護1靈敏度的降低，接入系統(tǒng)的DG容量越大，對保護靈敏度的影響越大，嚴(yán)重時，可能導(dǎo)致F1處故障時保護1動作緩慢甚至拒動。

上圖所示僅為分布式電源接入的一種情況，若分布式電源接入在保護前端，則保護能夠感受到的故障電流將增大，保護靈敏度變大，在故障時可能導(dǎo)致保護誤動作，同時，也會給上下級保護之間的配合帶來影響。

2.4 保護選擇性改變

根據(jù)上文所述，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)由于進行單側(cè)電源供電，所以保護配置均不帶方向。而分布式電源的接入，使得電網(wǎng)中故障時，存在兩個電源，可能導(dǎo)致保護失去選擇性，出現(xiàn)誤動作。

如圖1所示，在F3點發(fā)生故障時，分布式電源接入之前，僅由Es提供故障電流，而分布式電源接入后，也向F3提供故障電流，導(dǎo)致保護2感受到的故障電流Ik變大，可能導(dǎo)致保護2的電流速斷保護失去選擇性誤動作，將屬于下級線路的故障超范圍切除。

2.5 重合閘不成功

對于配電網(wǎng)而言，傳統(tǒng)的放射性網(wǎng)絡(luò)單側(cè)電源供電時，故障被切除后，三相一次重合閘可以有效重合，不會對系統(tǒng)產(chǎn)生太大的沖擊，保障了系統(tǒng)的可靠性。而分布式電源接入后，多電源網(wǎng)絡(luò)使重合閘的難度變大，可能重合不成功。

①DG孤島運行。有分布式電源接入的系統(tǒng)，當(dāng)線路發(fā)生故障時，保護動作切除故障后，只將故障點與系統(tǒng)主電源隔離，而分布式電源仍然能通過線路供電，并未與配電網(wǎng)脫離。所以，此時將形成由分布式電源單獨供電的電力孤島，DG的孤島運行將給重合閘增加難度。

②非同期合閘。出現(xiàn)DG孤島運行后，由于系統(tǒng)主電源的脫離，分布式電源可能加速或減速，系統(tǒng)功率發(fā)生變化，分布式電源孤島運行時，與主電網(wǎng)可能出現(xiàn)一個相角差，與主電網(wǎng)失去同步，導(dǎo)致故障后系統(tǒng)三相一次重合閘時，兩側(cè)系統(tǒng)不同步，不滿足重合閘條件，進行非同期合閘，給系統(tǒng)帶來很大的沖擊，電流的波動還可能引起保護再次動作跳閘，導(dǎo)致重合閘不成功。

③故障點拉弧。如上文所述，有分布式電源接入的系統(tǒng)在故障時，保護動作只將故障點與系統(tǒng)主電源隔離，而分布式電源仍然能通過線路提供故障電流，導(dǎo)致故障點拉弧，長期不熄滅可能導(dǎo)致故障擴大，從瞬時性故障發(fā)展為永久性故障，導(dǎo)致系統(tǒng)重合到永久性故障而再次跳開。

3 分布式電源接入對繼電保護配置影響的對策

針對上文分析的分布式電源接入對繼電保護的影響，可從以下幾個方面采取相應(yīng)對策：

①加裝故障限流器。故障限流器用來削弱分布式電源對繼電保護的影響，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，新型的電力電子型限流器可以實現(xiàn)在系統(tǒng)正常運行時表現(xiàn)為無電抗，在發(fā)生故障時，成為阻抗器來進行限流，有效防止繼電保護的誤動作。

②加裝方向元件。針對分布式電源接入后，可能出現(xiàn)了多電源供電導(dǎo)致繼電保護失去選擇性，對繼電保護加裝方向元件，來確保繼電保護的正確動作。

③加裝低周低壓解列裝置。為了降低非同期合閘和故障點拉弧給系統(tǒng)帶來的影響，可以在分布式電源側(cè)加裝低周低壓解列裝置，還可以通過適當(dāng)延長重合閘動作時間，使分布式電源在合閘前，能夠斷開與故障點的聯(lián)系，當(dāng)線路重合時，系統(tǒng)側(cè)能夠檢線路無壓，使得分布式電源側(cè)檢同期合閘成功。

4 結(jié) 語

分布式電源接入配電網(wǎng)后，對繼電保護的影響與該電源的類型、容量、接入位置都有關(guān)。分布式電源的容量越大，對繼電保護的影響越強，當(dāng)分布式電源位于繼電保護前端時，電源的助增作用將導(dǎo)致保護范圍擴大，可能誤動作或越級跳閘；當(dāng)分布式電源位于繼電保護后端時，電源的分流作用將導(dǎo)致保護范圍縮小，可能出現(xiàn)拒動。此外，分布式電源對保護的選擇性和重合閘都帶來了一定的影響，應(yīng)采取有效的保護策略，保障繼電保護裝置動作的速動性、選擇性、靈敏性、可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周衛(wèi)，張堯，夏成軍，等.分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護的影響[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010，（38）.

第3篇：繼電保護的靈敏度范文

關(guān)鍵詞：微機型繼電保護裝置；變壓器差動保護；電流互感器；簡化后備保護

中圖分類號：TM588 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）04-0135-02

一、概述

微機型繼電保護裝置的變壓器差動保護是變壓器的主保護，微機繼保裝置的變壓器差動保護一般采用的是帶制動特性的比率差動保護，因它所具有的區(qū)內(nèi)故障可靠動作，區(qū)外故障可靠閉鎖的特點使它在電力系統(tǒng)的繼電保護中得到了廣泛的運用。諸多文獻(xiàn)都對上述情況做出了詳盡的分析，但是從現(xiàn)場工程實際來看，當(dāng)變壓器發(fā)生區(qū)外短路故障時，由于變壓器本身流過巨大的短路電流而對其本體的絕緣和性能造成了嚴(yán)重破壞，變壓器內(nèi)部發(fā)生匝間短路故障的情況也時常發(fā)生，燒毀變壓器線圈和鐵芯的事情時有發(fā)生，這就要求差動保護在這種情況下也能夠可靠動作而不被誤閉鎖，這就對差動保護提出了更高的要求。本文就從工程現(xiàn)場出現(xiàn)的若干具有代表性的問題出發(fā)，對這些情況進行重點分析，并給出合理的建議。

二、簡化整定值計算、加強主保護使差動保護更完善

在簡化整定值計算方面，差動保護應(yīng)多設(shè)置自動的輔助定值和固定的輸入定值，使用戶需要整定的保護定值減到最少，以發(fā)揮微機型繼電保護裝置的優(yōu)越性。一般情況下，不需要調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，不需要校核靈敏度，可以根據(jù)變壓器的本身參數(shù)進行合理整定，根據(jù)工程實際情況設(shè)定電流互感器變比、電壓互感器變比，使微機型繼電保護裝置獨立完成保護的整定和保護，整定方法簡單清晰。

加強主保護的目的是為了簡化后備保護，使變壓器發(fā)生故障時能夠快速切除故障。目前220kV及以上電壓等級的變壓器縱聯(lián)差動保護雙重化，這是加強主保護的必要措施。

三、微機差動保護對電流互感器的基本要求

微機差動保護用的電流互感器需要滿足兩個條件，其一是穩(wěn)態(tài)誤差必須控制在10%誤差范圍之內(nèi)，因為整定計算中采用的不平衡穩(wěn)態(tài)電流是按10%誤差條件計算。其二是暫態(tài)誤差，影響電流互感器暫態(tài)特性的參數(shù)主要有：短路電流及其非周期分量，一次回路時間常數(shù)，電流互感器工作循環(huán)及經(jīng)歷時間，二次回路時間常數(shù)等。電流互感器剩磁對于飽和影響很大，當(dāng)剩磁與短路電流暫態(tài)分量引起的磁通極性相同時，加重二次電流的畸變，因此電流互感器鐵心中存在剩磁，則電流互感器可能在一次電流遠(yuǎn)低于正常飽和值即過早飽和。差動保護的暫態(tài)不平衡電流比穩(wěn)態(tài)時大得多，僅在整定計算時將穩(wěn)態(tài)不平衡電流增大二倍是不夠安全的。采取抗飽和的辦法是使用帶有氣隙的TPY級電流互感器。但是目前差動保護廣泛使用的是P級電流互感器，對P級電流互感器規(guī)定允許穩(wěn)態(tài)誤差不超過10%，暫態(tài)誤差必然要超過穩(wěn)態(tài)誤差，在實用上可在按穩(wěn)態(tài)誤差選出的技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)上通過“增密”以限制暫態(tài)誤差。

采用增密的方法有以下四種：（1）將準(zhǔn)確限值系數(shù)增大二倍（允許短路電流為額定電流的倍數(shù)）；（2）將二次額定負(fù)載增大一倍；（3）增大二次電纜截面積使二次回路的總電阻減半；（4）淘汰10P級電流互感器改用5P級電流互感器（復(fù)合誤差由10%降

為5%）。

高電壓大容量變壓器在高壓側(cè)、低壓側(cè)均用TPY級電流互感器，對于大型發(fā)電機變壓器組保護，進出口側(cè)均采用TPY級電流互感器，在發(fā)電機側(cè)已有TPY級電流互感器可選用。目前110kV及以下電壓等級均采用P級電流互感器，220kV變壓器亦采用P級電流互感器或5P級、PR級（剩磁系數(shù)小于10%）電流互感器，因此差動保護需要采取抗電流互感器飽和的措施。

