導(dǎo)語：如何才能寫好一篇繼電保護(hù)的靈敏度，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】線路保護(hù)；自動調(diào)整；整定計算；繼電保護(hù)；可靠性；約束條件；靈敏度

0 引言

靈敏性是“逐級配合、逐段整定”整定計算原則下確定保護(hù)配合狀態(tài)的重要依據(jù)，選擇性則是保護(hù)定值相互配合需要滿足的另外一個條件。根據(jù)繼電保護(hù)對靈敏性和選擇性的要求，在論述自動調(diào)整方法之前，本節(jié)首先引入一些基本概念，如整定保護(hù)自身靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度傳遞約束條件、定值主導(dǎo)保護(hù)、靈敏度主導(dǎo)保護(hù)和靈敏度影響保護(hù)等。220kV及以上電壓等級線路的后備保護(hù)的定值多考慮近后備靈敏度要求，因而所提到的靈敏度均指近后備靈敏度。對于階段式保護(hù)，每一段（II、III、IV段）都有自己的靈敏度要求及靈敏度約束條件，其中每一段的靈敏度約束條件值由其靈敏度要求決定。由于本文提出的自動調(diào)整方法普遍適用于任何一段，因而，在本文論述中，涉及到的保護(hù)均泛指任何一段保護(hù)，在應(yīng)用的過程中，只需將保護(hù)具體到相應(yīng)段即可。

1 自動調(diào)整的相關(guān)概念

結(jié)合圖1所示系統(tǒng)，對整定保護(hù)自身靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度傳遞約束條件、定值主導(dǎo)保護(hù)、靈敏度主導(dǎo)保護(hù)和靈敏度影響保護(hù)等概念進(jìn)行詳細(xì)的說明，其中保護(hù)R■為下文中的“整定保護(hù)”，保護(hù)R■、R■和R■分別為保護(hù)R■的相鄰上、下級保護(hù)。

圖1 概念說明系統(tǒng)

1.1 定保護(hù)自身靈敏度約束條件

整定保護(hù)自身靈敏度約束條件是指為了滿足近后備靈敏度的要求，整定保護(hù)的定值必須滿足的條件。如圖1所示系統(tǒng)，在計算R■的保護(hù)定值時，為了滿足近后備靈敏度的要求，R■與R■的配合結(jié)果必須滿足定的條件，該條件即為R■的整定保護(hù)自身靈敏度約束條件。零序電流保護(hù)和距離保護(hù)的整定保護(hù)自身靈敏度約束條件分別如式（1）和（2）所示：

1.4 定值主導(dǎo)保護(hù)

1.5 靈敏度主導(dǎo)保護(hù)和靈敏度影響保護(hù)

靈敏度主導(dǎo)保護(hù)是指造成當(dāng)前整定保護(hù)的動作定值無法同時滿足整定保護(hù)自身靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度約束條件和遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度傳遞約束條件的相鄰下級配合保護(hù)。

2 自動調(diào)整方法

2.1 配合狀態(tài)選擇

配合狀態(tài)選擇階段的主要任務(wù)是根據(jù)整定保護(hù)自身靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度約束條件和遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度傳遞約束條件選擇整定保護(hù)與相鄰下級保護(hù)的配合狀態(tài)，并根據(jù)配合狀態(tài)確定配合結(jié)果，進(jìn)而確定靈敏度主導(dǎo)保護(hù)集合和靈敏度影響保護(hù)集合中的元素。若配合結(jié)果同時滿足約束條件（1）-（6）的要求，靈敏度主導(dǎo)保護(hù)集合和靈敏度影響保護(hù)集合為空集。

對于任一整定保護(hù)，首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定其相鄰上級遠(yuǎn)后備保護(hù)以及相鄰下級配合保護(hù)，并根據(jù)式（1）-（6）計算其整定保護(hù)自身靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度約束條件和遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度傳遞約束條件；然后，選取其中的一個配合保護(hù)，計算整定保護(hù)與其低段配合的結(jié)果，并判斷該配合結(jié)果是否滿足三個靈敏度約束條件，如配合結(jié)果不滿足約束條件，進(jìn)一步計算整定保護(hù)與相鄰下級保護(hù)高段配合的結(jié)果，并判斷該配合結(jié)果是否滿足靈敏度約束條件，若配合結(jié)果不滿足約束條件，則將配合保護(hù)計入整定保護(hù)的靈敏度主導(dǎo)保護(hù)集合，并將整定保護(hù)計入配合保護(hù)的靈敏度影響保護(hù)集合。若與低段配合結(jié)果滿足靈敏度約束條件，則整定保護(hù)保護(hù)與相鄰下級保護(hù)的配合狀態(tài)為“與相鄰保護(hù)低段配合”，否則配合狀態(tài)為“與相鄰保護(hù)高段配合”。遍歷相鄰下級配合保護(hù)，即可確定整定保護(hù)與其配合的配合狀態(tài)，以及整定保護(hù)的定值主導(dǎo)保護(hù)、靈敏度主導(dǎo)保護(hù)和靈敏度影響保護(hù)集合中的元素。

2.2 定值自動調(diào)整

定值自動調(diào)整階段針對具體保護(hù)對其靈敏度主導(dǎo)保護(hù)集合中的保護(hù)的動作定值進(jìn)行調(diào)整，直到整定保護(hù)自身靈敏度約束條件、遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度約束條件和遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度傳遞約束條件都滿足要求。該階段的核心是靈敏度社導(dǎo)保護(hù)動作定值的調(diào)整，而實現(xiàn)手段則是調(diào)整靈敏度主導(dǎo)保護(hù)與其相鄰下級配合保護(hù)的配合狀態(tài)。

3 結(jié)束語

總之，巨大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和多變的運(yùn)行方式，對傳統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠動作提出了新的挑戰(zhàn)。因此，為了發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)、提高繼電保護(hù)協(xié)調(diào)動作的能力，研究繼電保護(hù)脆弱性和廣域繼電保護(hù)大有必要。

【參考文獻(xiàn)】

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關(guān)鍵詞 35 kV；大容量變壓器；繼電保護(hù)；整定；配合

中圖分類號 TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)101-0190-01

近些年來，為滿足用電客戶的需求，許多35 kV的變電站，逐漸采用大容量的變壓器。但變壓器本身容量的增大，導(dǎo)致短路阻抗能力較小，35 kV線路的電流速斷延時，無法與后備保護(hù)進(jìn)行配合。筆者根據(jù)從事多年的電力行業(yè)經(jīng)驗，對35 kV大容量變壓器繼電保護(hù)的整定及配合進(jìn)行分析。

1 35 kV大容量變壓器繼電保護(hù)的整定計算

整定計算以110 kV變電站中的35 kV線路為依托，變壓器為20 MVA。4 km的線路長度，110 kV大容量變壓器的型號：SFZ11-20MVA，8%的阻抗電壓，0.28/0.36的系統(tǒng)母線阻抗。系統(tǒng)電氣的連接圖如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)連接圖

首先，35 kV線路的電流保護(hù)。根據(jù)3 kV～110 kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程DL/T 584—95，電流速斷的延時定值，與本線路的末端故障保持足夠靈敏度，按公式整定計算：IDZ≤ID.min/KLM。其中靈敏系數(shù)為KLM，DZ≤10 min/KLM，當(dāng)1.5≤KLM時，IDZ的電流值為本線路末端的兩相短路的最小值。同時，為確保選擇性，35kv的線路電流速斷延時保護(hù)，應(yīng)避免母線短路的10 kV，可按公式：KK·ID.max≤IDZ。其中母線短路的10 kV的最大電流值為ID.max，可靠系數(shù)為KK，1.2≤KK。因此，在35 kV電壓中，小容量變壓器的變電站，應(yīng)保持保護(hù)整定定值計算滿足上述公式，以確保整個線路故障的靈敏度足夠，又確保了母線

10 kV故障的可靠性躲避。ID.min為最小電流值，應(yīng)該滿足ID.min=22（0.3164+600.11）=2702A；ID.max為電流最大值，應(yīng)該滿足ID.max=（0.27+10.59761+0.374）=2012A；從上述兩個公式可以看出，電流值不可能同時滿足。同時，由于投入了大容量的變壓器，導(dǎo)致短路阻抗能力較小。在35 kV變電站中，當(dāng)流過有母線10 kV短路，使得短路的電流值較大，從而導(dǎo)致保護(hù)不配合。

其次，35 kV主變后備的保護(hù)。按照R`hDL400-91 `L1繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程，其整定計算的原則為：其一，無論是高壓側(cè)或低壓側(cè)，均選擇過電流保護(hù)；其二，根據(jù)最大負(fù)荷的電流躲避，來整定過流保護(hù)的定值；其三，對于用戶變電站的單臺主變運(yùn)行方式，高壓側(cè)或低壓側(cè)的過流保護(hù)，均選擇時限較短時，進(jìn)行跳低壓側(cè)分段。于時限較長時，選擇兩側(cè)跳開關(guān)，跳開關(guān)的時間必須與線路的過流保護(hù)動作保持一致。遵循以上原則，對于35 kV的主變，在高壓側(cè)后備整定時：KKI=0.94×329=451A；在低壓側(cè)后備整定時：DZkPH.maxPHf=IDZ=09.4×1047.619=1434A，其中配合系數(shù)為kPH，同時保證低壓側(cè)后備的保護(hù)動作時間，同跳閘開關(guān)、高壓側(cè)保持一致。

2 35 kV大容量變壓器繼電保護(hù)整定計算中存在的問題

按照《整定規(guī)程》中所規(guī)定，35 kV線路電流速斷的延時保護(hù)，必須考慮靈敏度的因素，必須通過取值計算，才能確定整定值。如此，便延伸了35 kV線路保護(hù)的范圍，將電流速斷保護(hù)擴(kuò)展到10 kV母線。當(dāng)電網(wǎng)處于故障時，為確保保護(hù)動作具有選擇性，根據(jù)《整定規(guī)程》所規(guī)定，35 kV的線路電流速斷延時保護(hù)，可與10 kV母線靈敏段進(jìn)行配合電流保護(hù)，并考慮10 kV線路的靈敏段保護(hù)的時限在0.3秒。35 kV線路時限，可延長電流速斷保護(hù)的時限極差，一般考慮為0.6秒。

此時，當(dāng)10 kV母線在35 kV變電站中，發(fā)生短路故障。可在變壓器進(jìn)行后備保護(hù)前，1.1秒進(jìn)行10 kV分段的跳閘，恢復(fù)另一端母線的供電正常。35 kV線路處于0.6秒的電流速斷延時保護(hù)時，

35 kV線路可能已先被動作跳開。同時，經(jīng)過大于1秒重合閘的延時動作，重合閘將再次重合，產(chǎn)生永久性故障，導(dǎo)致跳閘。另外，10 kV母線的線路處于故障時和開關(guān)拒動時，也會產(chǎn)生重合閘將再次重合，產(chǎn)生永久性故障，導(dǎo)致跳閘。在35 kV大容量變壓器中，當(dāng)處于故障狀態(tài)時，如果按照常規(guī)整定及配合的方法，就會使停電的范圍擴(kuò)大。同時，可能由于變壓器主變后備的保護(hù)時限過長，而使母線沒有再次動作的機(jī)會。

3 35 kV大容量變壓器繼電保護(hù)配合問題的解決措施

當(dāng)出現(xiàn)配合的問題，一般考慮根據(jù)現(xiàn)有接線的實際情況，設(shè)計出合理整定、配合的方案，以保證保護(hù)配合，提供可靠的供電。

首先，整定靈敏度。由于35 kV線路電流速斷的延時保護(hù)，必須考慮靈敏度的因素，必須通過取值計算，才能確定整定值。應(yīng)考慮10 kV線路的靈敏段實現(xiàn)0.3秒時限的電流保護(hù)配合，按照10 kV線路靈敏段進(jìn)行35 kV線路時限，可延長電流速斷保護(hù)的時限極差，一般考慮為0.6秒，進(jìn)行10 kV靈敏段的電流整定：IDZ.10≤3.3019 IDZ.35/kPH。其中10 kV線路靈敏段電流保護(hù)的定值為IDZ.10，35kv線路靈敏段電流保護(hù)的定值為IDZ.35，配合系數(shù)為kPH，1.1≤kPH。