四、微機差動保護的靈敏度和快速性

微機差動保護應(yīng)具有高靈敏度和快速性，輕微匝間短路能快速跳閘，但是提高靈敏度和快速性必須建立在安全、可靠的基礎(chǔ)上，也就是說高靈敏的前提是安全、可靠。運行實踐告訴我們：使用較低的起動電流值在區(qū)外故障或區(qū)外故障切除時引起差動保護誤動的嚴(yán)重后果，因此對于靈敏度和快速性不要追求過高的指標(biāo)而忽視可靠性。

提高靈敏度雖對反映輕微故障是有效的，但靈敏度的提高必然降低安全性。變壓器的嚴(yán)重故障并不都是由輕微故障發(fā)展而來的，故障發(fā)生的瞬間仍會發(fā)生燒毀設(shè)備的事故，同時輕微故障發(fā)展為嚴(yán)重故障也需要時間，因此輕微故障帶一些時間切除故障也是允許的，長時間的運行實踐證實變壓器氣體保護是動作時間稍長地切除輕微的匝間故障。

輕微匝間故障時產(chǎn)生的機械應(yīng)力和熱效應(yīng)不大，在200ms內(nèi)故障切除，不會危及鐵心，從檢修的角度，只要鐵心不損壞，輕微和嚴(yán)重的匝間故障都是需要更換線圈，因此只要差動保護在鐵心損壞之前動作，就可以滿足檢修的要求，不需要追求減少線圈的燒損程度而犧牲保護的安全性。

五、簡化后備保護

后備保護作用主要是為了變壓器區(qū)外故障，特別是考慮在其聯(lián)接的母線發(fā)生故障未被切除的保護，當(dāng)然也可以兼作變壓器主保護的后備（尤其110kV及以下電壓等級的變壓器）和其聯(lián)接的線路保護的后備（尤其110kV及以下電壓等級的線路）。當(dāng)加強主保護以后，差動保護雙重化配置，氣體保護獨立直流電源，因此主保護是非常可靠、靈敏、快速的，理應(yīng)簡化后備保護。后備保護只要具備在220kV及以上電壓系統(tǒng)是近后備，在110kV及以下電壓系統(tǒng)是遠(yuǎn)后備的基礎(chǔ)，不需要仿照線路保護設(shè)幾段后備保護，線路保護有距離保護，基本不受短路電流的影響，保護范圍較固定，配合比較簡單。變壓器后備保護主要是母線的近后備，110kV及以下電壓等級線路的遠(yuǎn)后備，只要系統(tǒng)內(nèi)故障能由保護動作切除不致于拒動就滿足要求。如果后備保護要從電流保護來解決多段式配合，這是既復(fù)雜又困難的問題。變壓器后備保護不需作多段配合、定值校核的工作，我們要擺脫整定計算中難以配合的困擾。目前，微機型保護各側(cè)設(shè)置相間和接地保護各設(shè)3段8時限的復(fù)雜保護是作繭自縛，沒有

好處。

簡化后備保護的原則，我們工程調(diào)試人員認(rèn)為變壓器高壓側(cè)只設(shè)置復(fù)合電壓過電流保護，中、低壓側(cè)設(shè)復(fù)合電壓過電流保護作為遠(yuǎn)后備，電流限時速斷作為母線近后備。

六、結(jié)語

變壓器差動保護提高靈敏度和快速性必須建立在安全可靠的基礎(chǔ)上，應(yīng)采取防止因電流互感器飽和和區(qū)外故障切除的暫態(tài)誤差造成誤動的措施。

加強主保護理應(yīng)簡化后備保護，變壓器后備保護主要是作為母線的近后備，110kV及以下電壓等級線路的遠(yuǎn)后備，要擺脫整定計算中難以配合的困擾，不作定值校核，為此高壓側(cè)后備保護僅設(shè)復(fù)合電壓過流保護，中、低壓側(cè)后備保護設(shè)復(fù)合電壓過流保護和電流限時速斷保護，前者按變壓器額定電流整定，后者按同側(cè)母線的最低靈敏度要求整定，時間應(yīng)與同側(cè)相鄰線路的相應(yīng)時間相配合。

參考文獻(xiàn)

[1] 張保會．電力系統(tǒng)繼電保護[M]．中國電力出版社，2006.

[2] 韓天行．微機型繼電保護及自動化裝置檢驗調(diào)試手冊

第4篇：繼電保護的靈敏度范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；主設(shè)備；繼電保護；技術(shù)；研究

中圖分類號：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

前言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到了長足的進步，例如電氣主設(shè)備繼電保護技術(shù)，這對于電力系統(tǒng)的正常運行起到了非常重要的作用。如今電力在國民生產(chǎn)中有著重要的地位，加強對電氣主設(shè)備繼電保護技術(shù)的研究，具有一定的現(xiàn)實意義。

1 電氣主設(shè)備繼電保護技術(shù)

1.1 變壓器保護

1.1.1 變壓器差動保護

在變壓器需要保護的一側(cè)設(shè)置監(jiān)測裝置，對電流以及電壓進行監(jiān)控，但是由于監(jiān)控范圍的限制，往往不能夠?qū)εR近范圍發(fā)生的故障進行區(qū)分。因此需要考慮鄰近保護的狀態(tài)來設(shè)定相應(yīng)的保護參數(shù)。為了增強系統(tǒng)的選擇性，往往通過采用較小的保護范圍以及較長的動作延時。但是這也在某種程度上導(dǎo)致故障變壓器無法及時的被隔離，從而加重危害的程度，因此需要能夠在故障發(fā)生的瞬間將故障設(shè)備進行隔離，從而減少相應(yīng)的損害。為了能夠?qū)ΡＷo范圍內(nèi)外的故障同時進行準(zhǔn)確的判斷，這就需要在被保護的變壓器的兩端都設(shè)置相應(yīng)監(jiān)控裝置，這也能夠?qū)收显碾娏飨辔贿M行掌握，從而很好的起到保護作用。

1.1.2 瓦斯保護

瓦斯繼電器在電力系統(tǒng)保護中的使用比較廣泛，它是根據(jù)監(jiān)測流經(jīng)瓦斯繼電器的油箱氣體進行系統(tǒng)保護。當(dāng)前旋轉(zhuǎn)擋板式瓦斯繼電器已經(jīng)逐漸的取代了傳統(tǒng)的浮筒式瓦斯繼電器，極大的改善了由于密封性差漏油而發(fā)生了誤動作，極大的提高了繼電保護的可靠性。

1.1.3 變壓器后備保護

過電流對于變壓器具有較大的危害，因此過電流保護常常被安裝在變壓器的電源側(cè)，從而在過流的時候能夠及時的斷開變壓器。在變壓器上安裝后備過電流保護裝置往往會造成接線的復(fù)雜程度大大上升，可以適當(dāng)將相鄰的保護范圍縮小。為了應(yīng)對三相短路，應(yīng)該確保其有足夠的靈敏度。

1.1.4 自耦變壓器保護

與傳統(tǒng)的變壓器相比自耦變壓器具有成本低、體積小的優(yōu)點，在實際的使用過程當(dāng)中也十分的靈活，因此往往用于聯(lián)絡(luò)變壓器，具有使用經(jīng)濟運行可靠的特點，因此使用比較廣泛。但是在實際的使用過程當(dāng)中自耦變壓器也存在一些問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1.4.1 接地保護

自耦變壓器需要直接接地，在接地點方面也使用一個點。一般來說，系統(tǒng)短路的位置對于通過接地點的電流強度有很大的影響。

1.1.4.2 過負(fù)荷保護

變壓器的運行方式對于各側(cè)的負(fù)荷分布情況具有直接的影響，而負(fù)荷分布的情況又會對過負(fù)荷保護產(chǎn)生影響。當(dāng)前變壓器中各側(cè)進行送電的時候，由于公共繞組容量會產(chǎn)生制約，因此往往不能夠充分發(fā)揮通過容量的作用。這樣就會產(chǎn)生一種情況，公共繞組在自耦變壓器尚未達(dá)到最大電流的時候已經(jīng)超出負(fù)荷。這就要求在對自耦變壓器進行過負(fù)荷保護的時候要根據(jù)實際的情況出發(fā)。

1.2 發(fā)電機保護

1.2.1 提高定子接地保護的動作靈敏度

很多因素都有可能導(dǎo)致發(fā)電機過電壓，這就要求中性點在接地的過程當(dāng)中應(yīng)該經(jīng)過配電變壓器。對于大型發(fā)電設(shè)備來說一般不會發(fā)生傳遞過電壓，這是因為主變高低壓線圈之間沒有存在較大的電容。為了最大限度提高定子接地保護動作的靈敏程度，可以將數(shù)值較小的電阻安裝在配電變壓器上，從而最大限度的提升定子接地的靈敏度，能夠有效地防止過電壓對發(fā)電機造成的損害。

1.2.2 失磁保護

當(dāng)前應(yīng)用的發(fā)電機失磁保護的精度主要受失磁保護組件結(jié)構(gòu)的影響，其中失磁保護常由阻抗元件、母線低電壓元件（機端低電壓）和閉鎖（啟動）元件組成。阻抗元件用于檢出失磁故障，阻抗元件可按靜穩(wěn)邊界或異步邊界整定。母線低電壓元件用于監(jiān)視母線電壓保障系統(tǒng)安全。母線低電壓元件的動作電壓，按由穩(wěn)定運行條件決定的臨界電壓整定。應(yīng)取發(fā)電機斷路器（或發(fā)變組高壓側(cè)斷路器） 連接母線的電壓，通常取 0.8～0.85 倍母線額定電壓。