其次，后備保護(hù)中的過流保護(hù)。因為35 kV變壓器中，必須考慮10 kV線路的后備保護(hù)，可添加一段保護(hù)過流，電流保護(hù)定值根據(jù)10 kV線路故障的實際情況，按照靈敏度大于1.5倍進(jìn)行整定，動作的時限同10 kV線路靈敏段在同一時限進(jìn)行整定。10 kV的母線流過短路主變，其低壓側(cè)的開關(guān)電流最小值：ID.min=22（0.35.94+0.374+0.12）=5570A，IDZ≤ID.min/KLM=3713.333=3713A；同10kv線路靈敏段進(jìn)行配合保護(hù)，10kv母線分段進(jìn)行0.6秒跳開關(guān)，10 kV側(cè)主變進(jìn)行0.9秒跳開關(guān)。在10 kV側(cè)主變中添加一段保護(hù)后備。當(dāng)所在母線和設(shè)備處于故障狀態(tài)時，后備保護(hù)可在10 kV母線的分段中，進(jìn)行0.6秒的跳開關(guān)，以進(jìn)行故障點的切除。同時，35 kV線路電流速斷的延時保護(hù)，如重合動作成功后，則對另一端10 kV的母線供電進(jìn)行恢復(fù)。這樣既可解決10 kV母線和設(shè)備的故障問題，又可解決保護(hù)配合問題，同時保留了原后備保護(hù)電流定值。

4 結(jié)束語

由于35 kV的大容量變壓器存在短路阻抗較小的缺點，以致無法同繼電保護(hù)進(jìn)行征訂和配合。從本文的分析、計算中，筆者提出了在10 kV側(cè)添加一段保護(hù)后備，以有效解決10 kV母線、設(shè)備的故障問題以及35 kV大容量變壓器繼電保護(hù)配合的問題，避免出現(xiàn)越級跳閘，導(dǎo)致停電范圍擴(kuò)大，保留了原保護(hù)后備，能對10 kV線路的末端故障有著良好后備的作用，以提高配合的效果和供電的可靠性。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；電流互感器；電流保護(hù)；防誤動措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.033

1 前言

繼電保護(hù)是為了滿足當(dāng)下巨大電力需求的變化，所以對人們生活質(zhì)量的提高有著重要的意義。電流互感器的飽和對繼電保護(hù)有著重要的影響，防誤動的相關(guān)措施也是為了繼電保護(hù)得到更好的發(fā)展。文章就當(dāng)下繼電保護(hù)的相關(guān)現(xiàn)狀，以及電流互感器的飽和問題的體現(xiàn)和解決進(jìn)行研究和分析。對防誤動的相關(guān)措施也進(jìn)行一定的介紹，以望更好的促進(jìn)相關(guān)電業(yè)的發(fā)展，推動社會的進(jìn)步。

2 繼電保護(hù)及電流互感器飽和的現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的推進(jìn)，人們的生活水平越來越高，為了滿足人們生活中不斷增加的舒適度和便利度的要求，電力供應(yīng)的相關(guān)行業(yè)對具體的措施進(jìn)行了一定的改進(jìn)，以更好的適應(yīng)市場和時代的需求。電流互感器是影響繼電保護(hù)的重要構(gòu)件，電流互感器的飽和也會對繼電保護(hù)造成嚴(yán)重的影響，但當(dāng)下的電流互感器飽和對繼電保護(hù)的影響主要有差動保護(hù)、距離保護(hù)以及過流保護(hù)等等，對電流互感器相關(guān)原理的的分析，可以在一定程度上解決相應(yīng)的問題。但是電流互感器的飽和經(jīng)常是由于錯誤動作后導(dǎo)致的后果，所以相關(guān)部門和人員對相應(yīng)的防誤動措施也進(jìn)行了一定的研究，得出許多有利于解決相關(guān)問題的防誤動措施。但是在具體實施時，仍然與許多制相方面的問題，如對相關(guān)的防誤動措施沒有充分的理解，在實施時因一定的偏差而失去了該有的意義等，都是行業(yè)發(fā)展待解決的問題。

3 繼電保護(hù)及電流互感器飽和影響

電流互感器是繼電保護(hù)過程中，電力計算裝置測算時最基本的測量元件之一，但是在當(dāng)下的發(fā)展過程中，仍然有許多需解決的問題。筆者經(jīng)過調(diào)查分析，得出電流互感器及繼電保護(hù)的問題主要有以下幾方面：

（1）差動保護(hù)的相關(guān)影響。電流互感器出現(xiàn)飽和時，會影響相應(yīng)的差動保護(hù)裝置進(jìn)行錯誤的判斷后，進(jìn)行錯誤的出口。變壓器差動保護(hù)動作時，防止電路在運(yùn)行時的電流和電壓不符合相關(guān)的規(guī)定，需要進(jìn)行自動判斷差動，可減少事故發(fā)生，現(xiàn)在許多場合都可應(yīng)用此方式。但是電流互感器在飽和后進(jìn)行的判斷是錯誤的，不僅不能起到一定的安全作用，反而可能阻斷正常的運(yùn)行，增加繼電活動的危險性，不利于繼電保護(hù)活動的進(jìn)行。（2）距離保護(hù)的相關(guān)影響。電流互感器在使用時，是對運(yùn)行的電流幅度和數(shù)值等進(jìn)行判斷后，采取一定的繼電保護(hù)措施。但是測量阻抗越大，保護(hù)范圍就越大。電流互感器呈現(xiàn)飽和時，其實所對應(yīng)的測量阻抗就已經(jīng)小于其一般的測量阻抗，保護(hù)范圍也已經(jīng)縮小。在一定范圍內(nèi)的保護(hù)要求下，便很難最大限度的發(fā)揮距離保護(hù)的相關(guān)要求，不利于繼電保護(hù)相關(guān)措施的進(jìn)行。（3）過流保護(hù)的相關(guān)影響。過流保護(hù)也是一個應(yīng)用較為廣泛和便利的繼電保護(hù)方式，當(dāng)外部短路時流過本保護(hù)的最大負(fù)荷電流來整定的，當(dāng)短路電流達(dá)到定值帶一定延時來進(jìn)行的保護(hù)措施。過流基波幅值的大小其實是和相應(yīng)的靈敏度有關(guān)。電流互感器在飽和的情況下，過流的基波幅值是小于實際的故障電流的，靈敏度會出現(xiàn)明顯的降低，對相關(guān)問題的處理就可能遇上不及時的困境。（4）零序保護(hù)的相關(guān)影響。在電路不對稱連接相應(yīng)的接地故障時，會出現(xiàn)不同的零序基波幅值，而不同的零序基波幅值會對電路中電流的方向造成一定的影響。在對稱或是不對稱的接接地障中，如果電流互感器達(dá)到飽和，理論上是沒有零序電壓的，與過流保護(hù)存在一定的偏差，并會對結(jié)果造成巨大的影響。零序電壓在出現(xiàn)時的觀察方法很特殊，相應(yīng)的靈敏度降低后會在很大程度上影響測量的結(jié)果。但是飽和狀態(tài)下的靈敏度失真問題不容否認(rèn)，所以電流互感器在飽和的情況下，對零序保護(hù)也會產(chǎn)生相應(yīng)的影響。