1.3 發(fā)電機-變壓器組保護

1.3.1 保護原則

現(xiàn)代化的發(fā)電廠一般具有巨大的規(guī)模，為了保證電流輸送過程中減少損失，往往都是采取高壓輸電的方式，大多都是采用發(fā)電機組和變壓器組同時工作的方式這樣發(fā)電機電壓側(cè)一般沒有直配負(fù)荷，只是將發(fā)出的電流利用變壓器進行升壓之后再進行輸送。大多使用縱差保護以及過流保護等。

1.3.2保護特點

當(dāng)發(fā)電機和變壓器之間有斷路器時，發(fā)電機和變壓器應(yīng)分別裝設(shè)縱差保護；發(fā)電機與變壓器之間無斷路器并除以下情況外，一般裝設(shè)整組共用的縱差保護。

1.3.2.1 發(fā)電機容量在 200 兆瓦及以上時，因為大型發(fā)電機在系統(tǒng)中占有重要地位，一般阻抗較大，裝設(shè)單獨的保護可提高可靠性和靈敏度。

1.3.2.2 水輪發(fā)電機和繞組直接冷卻的汽輪發(fā)電機，當(dāng)共用的差動保護整定值大于 1.5倍發(fā)電機額定電流時，為了對發(fā)電機內(nèi)部故障有較高的靈敏度，要加裝單獨的發(fā)電機差動保護。

1.3.2.3 對于阻抗較大的發(fā)電機，如果無法裝設(shè)橫聯(lián)差動保護，在發(fā)電機上可裝設(shè)靈敏度高的縱聯(lián)差動保護。

1.3.3 后備保護

發(fā)電機-變壓器組的后備保護，同時又作為相鄰元件故障的后備保護。對于發(fā)電機-雙繞組變壓器組，利用發(fā)電機側(cè)的過電流保護作為整組的后備保護，變壓器低壓側(cè)不另裝設(shè)過電流保護。如果發(fā)電機與變壓器之間有廠用分支線時，分支線上應(yīng)裝設(shè)單獨的保護。

此時，發(fā)電機的過電流保護應(yīng)帶兩段時限，以較小的時限斷開變壓器高壓側(cè)斷路器，以便在外部短路時仍能保證廠用電的供電，以較大的時限斷開所有的斷路器和發(fā)電機的自動滅磁開關(guān)。

2.繼電保護的發(fā)展趨勢

2.1 測量、保護、控制、數(shù)據(jù)通信一體化

兼具測量、保護、控制、數(shù)據(jù)通信一體化功能的微機保護裝置，就近裝設(shè)在變電站被保護的設(shè)備或元件附近，利用光電電壓互感器（OPT）、光電電流互感器（OCT）直接采集被保護設(shè)備或元件的電壓、電流，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號，再通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖菊居嬎銠C和調(diào)度中心。一體化裝置可實現(xiàn)充分的資源共享及故障錄波、后臺分析等功能，使故障診斷、安全監(jiān)視、穩(wěn)定預(yù)測、無功調(diào)節(jié)和負(fù)荷控制等功能更完善。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自適應(yīng)化

通過建立繼電保護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使電氣設(shè)備具備網(wǎng)絡(luò)通信功能，可實現(xiàn)繼電保護網(wǎng)絡(luò)化管理，如通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的運行及進行故障處理和參數(shù)整定等。通過采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法等智能技術(shù)，可以解決電力系統(tǒng)中許多非線性問題，可及時分析、判斷和處理故障。自適應(yīng)技術(shù)可以讓繼電保護裝置適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)生的各種變化，提高繼電保護的性能。

2.3 廣域保護和控制

廣域保護是基于廣域測量信息的繼電保護。傳統(tǒng)繼電保護的信息是基于就地的，廣域信息包含了就地和遠(yuǎn)方更寬廣區(qū)域的信息。實現(xiàn)廣域保護的途徑是基于在線自適應(yīng)整定（OAS）和故障元件判別（FEI）。廣域保護的通信基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。廣域保護可以解決傳統(tǒng)保護在電網(wǎng)運行方式改變而難以滿足各繼電保護之間相互配合的難題。

3.結(jié)束語

電氣主設(shè)備繼電保護技術(shù)對于電力系統(tǒng)而言非常的重要，而且隨著社會經(jīng)濟及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，一定會有更多先進的主設(shè)備繼電保護技術(shù)陸續(xù)應(yīng)用于電氣主設(shè)備繼電保護之中，從而為提高電氣主設(shè)備繼電保護裝置的可靠性、靈活性、快速性以及保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行保駕護航。

參考文獻(xiàn)

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[2]于根友,郭志新.淺談電氣主設(shè)備繼電保護技術(shù)分析[J].中小企業(yè)管理與科技,2010(10).

[3]黃惠容.電氣主設(shè)備的繼電保護技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].科技促進發(fā)展,2011(02).

[4]汪康輝.電氣主設(shè)備繼電保護技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報：自然科學(xué)版,2012(02).

第5篇：繼電保護的靈敏度范文

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng)；繼電保護；設(shè)計

中圖分類號：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 18-0008-01

近年來，智能電網(wǎng)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)興盛起來，這些都有效提高了電網(wǎng)的智能化運行，智能電網(wǎng)也是電網(wǎng)未來發(fā)展的方向，相關(guān)的電力部門也提出了關(guān)于建設(shè)堅強只能智能電網(wǎng)的工作任務(wù)，要建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干框架，達(dá)到不同等級的電網(wǎng)之間協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、自動化與互動化，力圖達(dá)到一個更高的建設(shè)目標(biāo)，達(dá)到從傳統(tǒng)電網(wǎng)向現(xiàn)代電網(wǎng)轉(zhuǎn)化，確保電網(wǎng)的高效運行，大力開發(fā)節(jié)能技術(shù)，促進清潔能源的發(fā)展。

一、智能配電網(wǎng)繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀與方向

在現(xiàn)代的配電網(wǎng)絡(luò)中尤其是線路方面多數(shù)都由多級斷路器串聯(lián)而成，現(xiàn)在的一些配電網(wǎng)的繼電保護仍然運用傳統(tǒng)的電流保護原理進行繼電保護，這種保護工作多數(shù)是由人工操作來完成的，在對繼電保護進行整定運行過程中，這種配置以及失去了有效作用。

一般來說，故障出現(xiàn)以后，要想及時解除故障，要發(fā)揮計算機設(shè)備的作用，首先在變電站的出口出現(xiàn)動作，再依照繼電保護的規(guī)定流程，進行大規(guī)模停電，在對各大電力故障進行分析以后，來得到一個保護的整定值。

在計算機系統(tǒng)作用的保護下，能夠大力解決繼電保護的快速性與選擇性之間的矛盾，這樣才能確保繼電保護靈敏地反應(yīng)，快速地發(fā)生保護動作。

由于電力規(guī)模的持續(xù)擴大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出復(fù)雜的局面，如果繼續(xù)采用多級斷路器串聯(lián)發(fā)生作用，能夠保證距離事故發(fā)生點最近的斷路器出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，這樣就要耗費大量的人力與物力，為了解決這一問題，可以通過引進計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，滿足系統(tǒng)的通信技術(shù)要求，有效達(dá)到對繼電保護裝置的優(yōu)化，減少資金的支出，優(yōu)化繼電保護質(zhì)量，確保電力系統(tǒng)的安全運行。

二、配電網(wǎng)繼電保護設(shè)計的優(yōu)化

首先，電壓保護。中壓或者低壓配網(wǎng)中出現(xiàn)的經(jīng)常面臨的問題就是輸電線路短路，需要保護的級別多。由于運行方式的不同會導(dǎo)致電流的速斷保護以及電壓速斷保護的靈敏度發(fā)生變化，由于配電網(wǎng)的用電負(fù)荷密度持續(xù)上升，當(dāng)電力運行最旺盛時，往往電壓速斷或者電流速斷最具靈敏性，與此不同的是，高壓輸電線路往往相對密集，需要電流速斷保護的區(qū)域更長，而且會出現(xiàn)諸多的短距離輸電線路，如果電力運行方式較小，就會降低速斷反應(yīng)的靈敏度，無法使保護范圍全方位覆蓋。這就需要對輸電線路進行科學(xué)的保護配置，確保在電力傳輸過程中，一些故障能夠被迅速清除，與此相反的是電壓速斷，一旦出現(xiàn)問題會導(dǎo)致母線短路，通常在電力運行最小時，往往具有相對較高的靈敏度，而且保護區(qū)比較長，隨著當(dāng)前電力系統(tǒng)的容量不斷增大，當(dāng)電力系統(tǒng)持續(xù)運行時，靈敏度不高，保護范圍相對較小。這樣就使繼電保護面臨著選擇的問題，無論是電流速斷還是電壓速斷，都帶有一定的問題與弊端。下面是電流電壓聯(lián)合作用速斷保護示意圖：

其次，縱聯(lián)保護在配電網(wǎng)中的運用?，F(xiàn)階段，由于電子與信息網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化技術(shù)的快速發(fā)展，對于電力供應(yīng)的安全性要求也越來越高，這樣就使縱聯(lián)差動保護裝置得到了普及，這種保護措施要求將配電線路故障全部切斷，有效控制了電壓跌落的持續(xù)時間，杜絕了因為母線電壓降低造成的甩負(fù)荷現(xiàn)象，所以，運用縱梁保護設(shè)備，能夠有效解決問題，確保電力線路輸電的安全與快速，保證電力供應(yīng)質(zhì)量，控制經(jīng)濟損失。