4 電流互感器飽和時防誤動的建議

為了使得電流互感器更加穩(wěn)定，減少飽和狀況的發(fā)生情況，筆者對相關(guān)的實例進(jìn)行進(jìn)一步的分析，結(jié)合電流互感器的穩(wěn)態(tài)飽和和暫態(tài)飽和等相關(guān)特性進(jìn)行研究，得出如下有力的建議：

（1）限制運(yùn)行時的短路電流。電路在運(yùn)行時，如果出現(xiàn)短路情況，會導(dǎo)致電流的傳輸不暢等問題，出現(xiàn)回路阻抗增大等問題，所以限制短路電流的相關(guān)措施尤為重要。限制短路電流的相關(guān)措施早就有了一定的發(fā)展。在電路使用時，盡量使用分列并行的方法來擴(kuò)大電路流通范圍，可以使電路在運(yùn)行過程中，由一定的判斷后，啟用備用電路進(jìn)行調(diào)節(jié)。只要在高電壓情況下做好分列運(yùn)行的措施，就可以起到限制短路電流運(yùn)行的相關(guān)效果，對繼電保護(hù)時故障電流的運(yùn)行以及電流互感器飽和情況下的防誤動等，都是極有利的措施。（2）增大保護(hù)級電流互感器。如果按照符合的電流數(shù)值來安裝保護(hù)級電流互感器，其實很容易出現(xiàn)電流互感器飽和問題。但在安裝處注意使用最大的短路電流數(shù)值作為安裝依據(jù)，便會大大減少電流互感器出現(xiàn)飽和的狀況，起到防誤動的效果。但是該方法也有一定的弊端，便是增加了相應(yīng)分支電流在運(yùn)行的檢測，所以在使用時要注意一定的適用度，保證使用的方法能夠真正發(fā)揮作用。

5 結(jié)束語

綜上所述，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的有效保護(hù)措施，不僅可以提高電力的供應(yīng)效率和質(zhì)量，還能在一定程度上避免相應(yīng)的安全問題。電流互感器飽和會嚴(yán)重影響繼電保護(hù)中的靈敏度和可靠性，為了保證電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，防誤動措施有存在和發(fā)展的必要。文章是我對繼電保護(hù)工作的一些思考，提及的影響和建議都有一定的參考意義，為電流系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有積極意義。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān) 鍵 詞 煤礦供電系統(tǒng)；繼電保護(hù)；優(yōu)化改進(jìn)；研究

中圖分類號：TD6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）032-050-02

煤礦供電系統(tǒng)在煤礦企業(yè)整體生產(chǎn)和開采過程中占有著及其重要的地位，而繼電保護(hù)系統(tǒng)是供電系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)，它直接影響著整個煤礦供電系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定的進(jìn)行。隨著煤礦開采規(guī)模以及產(chǎn)量的日益增大，煤礦供電系統(tǒng)保護(hù)裝置和用電安全越來越嚴(yán)重的影響到整個煤礦供電系統(tǒng)。但是，由于繼電保護(hù)系統(tǒng)相對來說較為復(fù)雜且龐大，影響因素各種各樣，工作人員對保護(hù)裝置的原理和操作不甚理解，導(dǎo)致了供電系統(tǒng)的安全隱患，因此嚴(yán)重危害到供電的穩(wěn)定性。所以，對煤礦供電繼保系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)進(jìn)行研究，可以有效地保障整個煤礦開采過程安全穩(wěn)定的進(jìn)行。

1 煤礦供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

在我國的煤礦生產(chǎn)中，由于煤礦井下供電電網(wǎng)中電力負(fù)荷變壓器的分布和設(shè)置較多，因此統(tǒng)一使用較為廣泛的供電系統(tǒng)為6 kV或10 kV。動力變壓器給井下設(shè)備供電采用相互獨(dú)立的運(yùn)行模式對水泵、電動機(jī)等機(jī)電設(shè)備供電。6 kV和10kV供電系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，二次系統(tǒng)較一次系統(tǒng)更為復(fù)雜，包含許多繼電保護(hù)設(shè)備和自動裝置。

1.1 煤礦系統(tǒng)中的繼電保護(hù)

為了保證6 kV或10 kV系統(tǒng)的安全穩(wěn)定進(jìn)行，必須配置正確的保護(hù)裝置。如下：

1）6 kV/10 kV配電變壓器需要配置的繼電保護(hù)：當(dāng)配電變壓器容量在400 KVA-630 KVA時，需設(shè)置電流保護(hù)、速斷保護(hù)或瓦斯保護(hù)；當(dāng)配電變壓器容量小于400 kVA時，需設(shè)置高壓熔斷器保護(hù)；大于800 kVA時設(shè)置電流保護(hù)、氣體保護(hù)、溫度保護(hù)等。

2） 6 kV/10 kV線路需要配置的繼電保護(hù)：設(shè)置電流速斷保護(hù)。

3）6 kV/10 kV分段母線需要配置的繼電保護(hù)：設(shè)置電流速斷保護(hù)。

1.2 煤礦供電系統(tǒng)存在的問題

目前的工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的繼保裝置中也存在著很多問題。如電力部門限制了電源保護(hù)的時段和定值導(dǎo)致保護(hù)時限較短保護(hù)不當(dāng)；煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)開關(guān)級數(shù)較多，電阻較小，導(dǎo)致電流差值小，使保護(hù)難以整定；瞬時速斷存在著明顯的缺陷，一旦出現(xiàn)線路故障所有速斷保護(hù)全部啟動，會礦大停電故障的影響范圍。

對于煤礦系統(tǒng)線路短的問題，可以在下井線路中增加電抗器，使得短路電流值的差距加大，從而能夠有效地區(qū)分開速斷保護(hù)動作電流。對于另外幾個問題而言，可以加強(qiáng)整定原則和時限值來配合各級之間的關(guān)系，最大程度地滿足煤礦供電系統(tǒng)的特殊要求。

2 煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)

煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)是保障整個煤礦供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)高效進(jìn)展的重要條件。它可以保證煤礦供電網(wǎng)絡(luò)和電力負(fù)荷安全穩(wěn)定的進(jìn)行，并且在發(fā)生事故時能夠準(zhǔn)確靈敏迅速地排除系統(tǒng)的故障因素和故障元件，確保非故障元件的正常供電，提高整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.1 瞬時速斷保護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)