第三，光纖縱聯(lián)差動保護。光纖通信是電力系統(tǒng)中比較普遍的通信方法，要根據(jù)配電系統(tǒng)的特征以及配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的現(xiàn)實情況，來采取合適的方法，利用光纖進行通信嗎，盡全力采用已經(jīng)被研發(fā)的通信技術(shù)與設(shè)備，來減少投資，繼電保護要求信息要快速傳播，還要確保傳輸?shù)陌踩?，?dāng)前光線資源相對充足，也能夠大大降低工作量，技術(shù)方面也不很復(fù)雜，這樣就決定了能夠運用獨立的光纖通道傳送繼電保護技術(shù)，一旦在工作過程中，遇到要重新鋪設(shè)通信系統(tǒng)的情況，要有點考慮降低成本，并采用高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代技術(shù)，全面確保電力線路的安全，穩(wěn)定運行。

三、總結(jié)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，居民用電量的不斷增多，對電壓的需求的等級也越來越高，這就自然對供電系統(tǒng)提出了更高要求，在這樣的背景下，要加強對配電系統(tǒng)的繼電保護，確保其運行的安全性，提高運行效率，不斷對繼電保護系統(tǒng)進行優(yōu)化，并將優(yōu)化設(shè)計的方案在實際中進行操作運用，這樣才能有效減少越級跳閘的弊病，在現(xiàn)代化社會背景下，要注意引進高端技術(shù)，實現(xiàn)對電路的優(yōu)化設(shè)計。

參考文獻(xiàn)：

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[2]FoleyM，BoseAetal.AnObjectBasedGraphicalUserInterfaceforPowerSystem[J].IEEETransonPowerSystems，1993，8（1）.

第6篇：繼電保護的靈敏度范文

【關(guān)鍵詞】110kV線路；繼電保護；改進措施

引言

繼電保護是對電力系統(tǒng)的故障和影響電力系統(tǒng)安全運行的異常工況進行研究，利用繼電保護設(shè)備來保護電力系統(tǒng)和相關(guān)元件，從而實現(xiàn)反事故自動化的一種措施。繼電保護可以保護電力系統(tǒng)正常運行，對電力系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。隨著我國社會經(jīng)濟和電力事業(yè)的不斷發(fā)展，我國的繼電保護系統(tǒng)也取得了較好的發(fā)展，其安全性和可靠性都獲得了一定的提升。但是，隨著供用電量的增加，人們對供用電安全性的要求越來越高，如何完善繼電保護成為人們關(guān)注的話題。本文對繼電保護概念和要求進行簡要分析，結(jié)合一起110kV線路故障，對繼電保護動作進行探討，并結(jié)合相關(guān)知識提出了一些改進意見，希望能為我國電力事業(yè)的安全、高效發(fā)展做出一點貢獻(xiàn)。

1 繼電保護的作用和基本要求

1.1 繼電保護的作用

在110kV線路中，繼電保護裝置可以有針對性的自動切除故障元件，從而減少故障設(shè)備的損壞，也可以避免故障設(shè)備對電力系統(tǒng)的其他部分造成影響，還可以有效降低事故影響；當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備出現(xiàn)異常狀況時，繼電保護裝置可以依據(jù)具體情況做出反應(yīng)，例如跳閘、收發(fā)信號等。因此，繼電保護對于電力系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。但是，繼電保護并不是萬能的，它只能在一定的延時范圍內(nèi)，依據(jù)故障的大小和損壞的程度做出反應(yīng)，避免出現(xiàn)不必要的附加損害。

1.2 繼電保護的基本要求

要實現(xiàn)繼電保護裝置對電力系統(tǒng)的保護作用，繼電保護裝置必須滿足四個基本要求：（1）可靠性。繼電保護裝置必須具有可靠性，能對故障動作做出反應(yīng)，在正常運行時不應(yīng)該出現(xiàn)錯誤反應(yīng)。（2）選擇性。繼電保護裝置應(yīng)該有一定的選擇性，可以針對電力系統(tǒng)中的故障進行選擇性切除，例如斷開與故障點距離最近的斷路器。（3）速動性。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，繼電保護裝置必須在最短的時間內(nèi)切除故障部位，從而降低故障部位對其他設(shè)備的影響。（4）具有一定的靈敏度。繼電保護的靈敏度是指當(dāng)電力系統(tǒng)的設(shè)備或者線路在保護范圍內(nèi)出現(xiàn)金屬性短路等故障時，繼電保護裝置要及時做出反應(yīng)，不應(yīng)該出現(xiàn)拒絕動作。

2 110kV線路距離保護

電力系統(tǒng)中的距離保護是指根據(jù)反應(yīng)故障點到保護安裝點之間的距離來確定動作時間的保護原理。在110kV線路中，距離保護的I段、II段都具有比較高的靈敏度，可以在各種類型的多電源網(wǎng)絡(luò)中確保動作具有選擇性。但是，距離保護不能實現(xiàn)整條線路的速動，當(dāng)故障位于線路的末端時，要實現(xiàn)線路的安全運行，就只能通過二段后備保護來切除故障。

距離保護分為接地距離保護和相間距離保護兩個類型。接地距離保護作用于線路接地故障，一般使用零序電抗繼電器，接地距離的I段是主保護，II段和III段是后備保護；相間距離保護作用于線路相間短路，一般使用方向阻抗繼電器，相間距離的I段是主保護，II段和III段是后備保護。從具體運行過程來看，距離保護的I段是速斷保護，作用時間短，反應(yīng)迅速，但是I段保護并不能完全覆蓋整條線路，一般只能達(dá)到該段線路全長的80%左右；距離保護的II段是一種帶時限保護，其保護范圍可以覆蓋該段線路并有一定的延伸范圍；距離保護的III段可以保護所在線路段以及該線路段的下一段線路，還有一定的延伸范圍。

3 110kV線路故障分析及改造措施

3.1 線路故障分析

幾年前，某市的110kV線路發(fā)生了一起線路故障，在故障前，甲站和乙站是利用110kV的雙回線連接的，在線路的兩端都設(shè)有110kV的線路保護。在該線路上還接有三個100kV的終端變電站，但是沒有設(shè)置相應(yīng)的線路保護。具體接線方式如圖1所示。

當(dāng)時乙線發(fā)生故障（圖中X處），乙站與故障點接近的繼電保護動作跳開開關(guān)，0.3秒后甲線的繼電保護動作跳開開關(guān)，0.5秒后接近甲站的乙線繼電保護開關(guān)跳閘，約1.7秒后，甲站的乙線繼電保護開關(guān)重合，隨后的十幾秒內(nèi)，乙站附近的甲線和乙線繼電保護開關(guān)先后重合。當(dāng)故障發(fā)生時，乙線兩側(cè)的繼電保護裝置跳閘是正常的繼電保護動作，但是乙站附近甲線的繼電保護開關(guān)跳閘是不符合正常的繼電保護要求的，本文針對這一現(xiàn)象進行了調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)天故障點遭到雷擊接地，故障點既屬于乙站乙線的距離保護范圍，也屬于甲站乙線距離二段保護的范圍。當(dāng)乙站附近的乙線繼電保護裝置跳閘后，甲線變成單向運行，保護的范圍產(chǎn)生了變化。而故障點還屬于乙站甲線的范圍，繼電保護裝置就出現(xiàn)跳閘反應(yīng)，此處跳閘后，故障點還在甲站乙線的距離保護范圍內(nèi)，繼而引發(fā)甲站乙線機電保護裝置跳閘。

3.2 改進措施

第7篇：繼電保護的靈敏度范文

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)；繼電保護；整定計算；管理；安全運行

0 前 言

隨著農(nóng)電負(fù)荷的不斷增長，農(nóng)網(wǎng)改造力度的不斷加大，農(nóng)網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，相應(yīng)的保護配置、繼電保護的動態(tài)管理技術(shù)不相匹配，使得農(nóng)網(wǎng)繼電保護整定計算中問題(選擇性、靈敏性、可靠性) 日趨矛盾。做好農(nóng)村電網(wǎng)繼電保護整定計算工作，對已安裝的各種繼電保護按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運行要求，通過計算分析給出所需的各項整定值，使各種繼電保護有機協(xié)調(diào)地部署及正確的發(fā)揮作用，是保證電網(wǎng)安全運行的重要環(huán)節(jié)。

1 繼電保護整定計算的特點與要求

繼電保護整定計算丁作是繼電保護系統(tǒng)的重要組成部分。它要求從事該工作的人員既要有強烈的責(zé)任心，又要有扎實的電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和繼電保護系統(tǒng)理論知識并熟悉微機型繼電保護裝置的硬件、軟件。

由于繼電保護整定計算工作不能獨立于繼電保護之外，所以整定計算也必須滿足“四性”的要求。即“可靠性”、“選擇性”、“快速性”、和“靈敏性”。這“四性”既相輔相成、相互統(tǒng)一，又相互制約、互相矛盾。繼電保護整定計算在完成“四性”的要求時，必須統(tǒng)籌考慮，不能片面強調(diào)一項而忽視另一項，以致“顧此失彼”。

2繼電保護整定計算人員問題及改進措施

整定計算是繼電保護工作中的重要一環(huán)，電力系統(tǒng)的安全和可靠在很大程度上取決于繼電保護和安全自動裝置的安全和可靠。而人員是完成繼電保護整定工作的主體，整定人員的水平、經(jīng)驗、工作態(tài)度甚至當(dāng)時的精神狀態(tài)都將影響整定工作完成的效果。