由于煤礦地面6 kV出線開關(guān)在整個煤礦供電系統(tǒng)中的重要性，在出線分支線路繼保系統(tǒng)設(shè)置時，應(yīng)設(shè)置成三段式保護(hù)，同時瞬時速斷動作電流的整定值，并且避免與井下線路末梢三相短路電流接觸，整定原則是按照最大的運(yùn)行方式下線路末梢三相短路來進(jìn)行整定。

2.2 限時速斷保護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)

由于煤礦井下電力網(wǎng)絡(luò)的特殊分裂運(yùn)行結(jié)構(gòu)模式，各個分段母線之間短路電流的差值不是很大，即使在6 kV/10 kV中增加了對應(yīng)的電抗器設(shè)備，也難以解決在中央變之后改變短路電流之間的差距，這給工作人員造成了一定的困難。由此可以采取以下的解決措施：改變傳統(tǒng)的時限和相鄰線路時限的配合，整定原則為按照相同靈敏度系數(shù)法進(jìn)行整定，在極小運(yùn)行方式下線路末梢發(fā)生短路之時具有一定的靈敏度。

2.3 定時限過流保護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)

一般情況下，定時限過流保護(hù)都可以按照正常情況下最大的工作電流進(jìn)行整定，但是由于煤礦供電系統(tǒng)的特殊性即不能自動啟動，所以必須按照避免被保護(hù)線路的尖峰電流（或者代替最大工作電流）進(jìn)行整定。尖峰電流的定義是：當(dāng)該線路中其他設(shè)備的最大負(fù)荷為30分鐘時，而這個線路中的高負(fù)荷電動機(jī)正在運(yùn)行時產(chǎn)生的最大短路工作電流。

2.4 配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的優(yōu)化改進(jìn)

隨著配電網(wǎng)用電負(fù)荷的加大，高壓線路密度的增加，短途輸電線路的增多，配電系統(tǒng)繼保裝置的優(yōu)化改進(jìn)就成為我們密切關(guān)心的問題。為了解決中低壓配網(wǎng)的電線過短、保護(hù)級數(shù)太多等諸多問題，可以采用三段式電流保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的裝置方案，并且引入電壓保護(hù)和縱向保護(hù)的方法來解決煤礦供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)存在的問題。

3 系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)方法的效果

優(yōu)化改進(jìn)煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的性能，是有一定的基礎(chǔ)的，即滿足可靠性、速斷性、靈敏性和可選性?？煽啃允侵敢欢ㄒ型晟频暮髠浔Ｗo(hù)和足夠高的靈敏度，鑒于繼電保護(hù)裝置和設(shè)計考慮。速斷性是指發(fā)生最小兩相短路時能夠沒有時間限制的跳閘，而在最大運(yùn)行時的三相短路能夠增大保護(hù)的距離。靈敏性是指瞬時速斷的保護(hù)區(qū)域較大，因而其動作靈敏度較高?？蛇x性主要是相對于限時速斷、瞬時速斷和定時過流來說的：對于限時速斷，引入三級階梯延時的原則來保證豎直方向上的可選性；對于瞬時速斷，即使沒有時限也可以使得動作電流有一定的差距；對于定時過流，也是采用短階梯延的原則，同樣可以保證電網(wǎng)保護(hù)的豎直方向的可選性。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)科技水平的不斷提高，對供電系統(tǒng)要求也與日俱增。這給用電部門造成了一定程度的壓力，也開始重視繼電系統(tǒng)的保護(hù)問題。對煤礦供電系統(tǒng)和用電設(shè)備進(jìn)行繼電保護(hù)和優(yōu)化，體現(xiàn)了我國對煤礦安全生產(chǎn)管理制度的嚴(yán)格性。本文通過對煤礦供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析，以及對其背景進(jìn)行研究分析，論述了研究的意義，然后指出了我國煤礦供電系統(tǒng)存在的問題和解決方案，并且對瞬時速斷保護(hù)、限時速斷保護(hù)、定時限過流以及配電網(wǎng)裝置進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，分析了系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)產(chǎn)生的效果?？傊?，對煤礦供電系統(tǒng)進(jìn)行繼電保護(hù)，有助于降低煤礦安全生產(chǎn)中用電事故的發(fā)生，保證煤炭的安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；整定計算；繼電保護(hù)

中圖分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）18-0130-02

繼電保護(hù)裝置保障了電力系統(tǒng)安全運(yùn)行， 是電力系統(tǒng)不可缺少的部分，合理配置與正確使用繼電保護(hù)裝置就顯得非常重要。繼電保護(hù)裝置必須滿足選擇性、可靠性、速動性、靈敏性四要求，簡稱“四性”。除可靠性要依賴于繼電保護(hù)裝置本身之外，選擇性、靈敏性、速動性均取決于保護(hù)定值，因此做好電力系統(tǒng)繼電保護(hù)定值的整定計算工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要條件。

1 繼電保護(hù)裝置

當(dāng)電力系統(tǒng)本身或電力系統(tǒng)中的電力元件（如線路、發(fā)電機(jī)等）發(fā)生了故障，危及電力系統(tǒng)運(yùn)行安全時，能夠向操作人員及時發(fā)出報警信號或者直接向斷路器發(fā)出跳閘指令以終止危險事件發(fā)生的一種自動化設(shè)備和措施，我們稱之為繼電保護(hù)裝置。

1.1 繼電保護(hù)的整定計算

繼電保護(hù)整定計算是繼電系統(tǒng)保護(hù)中一項重要工作。繼電保護(hù)又分為電網(wǎng)保護(hù)（線路保護(hù)）和電廠保護(hù)（元件保護(hù)）。實質(zhì)上，電網(wǎng)保護(hù)和電廠保護(hù)的定值整定計算是相同的，研究保護(hù)對象發(fā)生故障后出現(xiàn)的特征量的變化規(guī)律，設(shè)計一種自動裝置——繼電保護(hù)，反映該特征量，當(dāng)特征量達(dá)到預(yù)定的定值，裝置自動動作于斷路器切除故障對象。整定計算工作也應(yīng)適應(yīng)繼電保護(hù)的發(fā)展需要，創(chuàng)新計算方法，探究解決新問題。隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況不斷變化，參數(shù)超出規(guī)定值時，就需要我們對部分乃至全部保護(hù)值進(jìn)行重新整定，使之滿足新的運(yùn)行要求。繼電保護(hù)整定計算要統(tǒng)一、辨證、合理、科學(xué)地運(yùn)用。