2.1 整定計算人員問題

(1)部分縣級供電公司無專職的繼電保護整定人員，以至人員變動頻繁，整定計算人員水平參差不齊，不能保證繼電保護整定工作的整體水平持續(xù)性提高。改進措施：如果確實無法配備專職整定計算人員，可設(shè)多名兼職人員，確保計算、審核的順利開展。即使一名兼職人員因公出差，也不會影響定值單及時下發(fā)。

(2)不同的整定人員按規(guī)程進行整定計算，在此過程中由于選擇的整定方案、整定原則的不同，可能造成整定結(jié)果的差異，對具體保護裝置內(nèi)控制字、壓板等理解不一致。例如，控制字中復(fù)壓閉鎖方向應(yīng)如何取舍；TA斷線閉鎖差動是否投入；線路重合閘時間如何確定；35kV聯(lián)絡(luò)線是否需要投兩端保護；主變后備保護中限時速斷電流保護是否投入；計算中可靠系數(shù)、返回系數(shù)取值是否統(tǒng)一；主變定值與線路時限的匹配原則及不匹配時如何取舍等問題。改進措施：由地調(diào)組織編寫制定農(nóng)網(wǎng)繼電保護整定規(guī)則，針對不同廠家的保護裝置做具體說明，為以后的保護整定人員提供學(xué)習(xí)參考和整定、核查依據(jù)。

(3)繼電保護整定人員參加系統(tǒng)培訓(xùn)機會不多，各級整定人員之間進行集中學(xué)習(xí)，相互交流探討的力度不夠。

2.2 改進措施

各縣級調(diào)度單位應(yīng)結(jié)合其人員調(diào)整及其崗位適應(yīng)性要求安排專(兼)職保護整定人員，將人員信息、聯(lián)系方式上報地調(diào)。借地調(diào)開展各縣保護定值核查機會，安排人員到地調(diào)進行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，讓縣公司繼保整定人員熟練掌握二次回路、保護裝置的原理及功能、整定原則及運行注意事項，提高其業(yè)務(wù)水平。平時工作中，各單位結(jié)合實際堅持開展動態(tài)培訓(xùn)工作，有計劃地為繼電保護人員創(chuàng)造更多外部培訓(xùn)及現(xiàn)場培訓(xùn)的機會，特別是有新型保護裝置入網(wǎng)時，應(yīng)組織本單位繼保人員進行充分的專項技術(shù)研討，為今后保護整定工作打下堅實基礎(chǔ)。

3 整定計算基礎(chǔ)資料管理問題

(1)二次設(shè)備建檔工作不能及時更新，缺、漏、錯現(xiàn)象普遍存在。如新建項目部分設(shè)計修改無設(shè)計更改通知單，改擴建項目竣工資料不齊全，所存圖紙及說明書等資料不是當(dāng)前有效版本；各縣公司二次竣工圖冊缺失問題嚴(yán)重，跳閘出口整定工作無法進行，影響保護整定及核查工作開展進行；對縣公司上報保護核查資料是否準(zhǔn)確，是否到現(xiàn)場進行過核對，地調(diào)保護專業(yè)人員無從監(jiān)督；二次設(shè)備建檔工作不系統(tǒng)、不細(xì)致的關(guān)鍵問題是由于管理方面無相應(yīng)考核措施，特別是對工程項目竣工移交資料環(huán)節(jié)的管理缺乏有效監(jiān)管。

改進措施：制定相應(yīng)的整定計算資料的上報與規(guī)范及考核制度。明確各單位繼保方面有關(guān)人員(如工程管理部門、施工單位、設(shè)計單位、調(diào)度部門等)的分工，對不按要求承擔(dān)相應(yīng)建檔責(zé)任的進行考核，同時應(yīng)重視對工程的前期管理，及時向施工部門強調(diào)應(yīng)交資料及考核方式，以避免后期被動地催補資料。

(2)沒有建立完善的設(shè)備缺陷歸檔管理機制。在保護裝置驗收及保護專項檢查中，會發(fā)現(xiàn)不少保護裝置或次回路本身固有的缺陷，如裝置顯示的跳閘矩陣控制字與現(xiàn)場試驗結(jié)果不一致、個別回路功能不正常或甚至沒有接線等，只是簡單地向有關(guān)人員口頭傳達(dá)，而沒有形成書面材料存檔，沒有建立完善的設(shè)備缺陷歸檔管理機制。

改進措施：利用各種專項檢查工作機會，派人員現(xiàn)場核實校對所有保護裝置定值單；將檢查中發(fā)現(xiàn)的問題或缺陷形成書面材料，以方便調(diào)度運行、整定人員查閱。如果繼保人員變動頻繁，這種特殊的資料的整理顯得更加重要。

(3)由于保護裝置的更新?lián)Q代，版本升級速度不斷加快，累積的舊保護裝置版本越來越多，而新型保護裝置類型層出不窮，繼保人員在保護功能調(diào)試或整定計算工作中容易受習(xí)慣性思維約束。例如有些110kV線路保護一般僅有TV斷線過電流保護功能，國電南自PSi21C、北京四方CSL-162C線路保護除了Tv斷線過電流保護外，還單獨設(shè)置有過電流保護，整定計算人員如果忽略這小小的功能變 動而誤整定，則可能造成過負(fù)荷跳閘或故障時越級跳閘的嚴(yán)重后果。

改進措施：微機保護裝置版本的每一次升級必須經(jīng)生產(chǎn)技術(shù)部門核準(zhǔn)，并報整定計算部門備案，同時提供軟件框圖和有效軟件版本說明及程序版本號。整定計算人員向現(xiàn)場保護專業(yè)人員多學(xué)習(xí)，更深入的了解保護裝置。并且必須拿到現(xiàn)場打印出的微機保護定值清單，以及相應(yīng)的技術(shù)說明書后，才能進行整定計算。若有不符之處，應(yīng)立即聯(lián)系廠家，了解并確認(rèn)改動項目后，依照裝置實際情況計算并下發(fā)正式保護定值通知單。

(4)新建、改擴建工程中，項目負(fù)責(zé)人或工程管理部門未按有關(guān)要求及時向整定計算部門提供有關(guān)資料的現(xiàn)象時有發(fā)生，有時甚至在投運前兩天才提供，或者相關(guān)資料錯誤而臨時重新提供，造成定值計算時問太倉促，導(dǎo)致整定計算考慮不周的機率變大，同時也影響了定值單的正常發(fā)放工作，這極易埋下事故隱患，危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。保護定值管理已有相應(yīng)的技術(shù)及運行管理規(guī)定，但作為專業(yè)規(guī)定，缺少對相關(guān)各部門的監(jiān)督和約束力，特別是基建與設(shè)備運行管理部門從屬不同單位時，可操作性差，無法保障定值管理的連續(xù)性、嚴(yán)肅性。

改進措施：由地調(diào)整定計算部門列出所需資料清單，由工程管理部門在開工前轉(zhuǎn)交施工單位，凡因資料提供不及時影響整定計算工作的由有關(guān)部門加大考核力度。針對現(xiàn)狀制定出符合實際生產(chǎn)流程的相關(guān)規(guī)定，作為監(jiān)督、協(xié)調(diào)各部門參與定值使用及管理工作的依據(jù)。設(shè)計、基建、技改主管部門應(yīng)及時、準(zhǔn)確地向調(diào)度中心提供有關(guān)計算參數(shù)(保護類型、投運范圍等)、生產(chǎn)管理部門應(yīng)建立設(shè)備(如線路、主變等)為單位的詳細(xì)的檔案。結(jié)合農(nóng)網(wǎng)保護整定實際相關(guān)工作制定繼電保護定值管理工作流程，使繼電保護定值管理工作不再是孤立的、個別人參與的專業(yè)項目。

4 農(nóng)網(wǎng)存在的問題及解決辦法

4．1 選擇性差

（1）農(nóng)網(wǎng)因串級級數(shù)多，按常規(guī)后備保護時間逐級配合，越靠近電源的保護時限越長。若盡量保系統(tǒng)，從上級向下級逐次配合，在線路末端出現(xiàn)0 s保護動作時間，使用戶保護無法配合。在保護靈敏度滿足的前提下，可適當(dāng)在某一級退出后備段，以節(jié)省系統(tǒng)時間級差，或采用重合閘補救方法。

（2）對于保護配置為兩段式的保護，選擇性更差，所以保護配置最好為三段式保護，特別是靠近電源側(cè)保護為三段式保護最優(yōu)。

（3）農(nóng)電變電所主變一般按2臺配置，由于負(fù)荷波動大，2臺主變在負(fù)荷高峰期低壓側(cè)并運，負(fù)荷低谷期分運或單運，導(dǎo)致運行方式變化很大。線路變壓器組接線的線路保護過流二段要保證選擇性按在最大運行方式下躲主變低壓側(cè)(并運)故障整定，有可能在最小運行方式下線路末端靈敏度不足。此時應(yīng)犧牲選擇性保靈敏度。因過流二段保護有一定的延時可與主變低壓側(cè)保護過流一段(無時限)配合。網(wǎng)架的不合理，運行方式變化大，保護配置簡單是造成農(nóng)網(wǎng)選擇性差的主要原因。要滿足選擇性就必須改善保護配置，過流保護應(yīng)加裝低電壓閉鎖或更換為受運行方式影響小的距離保護，最終解決辦法是改善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

4．2 可靠性低

（1）過負(fù)荷。由于整定計算提供負(fù)荷不準(zhǔn)確，或?qū)ω?fù)荷預(yù)測不準(zhǔn)確，尤其在特殊運行方式下，由過負(fù)荷引起保護動作。

（2）方式和保護不協(xié)調(diào)。方式安排未考慮保護是否滿足配合要求。

（3）勵磁涌流。農(nóng)網(wǎng)線路上掛接的變壓器臺數(shù)很多，送電時勵磁涌流很大，定值整定過小會因定值躲不過勵磁涌流而誤動。若過流一段保護按躲勵磁涌流計算，則最小運行方式下幾乎沒有保護區(qū)，二者相互矛盾。解決辦法是加一短延時或送電時退出速動段保護。

（4）隨著農(nóng)網(wǎng)改造，微機保護在逐漸取代電磁型、晶體管型、集成電路型繼電保護，但繼電保護動態(tài)管理、技術(shù)更新工作不能及時跟上，也是誤動的原因之一。發(fā)生拒動的原因一是未進行二次回路的負(fù)載校驗；二是保護軟硬壓板投錯或漏投。

4．3 靈敏度不夠

第8篇：繼電保護的靈敏度范文

關(guān)鍵詞：10kv配電線路繼電保護

配電線路是電力輸送的終端，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。配電線路具有點多、面廣、線長、走徑復(fù)雜、設(shè)備質(zhì)量參差不齊的特點，而且受氣候、地理環(huán)境的影響較大，配電線路又直接面對用戶端，供用電情況復(fù)雜，這些都直接或間接影響著配電線路的安全運行。所以電氣故障的發(fā)生無法完全避免。當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備發(fā)生短路事故時，由于短路電流的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，往往造成電氣線路的致命損壞，甚至可能嚴(yán)重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運行遭到破壞。

1 10kV配電線路的結(jié)構(gòu)及繼電保護技術(shù)

電力工業(yè)的生產(chǎn)、輸送、分配和消費是同時進行的，輸電線路是把發(fā)電廠、變電所、和電能用戶聯(lián)系起來的紐帶，通常，把電壓為35kV及以上的高壓電力線路稱為送電線路，把電壓為1OkV及以下的電力線路稱為配電線路。

配電線路將由發(fā)電廠送至變電所的電能直接輸送給用戶，給用電設(shè)備提供消費的能源。電力是現(xiàn)代生活中不可缺少的動力和能源，按用電量多少，我國的主要電能用戶為：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、市政及商業(yè)、生活，其中工業(yè)用戶是電力系統(tǒng)的最大用戶。基于配電網(wǎng)的使命，對配電網(wǎng)的運行提出了嚴(yán)格的要求：配電網(wǎng)的運行應(yīng)確保安全可靠，保證良好的電能質(zhì)量。因為供電中斷將導(dǎo)致生產(chǎn)停頓、生活混亂、甚至危及人身和設(shè)備的安全。

1．1 1OkV配電線路的基本結(jié)構(gòu)

電力系統(tǒng)中，lOkV配電線路一般由隔離開關(guān)、斷路器、電纜線路、測量電器、負(fù)倚變壓器組成。

1．2繼電保護的基本原理

當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備，一般通稱為繼電保護裝置。

繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化，構(gòu)成繼電保護動作的原理；也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高，構(gòu)成了瓦斯保護動作的原理。大多數(shù)情況下，無論反應(yīng)哪種物理量，繼電保護裝置都包括測量部分和定值調(diào)整部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。

1．3繼電保護在電力系統(tǒng)中的作用

(1)當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。

(2)反映電氣設(shè)備的不正常工作情況，根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

2 1OkV配電線路對繼電保護裝置的要求

繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。1OkV配電線路對繼電保護裝置主要有以下幾個方面的要求：

(1)可靠性是指保護裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試要正確無誤，同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運行維護要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡化有效，以提高保護的可靠性?？煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本要求。

(2)選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。

(3)靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現(xiàn)。

(4)速動性是指保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合闡和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。

3 提高繼電保護可靠性的基本措施

保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在任何其它該保護不應(yīng)該動作的情況下，也不能錯誤動作。

提高1OkV配電線路繼電保護可靠性的基本措施主要有：加強可靠性管理，提高可靠性管理水平；重視技術(shù)進步，根據(jù)供電可靠性的要求不斷提高設(shè)備裝備水平；采取有效措施，增強事故處理能力和處理效率；加強對用戶的安全管理，減少因用戶原因造成的系統(tǒng)故障；提高全社會對電力設(shè)施的保護意識，減少因外力破壞造成停電事故的發(fā)生。

4 10kV配電線路的不正常工作狀態(tài)及故障分析

4．1 不正常工作狀態(tài)及危害

1OkV配電線路的不正常運行狀態(tài)主要有以下幾種：

4．1．1 過電流

過電流，也稱過負(fù)荷，即負(fù)荷超過電氣設(shè)備的額定值，是一種最常見的不正常運行狀態(tài)。由于過負(fù)荷，使元件載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高，加速絕緣的老化和損壞，極有可能發(fā)展成為故障。

4．1．2 電壓升高超過額定值

1OkV電纜線路在過電壓情況下很容易燒斷。在中性點不接地系統(tǒng)同時發(fā)生單相接地時，非接地的兩相電壓升高3倍，很可能使絕緣薄弱的環(huán)節(jié)擊穿發(fā)生事故。

4．1．3 電壓降低

在電網(wǎng)電壓降低的恢復(fù)過程中接在線路上的電動機都要自起動而吸收很大的起動電流，從而延長了電壓恢復(fù)時間，使自起動的條件變壞，甚至使自起動成為不可能。低壓運行會使電動機電流升高而燒毀。

4．1．4 電力電纜絕緣老化

當(dāng)電力電纜經(jīng)長時間運行絕緣水平下降，極易發(fā)生一點或兩點擊穿而導(dǎo)致事故。

4．2 常見短路、斷線故障及危害

在中性點不接地系統(tǒng)中故障的主要形式是各種相間短路：三相短路、兩相短路、兩相接地短路，其中最嚴(yán)重的故障是三相短路。短路故障的危害嚴(yán)重：短路電流可達(dá)額定電流的幾倍至幾十倍，使故障支路內(nèi)的電氣設(shè)備遭到破壞或縮短其壽命；短路電流引起的強烈電弧可能燒毀故障元件或周圍設(shè)備等；短路時系統(tǒng)電壓大幅度下降，破壞用戶的正常工作，嚴(yán)重時可能引起電壓崩潰，造成大面積停電；短路故障可能引起系統(tǒng)振蕩，甚至系統(tǒng)的瓦解。另外輸電線科技路還可能發(fā)生斷線故障。三相電壓不對稱引起的負(fù)序電流造成三相電動機電流不對稱，引起過熱，負(fù)序磁場還使轉(zhuǎn)子損耗加大，最小轉(zhuǎn)矩減小，使電機效率、過載能力降低。

4．3 故障分析

電力系統(tǒng)故障可分為暫時性故障和永久性故障。暫時性故障是指故障線路斷開電源電壓后，故障點的絕緣強度能夠自行恢復(fù)，如果重新將此線路合閘，線路將能夠恢復(fù)正常運行的情況。產(chǎn)生這類故障的原因有雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)，大風(fēng)引起樹枝碰線等。所謂永久性故障是指在斷開電源電壓后，故障仍然存在的情況。這類故障的產(chǎn)生原因有絕緣子的擊穿或損壞，線路倒桿，電纜線路絕緣擊穿，兩相線路之間金屬性短接，線路某處斷線，人為誤操作等。

5 1OkV繼電保護中的常見問題及對策

5．1 線路中的勵磁涌流問題

勵磁涌流是變壓器所特有的，是空投變壓器時，變壓器鐵芯中的磁通不能突變，出現(xiàn)非周期分量磁通，使變壓器鐵芯飽和，勵磁電流急劇增大而產(chǎn)生的。變壓器勵磁涌流最大值可以達(dá)到變壓器額定電流的6―8倍，并且跟變壓器的容量大小有關(guān)，變壓器容量越小，勵磁涌流倍數(shù)越大，勵磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定時間系數(shù)衰減，衰減的時間常數(shù)同樣與變壓器的容量大小有關(guān)，變壓器容量越大，時間常數(shù)越大，涌流存在時間越長。

5．1．1 線路中勵磁涌流對繼電保護的影響

1OkV線路裝有大量配電變壓器，線路投入時，這些配電變壓器是掛線路上，合閘瞬間，各變壓器所產(chǎn)生勵磁涌流線路上相互迭加、來回反射，產(chǎn)生了一個復(fù)雜電磁暫態(tài)過程，系統(tǒng)阻抗較小時，會出現(xiàn)較大涌流，時間常數(shù)也較大。二段式電流保護中電流速斷保護要兼顧靈敏度，動作電流值往往取較小，特別長線路或系統(tǒng)阻抗大時更明顯。一般的1OkV線路主保護是采用三段式電流保護，即瞬時電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護，瞬時電流速斷保護由于要兼顧保護的靈敏度，動作電流值往往取得較小，特別在系統(tǒng)阻抗大時更明顯。勵磁涌流值可能會大干裝置整定值，使保護誤動。這種情況線路變壓器個數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時并不突出，容易被忽視，但當(dāng)線路變壓器個數(shù)及容量增大后，就可能出現(xiàn)。

由于10kV線路一般為保護的最末級,所以在整定計算中,定值計算偏重靈敏性,對有用戶變電所的線路,選擇性靠重合閘來保證。在以下兩種計算結(jié)果中選較大值作為速斷整定值。按躲過線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。實際計算時,可按距保護安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。