1.2 繼電保護(hù)基本原理

繼電保護(hù)的原理是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生異常情況或短路時的電氣量（頻率、功率、電壓、電流等）的變化，形成繼電保護(hù)動作判斷標(biāo)準(zhǔn)，也可測定其他物理量，如變壓器油箱故障時，就會發(fā)生油流速度增大、瓦斯?jié)舛忍岣?、油壓?qiáng)度增高的現(xiàn)象。通常繼電保護(hù)裝置包括執(zhí)行部分、邏輯部分、測量部分、定值調(diào)整部分。

1.3 繼電保護(hù)整定計算的基本原則和規(guī)定

繼電保護(hù)整定計算應(yīng)以正常運(yùn)行方式為依據(jù)。繼電保護(hù)整定計算工作不能獨(dú)立于繼電保護(hù)之外，必須滿足“四性”的要求。對于超過220kV電壓的電網(wǎng)線路繼電保護(hù)多采取近后備原則。遵循上、下級繼電保護(hù)的整定逐級配合的原則，滿足選擇性的要求。對于變壓器中性點接地運(yùn)行方式的選擇，應(yīng)盡量保證零序阻抗基本穩(wěn)定。靈敏度與正常運(yùn)行方式下的其他故障類型進(jìn)行比較，以保護(hù)斷路器在跳閘前后全部能滿足預(yù)定的靈敏度要求。

2 繼電保護(hù)整定計算的任務(wù)

2.1 繼電保護(hù)方案確定

整定計算人員應(yīng)根據(jù)本區(qū)電網(wǎng)的變壓器特點和實際運(yùn)行狀況來決定選定變壓器保護(hù)所需要的功能塊，以保證功能模塊與功能之間的一一對應(yīng)。隨著微機(jī)保護(hù)裝置功能的完善，由整定計算人員根據(jù)實際具體情況確定保護(hù)方案。

2.2 調(diào)整裝置之間的配合關(guān)系

通過計算短路電流，將相近的兩保護(hù)裝置進(jìn)行靈敏度與動作時間的匹配測試，從而保證選擇性科學(xué)合理。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，多級保護(hù)模塊之間協(xié)調(diào)作用，保障了保護(hù)功能的有效?，F(xiàn)代超高壓電網(wǎng)要求保護(hù)裝置要做到不“誤動”、不“拒動”。對于繼電保護(hù)的整定計算，應(yīng)樹立“全面科學(xué)保護(hù)”的理念，全過程、多視角、多層次地思考不同功能塊之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

3 分析定值整定保護(hù)危險點

繼電保護(hù)定值整定相關(guān)計算需要待線路參數(shù)實測后進(jìn)行校核，以消除定值整定全過程的危險點，以實現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行、可控在控的目標(biāo)。

3.1 故障計算

當(dāng)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行之時，相與地（或中性線）之間、相與相之間發(fā)生非正常的連接時，系統(tǒng)流過的電流，我們稱之為短路電流。短路電流之值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常電流 ，其具體數(shù)值取決于短路點與電源的物理距離。短路電流的計算圖表或計算公式，均以三相短路為計算條件。原因是三相短路電流大于二相短路和單相短路時的電流。掌握了分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯姆椒?，定能夠分析二相短路電流和單相短路電流。短路計算程在對零序互感的處理上，不可避免地都存在著忽略和簡化。選擇合理的運(yùn)行方式是充分發(fā)揮保護(hù)系統(tǒng)功能、改善保護(hù)效果的關(guān)鍵要素。

3.2 配合系數(shù)選擇

要計算最保守的分支系數(shù)，應(yīng)考慮可能出現(xiàn)的各種運(yùn)行方式和故障點的組合。正序網(wǎng)絡(luò)的助增系數(shù)和零序網(wǎng)絡(luò)的分支系數(shù)均為配合系數(shù)。我們需要正確選擇和確定分支系數(shù)，以免對保護(hù)范圍的大小和零序保護(hù)的定值產(chǎn)生不利影響，甚至影響保護(hù)各段的準(zhǔn)確性及配合性能。

3.3 輻射型電網(wǎng)

電流分支系數(shù)是相鄰線路發(fā)生短路或斷路故障時，流過本線路的短路電流與流過相鄰線路短路電流之和的比值。距離保護(hù)，助增系數(shù)Kz與電流分支呈反比關(guān)系。

4 選擇微機(jī)型繼電保護(hù)裝置

微機(jī)型繼電保護(hù)裝置具備如下優(yōu)勢：（1）功能強(qiáng)大，運(yùn)行性能好，故障率低；（2）自檢功能全面，可隨時監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)；（3）期遠(yuǎn)程通訊功能開發(fā)良好，易于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制；（4）生產(chǎn)、安裝、調(diào)試簡便、高效，促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)步，受到運(yùn)行，設(shè)計，制造各方面的歡迎和認(rèn)可。

總之，繼電的全過程是一個完善的系統(tǒng)工程，需要多個部位的配合協(xié)調(diào)，方能保障運(yùn)行的可靠性。保護(hù)定值錯誤隱蔽性較強(qiáng)，在系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中難以發(fā)現(xiàn)與采取措施，因此保護(hù)定值整定的全過程必須有預(yù)案，處理及時。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，整定計算工作者必須在工作中不斷地改進(jìn)和完善整定計算的工具和方法，使繼電保護(hù)整定計算工作更為準(zhǔn)確和快捷以適應(yīng)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行實際需求。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；井下供電系統(tǒng)；電力工程；供電網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）30-0044-02

隨著技術(shù)的進(jìn)步，電力工程高速發(fā)展，井下電力應(yīng)用得到大力推廣，電網(wǎng)復(fù)雜性加劇，變電站覆蓋域變大，功用種類繁盛，必然導(dǎo)致供電網(wǎng)絡(luò)事故的頻繁發(fā)生。為維護(hù)電網(wǎng)的高效運(yùn)行，提高其穩(wěn)定性、安全可靠性，就必須加大對繼電保護(hù)的強(qiáng)化力度，使其高效快速地檢測出可能的事故問題。

1 繼電保護(hù)的基本介紹

繼電保護(hù)的定義。在供電網(wǎng)絡(luò)中能對初次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)節(jié)、控制、測量的自動化設(shè)備叫做繼電保護(hù)裝置。它能有效快速地檢測出電網(wǎng)中某些電氣元件是否發(fā)生故障或運(yùn)行不正常，對問題元件能自動性、有選擇性地切除，通過斷電器跳閘或發(fā)出通知信號保障無問題部分正常運(yùn)行，并根據(jù)維護(hù)條件調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷、電流分布等。

2 繼電保護(hù)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)要求

（1）安全可靠性。繼電保護(hù)裝置的可靠性就是要求裝置在故障發(fā)生時應(yīng)該動作，切除隔離問題部分；電力系統(tǒng)正常工作時避免誤動。它在電力網(wǎng)絡(luò)中的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，及時發(fā)現(xiàn)問題，糾正解決問題，最大限度地降低電力系統(tǒng)中相關(guān)元件的損耗；同時，對故障部分的狀況發(fā)出信號，相關(guān)人員及時處理，并與其他設(shè)備配合，保障電力網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。

（2）反應(yīng)靈敏性。繼電保護(hù)的反應(yīng)靈敏性一般用靈敏度表示，是在其工作范圍內(nèi)的故障或運(yùn)行不正常的部分的反應(yīng)敏捷能力，其要求故障一旦發(fā)生，其工作范圍內(nèi)的任何故障位置、任何故障類型都可快速正確地顯示出來。靈敏度用公式Km=Ld min/Id表示，其值越高其能力越強(qiáng)，不同線路其值也不同。

（3）選擇替換性。繼電保護(hù)對電路的保護(hù)分為主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)。其選擇性是僅對故障部分進(jìn)行隔離切除，保障大部分的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對供電系統(tǒng)一般都準(zhǔn)備兩套保護(hù)系統(tǒng)，其中主保護(hù)反應(yīng)快，副保護(hù)反應(yīng)慢。當(dāng)主保護(hù)反應(yīng)后故障依舊未排除，副保護(hù)起作用切除主保護(hù)未排除的故障部分；而且當(dāng)主保護(hù)拒絕動作時，副保護(hù)也起作用，防治繼電保護(hù)的惰性反應(yīng)。主反應(yīng)快，路線長的話就有漏掉的部分，副反應(yīng)慢，同樣有其反應(yīng)范圍，因此必須為補(bǔ)充兩種的不足而設(shè)計相應(yīng)的簡單的輔助保護(hù)。

（4）快速應(yīng)對性。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求繼電保護(hù)系統(tǒng)必須快速地切除故障部分，減少故障元件工作時間，降低破壞。同時，某些特殊情況，要求保護(hù)系統(tǒng)動作有延時性。因此，對于保護(hù)系統(tǒng)的反應(yīng)速度有一定的要求。對于高壓線路，必須快速切除故障部分；變壓器、電機(jī)本身出現(xiàn)的故障要快速切除；危害性大的路段，例如鐵路通信、高壓輸送路線要求快速切除故障；導(dǎo)線截面小的線路必須快速切除故障；對于主干路上連同的主電力設(shè)備需要工作時間，無備用路線時就必須延時反應(yīng)。

3 當(dāng)前井下繼電保護(hù)應(yīng)用研究現(xiàn)狀

近年來型、型、型礦用開關(guān)柜和型、型及型防爆開關(guān)被大多數(shù)礦井選用為井下開關(guān)柜，這些類型的開關(guān)柜雖然裝有過流脫扣器和失壓脫扣器等保護(hù)裝置，但沒有安漏電型保護(hù)裝置。經(jīng)過改進(jìn)，井下用柜K Y Ggg-6型添加了過流保護(hù)裝置、欠壓和漏電保護(hù)裝置；K Y gg-1Z、K Y gg-1型等也添加了上述三種保護(hù)裝置。對于B gp3-6防爆型開關(guān)柜還裝有晶體管保護(hù)。老型號的開關(guān)柜由于過流脫扣器來完成過流保護(hù)，當(dāng)其主次級短路電流區(qū)別不大時，難以滿足選擇性，且盡管裝有g(shù)l型繼電器，主次級反應(yīng)動作很難配合好，且這種情況若發(fā)生拒動時，還沒有后備保護(hù)裝置。一旦漏電，縱向線路沒選擇性，主次級刀閘開關(guān)都跳閘，故障范圍擴(kuò)大，生產(chǎn)受影響大。晶體管保護(hù)裝置存在時限和縱向配合問題，有待進(jìn)一步研究改進(jìn)。

4 井下繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用中的常見問題

4.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)整定值不準(zhǔn)確

繼電保護(hù)整定值是綜合供電系統(tǒng)正常工作的常規(guī)設(shè)定值，當(dāng)線路電流或其他數(shù)值與此值不匹配時就可以確定其故障問題；此值必須得保障可靠性、靈敏性、突出選擇性、快速應(yīng)對性。統(tǒng)計表明，在使用安裝繼電保護(hù)系統(tǒng)中，保護(hù)整定值存在隨意現(xiàn)象，過大起不到保護(hù)作用，過小則太靈敏經(jīng)常有故障，兩者都對生產(chǎn)造成影響。造成這種現(xiàn)象的原因主要是工作人員對繼電保護(hù)不熟悉，相關(guān)知識不到位，工作原理沒把握，供電系統(tǒng)經(jīng)常被忽視保護(hù)

問題。

4.2 系統(tǒng)整定方式錯綜復(fù)雜

技術(shù)的進(jìn)步使各種保護(hù)產(chǎn)品向高科技電子化方向發(fā)展，其型號多變，沒有固定的模式，致使其整定方式各不一樣。保護(hù)器中，有的電子產(chǎn)品必須人工手動設(shè)定具體值，有的則預(yù)先設(shè)定了檔位；同時，產(chǎn)品中以二次電流的保護(hù)設(shè)定為主，其次為一次電流保護(hù)。當(dāng)電路中使用不同的電子產(chǎn)品時，同一路線其操作手法還不一樣，造成使用的復(fù)雜性，不利于保護(hù)系統(tǒng)起作用。

4.3 保護(hù)設(shè)備被棄用

井下空間小，本身行動不方便，線路復(fù)雜，造成繼電保護(hù)被棄用，有的是怕影響生產(chǎn)接地短路，有的是技術(shù)不到位不知道怎么弄而放棄使用，這些都將繼電保護(hù)當(dāng)成可擺設(shè)而應(yīng)付上級檢查。