Idzl=Kk×Id2max

式中:Idzl為速斷一次值;Kk為可靠系數(shù),取1.5;Id2max為線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流。

2.1.2 當(dāng)保護安裝處變電所主變過流保護為一般過流保護時(復(fù)合電壓閉鎖過流、低壓閉鎖過流除外),線路速斷定值與主變過流定值相配合。

Ik=Kn×(Igl-Ie)

式中: Kn為主變電壓比,對于35/10 降壓變壓器為3.33;Igl為變電所中各主變的最小過流值(一次值);Ie為相應(yīng)主變的額定電流一次值。

靈敏度校驗:近后備按最小運行方式下線路末端故障,靈敏度大于等于1.5;遠(yuǎn)后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側(cè)故障,接最小方式校驗,靈敏度大于或等于1.2。

Km1=Idmin1/Idzl≥1.25

Km2=Idmin2/Idzl≥1.2

式中Idmin1為線路末端最小短路電流;Idmin2為線路末端較小配變二次側(cè)最小短路電流;Idzl為過流整定值。

5．1．2 勵磁涌流現(xiàn)象的防控方法

勵磁涌流有一明顯特征，就是它含有大量二次諧波，主變主保護中就利用這個特性，來防止勵磁涌流引起保護誤動作，但用1OkV線路保護，必須對保護裝置進行改造，會大大增加裝置復(fù)雜性，實用性很差。勵磁涌流另一特征就是它大小隨時間而衰減，一開始涌流很大，一段時間后涌流衰減為零，流過保護裝置電流為線路負(fù)荷電流，利用涌流這個特點，電流速斷保護加入一短時間延時，就可止勵磁涌流引起誤動作，這種方法最大優(yōu)點是不用改造保護裝置(或只作簡單改造)，會增加故障時間，但如1OkV這些對系統(tǒng)穩(wěn)定運行影響較小的可以適用。保證可靠的避開勵磁涌流，保護裝置中加速回路同樣要加入延時。目前，10kV線路的主保護時主要采用二段式電流保護，即限時電流速斷保護和過電流保護，限時電流速斷及后加速都采用0．2s的時限，這樣運行安全，并能很到的避免由于線路中勵磁涌流造成的保護裝置誤動作。

5．2 電流互感器的飽和問題

5．2．1 對繼電保護的影響

lOkV線路出口處短路電流一般都較小，特別是農(nóng)網(wǎng)中變電所，它們往往遠(yuǎn)離電源，系統(tǒng)阻抗較大。同一線路，出口處短路電流大小會系統(tǒng)規(guī)模及運行方式不同而不同。系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，lOkV系統(tǒng)短路電流會變大，可以達(dá)到電流互感器一次額定電流的幾百倍，系統(tǒng)中原有一些能正常運行的電流互感器就可能飽和；另外，短路故障是一個暫態(tài)過程，短路電流中含大量的非周期分量，這又進一步加速了電流互感器的飽和現(xiàn)象。l0kV線路短路時，電流互感器飽和，感應(yīng)到二次側(cè)電流會很小或接近于零，使保護裝置拒動，故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護來切除，延長了故障時間，使故障范圍擴大，影響供電可靠性，嚴(yán)重威脅運行設(shè)備安全。

5．2．2 應(yīng)用對策

電流互感器飽和其實就是電流互感器鐵芯中的磁通飽和，而磁通密度與感應(yīng)電勢成正比，電流互感器二次負(fù)載阻抗越大，在同樣電流的情況下，二次回路感應(yīng)電勢就越大?；蛟谕瑯迂?fù)載阻抗下，二次電流越大，感應(yīng)電勢就越大，這兩種情況都會使鐵芯中的磁通密度變大，磁通密度大到一定值時，電流互感器就會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。電流互感器嚴(yán)重飽和時，一次電流全部變成勵磁電流，二次側(cè)感應(yīng)電流為零，流過電流繼電器的電流為零，保護裝置就會拒動。

避免電流互感器飽和主要有兩種方法

(1)選擇電流互感器時，不能選變比太小的互感器，要考慮線路短路時電流互感器的飽和問題，一般lOkV線路保護的電流互感器變比最好大于300／5。

(2)盡量減少電流互感器的二次負(fù)載阻抗，避免保護和計量共用電流互感器，縮短電流互感器二次電纜長度及加大二次電纜截面。1OkV線路盡可能選用保護測控二合一產(chǎn)品，這樣能有效減小二次回路阻抗，防止電流互感器出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。

5．3 所用變保護的問題及解決方法

所用變是一比較特殊設(shè)備，容量較小但可靠性要求非常高，安裝位置也很特殊，一般就接1OkV母線上，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，低壓側(cè)出口短路電流也較大。人們一直對所用變保護可靠性重視不足，這將對所用變直至整個1OkV配電線路全運行造成很大威脅。

傳統(tǒng)所用變保護使用熔斷器保護，其安全可靠性比較高，但系統(tǒng)短路容量增大以及綜合自動化要求，這種方式已逐漸滿足不了要求?，F(xiàn)新建或改造的變電所，特別是綜合自動化所，大多配置所用變開關(guān)柜，保護配置也跟lOkV配電線路相似，而人們往往忽視了保護用電流互感器的飽和問題。所用變?nèi)萘啃?，一次額定電流很小，同時往往保護計量共用電流互感器，為確保計量準(zhǔn)確性，設(shè)計時電流互感器變比會選則較小值。如果是高壓側(cè)故障，短路電流足以使母聯(lián)保護或主變后備保護動作而斷開故障，如果是低壓側(cè)故障，短路電流可能達(dá)不到母聯(lián)保護或主變后備保護啟動值，使故障無法及時切除，嚴(yán)重影響變電所安全運行。

解決所用變保護拒動問題，應(yīng)從合理配置保護入手，其電流互感器的選擇要考慮所用變故障時的飽和問題，同時，計量用電流互感器一定要跟保護用電流互感器分開，保護用電流互感器要安裝高壓側(cè)，以保證對所用變保護，計量用電流互感器要安裝所用變低壓側(cè)，以提高計量精度。在定值整定方面，電流速斷保護可按所用變低壓出口短路進行整定，過負(fù)荷保護按所用變?nèi)萘空ā?/p>

第9篇：繼電保護的靈敏度范文

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng) 繼電保護 整定計算方法 探討

配電系統(tǒng)由于自然的、人為的或設(shè)備故障等原因,使配電網(wǎng)的某處發(fā)生故障時,繼電保護裝置能快速采取故障切除、隔離或告警等措施,以保持配電系統(tǒng)的連續(xù)性、可靠性供電及保證人身、設(shè)備的安全。因此, 電力系統(tǒng)繼電保護具有十分重要的作用。

1. 10kV、6 kV線路整定計算方案

我國的10kV配電線路的保護,一般采用電流速斷、時限電流速斷、過電流及三相一次重合閘構(gòu)成。簡稱三段式過電流保護。

* 過流一段：無時限電流速斷保護――速斷

* 過流二段：帶時限電流速斷保護――時限速斷

* 過流三段：定時限過電流保護――過流

1.1無時限電流速斷保護――過流一段

不帶時限（只有繼電器本身固有動作時間）的瞬時動作電流保護。

由于10kV、6 kV線路一般為保護的最末級,所以在整定計算中,定值計算中要特別注重靈敏性,對有用戶變電站的線路,選擇性靠重合閘來保證。保護的動作電流按躲過被保護線路外部短路的最大短路電流來整定，以滿足選擇性的要求。

在以下兩種計算結(jié)果中選較大值作為速斷段整定值：

1）按躲過線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。實際計算時,可按距保護安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。

Idz1=Kk ×I

式中: Idz1為速斷保護一次動作值; Kk為可靠系數(shù),取1.2～1.3; I為線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流,動作時間t≈0S。

2）、當(dāng)保護安裝處變電站主變過流保護為一般過流保護時(復(fù)合電壓閉鎖過流、低壓閉鎖過流除外),線路速斷定值與主變過流定值相配合。

Ik=Kn×(Ig1-Ie)

式中: Kn為主變的電壓比,對于35/10 降壓變壓器為3.5; Ig1為變電站中各主變的最小過流一次值; Ie為相應(yīng)主變的額定電流一次值。

3）特殊線路的處理:

a、線路很短,最小方式時無保護區(qū);下一級為重要的用戶變電站時,可將速斷保護改為時限速斷保護。動作電流與下級保護速斷配合(即取1.1倍的下級保護最大速斷值),動作時限較下級速斷大一個時間級差(此種情況在城區(qū)較常見,在新建變電站或改造變電站時,建議保護配置用微機保護,這樣時間配合就容易了)。在時限無法配合的情況下,可靠重合閘來糾正選擇性。

b、當(dāng)保護安裝處主變過流保護為復(fù)壓閉鎖過流或低電壓閉鎖過流時,不能與主變過流配合。

c、當(dāng)線路較長且較規(guī)則,線路上用戶較少,可采用躲過線路末端最大短路電流整定,可靠系數(shù)取1.3～1.5。此種情況一般能同時保證選擇性與靈敏性。

d、當(dāng)速斷定值較小或與負(fù)荷電流相差不大時,應(yīng)校驗速斷定值躲過勵磁涌流的能力,且必須躲過配電變壓器勵磁涌流。

e、靈敏度校驗。在最小運行方式下,線路保護范圍不小于線路長度的15%整定。并允許速斷保護保護線路全長。

Idmin （15%）/Idz1≥1

式中Idmin（15%）為線路15%處的最小短路電流; Idz1為速斷整定一次值。

1.2帶時限電流速斷保護――過流二段

保護本線路全長并延伸至相鄰線路，但不超過相鄰線路無時限電流速斷或是帶時限電流速斷保護的保護范圍。以時限保證選擇性。

動作電流取以下計算值較大者：

與相鄰線路配合：I=K×I

與相鄰變壓器配合：I=K×I

動作時間整定為： t=t+t

保護靈敏度為：

K==

1.3定時限過電流保護――過流三段

1）動作電流按躲過線路最大負(fù)荷電流來整定，并以時限來保證動作選擇性。此方法應(yīng)考慮負(fù)荷的自啟動系數(shù)、保護可靠系數(shù)及繼電器的返回系數(shù)。為計算方便,可這三個系數(shù)合并為一個，稱綜合系數(shù)Kz。

即:Kz=Kk×式中: Kz為綜合系數(shù); Kk為可靠系數(shù),取1.15～1.25; Kzq為負(fù)荷自啟動系數(shù),取1.5～2.5; Kfh為返回系數(shù),取0.85。

微機保護可根據(jù)其提供的技術(shù)參數(shù)選擇。而過流定值按下式選擇:

I= Kz×Ifhmax式中I為過流一次值; Kz為綜合系數(shù),取2.0～3.7,負(fù)荷電流較小或線路有啟動電流較大的負(fù)荷(如大電動機)時,取較大系數(shù),反之取較小系數(shù); Ifhmax為線路最大負(fù)荷電流,具體計算時,可利用自動化設(shè)備采集最大負(fù)荷電流或按照用戶報裝配電變壓器的額定容量按照Ifhmax=計算得出, 式中S為配電變壓器的視在功率，U為線路的額定電壓。

2）按躲過線路上配電變壓器的勵磁涌流整定。變壓器的勵磁涌流一般為額定電流的4～6倍。因此,重合閘線路,需躲過勵磁涌流。由于配電線路負(fù)荷的分散性,決定了線路總勵磁涌流將小于同容量的單臺變壓器的勵磁涌流。因此,在實際整定計算中,勵磁涌流系數(shù)可適當(dāng)降低。

I=Kk×Kcl=式中I為過流一次值; Kk為可靠系數(shù)，取1.15～1.25,Kcl為線路勵磁涌流系數(shù),取1～5,線路變壓器總?cè)萘枯^少或配變較大時,取較大值; S為線路配變總?cè)萘縦VA; U為線路額定電壓,此處為10kV。

3)特殊情況的處理:

a、線路較短,配變總?cè)萘枯^少時, Kz或Kcl應(yīng)選較大的系數(shù);

b、當(dāng)線路較長,過流近后備靈敏度不夠時,可采用復(fù)壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流保護,此時負(fù)序電壓取0.06Ue,低電壓取0.6～0.7Ue,動作電流按正常最大負(fù)荷電流整定。當(dāng)保護無法改動時,應(yīng)在線路中段加裝跌落式熔斷器或帶有電流脫口的斷路器，斷路器大小按保1.5的靈敏度整定;

c、當(dāng)遠(yuǎn)后備靈敏度不夠時,由于每臺配電變壓器高壓側(cè)均有跌落式熔斷器,可不予考慮;

d、當(dāng)因躲過勵磁涌流而使過流定值偏大,而導(dǎo)致保護靈敏度較低時,可考慮將過流定值降低,而將重合閘后加速退出。

e、靈敏度校驗:近后備按最小運行方式下線路末端故障,靈敏度大于等于1.5;遠(yuǎn)后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側(cè)故障,按最小方式校驗,靈敏度大于或等于1.2。

Klm1=I/Idz1≥1.5

Klm2=I/Idz1≥1.2

式中I為線路末端最小兩相短路電流; I為線路末端較小配變二次側(cè)最小兩相短路電流; Idz1為過流整定值。

過流保護時限配合如下圖：

t2=t3+t

t1=max{t2,t4}+t

當(dāng)為機電式、電磁式時t取0.5s，微機式取0.3s

2.重合閘

10kV、6kV配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘,由于安裝于末級保護上,所以不需要與其他保護配合。重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時間,以使用戶負(fù)荷盡量少受影響。重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時間。電弧熄滅時間一般小于0.5s,因此,對重合閘重合的連續(xù)性,重合閘時間采用0.8～1.5s;農(nóng)村線路,負(fù)荷多為照明及不長期運行的小型電動機等負(fù)荷,供電可靠性要求較低,短時停電不會造成很大的損失。為保證重合閘的成功率,一般采用1.0s的重合閘時間。實踐證明,將重合閘時間由0.8s延長到1.0s,將使重合閘成功率由40 %以下提高到70 %左右。

3.10kV、6kV保護整定中容易忽視的問題及對策

3.1勵磁涌流問題

勵磁涌流是由于變壓器鐵心中的磁通不能突變和鐵心飽和所引起的，勵磁涌流中含有大量的非周期分量，含有大量的高次諧波，波形不連續(xù)，存在間斷角。當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除，電壓恢復(fù)時，變壓器勵磁涌流最大值可以達(dá)到變壓器額定電流的6～8倍,并且跟變壓器的容量大小有關(guān),變壓器容量越小,勵磁涌流倍數(shù)越大。勵磁涌流以一定時間系數(shù)衰減,衰減的時間常數(shù)同樣與變壓器容量大小有關(guān),容量越大,時間常數(shù)越大,涌流存在時間越長，一般經(jīng)過0.5～1s后，勵磁涌流已衰減到小于變壓器額定電流。

10kV線路裝有大量的配電變壓器,在線路投入時,這些配電變壓器是掛在線路上,在合閘瞬間,各變壓器所產(chǎn)生的勵磁涌流在線路上相互迭加，產(chǎn)生了一個復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程,在系統(tǒng)阻抗較小時,會出現(xiàn)較大的涌流,時間常數(shù)也較大。三段式電流保護中的電流速斷保護由于要兼顧靈敏度,動作電流值往往取的較小,特別在長線路或系統(tǒng)阻抗大時更明顯。勵磁涌流值可能會大于裝置整定值,使保護誤動。這種情況在線路變壓器個數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗小時并不突出,因此容易被忽視,但當(dāng)線路變壓器個數(shù)及容量增大后,就可能出現(xiàn)。我局賀蘭山站的9104銀巴線就曾經(jīng)在增容后出現(xiàn)10kV線路速斷保護躲不過線路配電變壓器勵磁涌流的問題。

a、防止涌流引起誤動的方法

勵磁涌流有兩個明顯的特征,一是它含有大量的二次諧波,二是它的大小隨時間而衰減,一開始涌流很大,一段時間后涌流衰減為零。利用涌流這個特點,在電流速斷保護裝置上加一短時間延時,就可以防止勵磁涌流引起的誤動作,這種方法最大優(yōu)點是不用改造保護裝置(或只作簡單改造)。

3.2TA飽和對保護的影響問題

在10kV線路短路時,由于TA飽和,感應(yīng)到二次側(cè)的電流會很小或接近于零,使保護裝置拒動,故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護來切除,不僅延長了故障時間,使故障范圍擴大,還會影響供電的可靠性,且嚴(yán)重威脅運行設(shè)備的安全。

a、避免TA飽和的方法

避免TA飽和主要從兩個方面入手,一是在選擇TA時,變比不能選得太小,要考慮線路短路時電流增大后TA飽和問題,一般10kV線路保護TA變比最好大于300/5;另一方面要盡量減少TA二次負(fù)載阻抗,盡量避免保護和計量共用TA,縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面;對于綜合自動化變電站10kV線路盡可能選用保護測控合一的裝置,并在控制屏上就地安裝,這樣能有效減小二次回路阻抗,防止TA飽和。

3.310kV所用變保護存在的問題

所用變是比較特殊的設(shè)備,容量較小,可靠性要求高,且安裝位置特殊,通常接在10kV母線上,其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流,可達(dá)十幾kA,低壓側(cè)出口短路電流也較大。人們普遍對所用變保護的可靠性重視不夠,這將對所用變直至整個10kV系統(tǒng)的安全運行造成嚴(yán)重威脅。

a、解決辦法

解決所用變保護拒動問題,應(yīng)從合理配置保護入手,其TA的選擇要考慮所用變故障時飽和問題,同時,計量用的TA一定要與保護用的TA分開,保護用的TA裝在高壓側(cè),以保證對所用變的保護,計量用TA裝在所用變的低壓側(cè),以提高計量精度。在定值整定方面,電流速斷保護可按所用變低壓出口短路進行整定,過電流保護按躲過所用變的額定電流進行整定。

4.結(jié)束語

繼電保護裝置是保證電網(wǎng)安全運行、保護電氣設(shè)備的主要裝置，是組成電力系統(tǒng)不可分割的重要部分。保護定值計算不當(dāng)或不正確動作，必將引起事故或使事故擴大，損壞電氣設(shè)備，甚至造成整個電力系統(tǒng)崩潰瓦解，因此繼電保護整定計算方案十分重要，繼電保護工作人員應(yīng)盡可能的按照實際情況及整定規(guī)程，合理安排整定方案，確保保護正確動作。

參考文獻(xiàn)：

1.DL/T584-2007《3～110kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程》《繼電保護及安全自動裝置運行管理規(guī)程》

2.崔家佩 孟慶炎 陳永芳 熊炳耀主編的《電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算》中國水利出版社

3.西安電力學(xué)校 高永昌主編《電力系統(tǒng)繼電保護》教材