5 繼電保護(hù)系統(tǒng)在井下的實際應(yīng)用

（1）井下主變電所繼電保護(hù)的級數(shù)多，分為：由上級變電所、礦井35kV路線進(jìn)線、地面6kV井下主變電所區(qū)域進(jìn)線饋出柜、開采區(qū)域變電所進(jìn)線柜、井下主變電器設(shè)線饋出柜等共有7級繼電保護(hù)范圍。正常情況而言，礦井上級變電所保護(hù)的時間限制設(shè)定是固定不變的，一般設(shè)定為1.2秒，下一級別保護(hù)的時間限制比上一級別的減少0.5～0.7秒。這種設(shè)定方式有其局限性，就是保護(hù)級別之間的時間間隔對保護(hù)對象起不到必要的保護(hù)作用，嚴(yán)重時根本不能越級跳閘斷電。為避免這種狀況發(fā)生，井下礦用繼電器一般采用ssj型，其靈敏度高于時限型；另外，在不增加保護(hù)開關(guān)的停進(jìn)范圍內(nèi)可以適當(dāng)縮減保護(hù)級別，減少時間差。

（2）礦用35kV進(jìn)線保護(hù)使用固定時限保護(hù)，6kV配出線一般用反時限繼電保護(hù)。反時限基本電力元件是gl式感應(yīng)電流繼電器，它具有電流、中間、信號、時間等各種類型繼電器的功用，可以同時具有速斷和過流兩種斷電保護(hù)，對繼電保護(hù)的操作起到簡化的效果。同時反時限可以與固定時限、反時限等繼電器之間配合使用，因為反時限保護(hù)對越靠近電源方向的短路反應(yīng)時間越短，整定時通過動作曲線即可查的。這種與曲線擬合對比脫扣器而動作的行為模式時間配合較難，經(jīng)常出現(xiàn)越級保護(hù)跳閘現(xiàn)象，且其速度都遠(yuǎn)高于過流保護(hù)動作，因此采用反時限gl過流型繼電器無法現(xiàn)場整定，只能手動粗略調(diào)整，其偏差大，影響其靈敏度。相對于這種情況，在靠近主電源線路附近使用定時限繼電器，相互配合，對繼電保護(hù)的保護(hù)功效起到更大的促進(jìn)作用。

6 結(jié)語

繼電保護(hù)重在保護(hù)，保護(hù)煤礦井下電力系統(tǒng)的完整安全可靠運(yùn)行，預(yù)防類似于短路電流過大發(fā)生火災(zāi)造成井下瓦斯爆炸事故、路線絕緣破損觸電事故、通風(fēng)系統(tǒng)因線路電流電壓異常而停止工作等重大事故的發(fā)生。井下繼電保護(hù)的安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，小方面可以有利于維護(hù)企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)，大方面可以安定社會。

參考文獻(xiàn)

[1] 周穎奕.論繼電保護(hù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力建

設(shè)，2009.

[2] 劉菊青.繼電保護(hù)在井下供電中的應(yīng)用[J].淮北職業(yè)

技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2004，3（1）：90-91.

篇7

【關(guān)鍵詞】10kV 配網(wǎng)；合環(huán)操作；饋線保護(hù)；影響

一、引言

10kV配網(wǎng)線路的檢修、維護(hù)等工作有時候必須要線路停電才能夠?qū)嵤?，為了縮小停電范圍，縮短用戶停電時間，合環(huán)與解環(huán)很好的解決了這一問題，使得電網(wǎng)供電可靠性得到了保障，大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。正常方式下10kV電網(wǎng)是以環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)開環(huán)運(yùn)行，有需要時會合環(huán)轉(zhuǎn)電，為了避免合環(huán)時的各種因素特別是沖擊、穩(wěn)態(tài)電流等對饋線的影響，需要對饋線保護(hù)性能進(jìn)行分析和計算，下面就10kV 配網(wǎng)合環(huán)操作對饋線保護(hù)的一些影響進(jìn)行簡單的分析。

二、分析合環(huán)操作對饋線保護(hù)的影響

通常情況下，10kV 饋線保護(hù)的三個元件是相間電流保護(hù)、零序電流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。本小結(jié)主要是以整定技術(shù)原則和合環(huán)轉(zhuǎn)電等值分析計算結(jié)果為依據(jù)，對合環(huán)過程中的沖擊和穩(wěn)態(tài)電流可能造成保護(hù)元件誤動作的影響，還有合環(huán)時及合環(huán)后保護(hù)元件產(chǎn)生的故障等問題進(jìn)行探討，并予以解決。

1對10kV 饋線進(jìn)行保護(hù)的整定原則

依據(jù)電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計算指導(dǎo)原則，對10kV 饋線保護(hù)的整定值如下：

1.1相間電流保護(hù)

限時速斷保護(hù)電流定值為：一次側(cè)3000A，時限300ms。

定時限過流保護(hù)電流定值為：1.3In， 時限：900ms。

1.2零序過流保護(hù)

保護(hù)跳閘：一次電流60A，時限1S

保護(hù)發(fā)信：一次電流25A，時限1.2 S

1.3超負(fù)荷保護(hù)

保護(hù)發(fā)信： 0.9In，時限5S

2饋線保護(hù)在斷開聯(lián)絡(luò)開關(guān)中所發(fā)揮的成效

10kV 饋線的合環(huán)開關(guān)在正常運(yùn)行情況下是斷開的，開關(guān)兩側(cè)的饋線負(fù)載電壓都是10kV，分別由甲站饋線、乙站饋線提供，在這種情況下發(fā)生各類故障，故障電流均來源于甲站、乙站上級系統(tǒng)。在這種故障下，保護(hù)元件還能保持其靈活，這就說明整定原則與饋線的保護(hù)功能已經(jīng)達(dá)成一致。

3合環(huán)對饋線保護(hù)的影響

3.1合環(huán)沖擊電流對饋線保護(hù)的影響：

查詢相關(guān)文獻(xiàn)資料知：線路最大載流量ILmax均滿足ILmax≤1852A和電流互感器CT一次側(cè)額定電流滿足ICTln/ILmax≥1.3的條件下，合環(huán)沖擊電流不會超過相間電流保護(hù)定值，并且沖擊電流可迅速衰減（通常一個周波后就可大幅衰減），因而可以保證相間電流保護(hù)不會誤動作。

3.2合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流對饋線保護(hù)的影響：

查詢相關(guān)文獻(xiàn)資料知：在均滿足ILmax≤3000A及ICTln/ILmax≥0.8的條件下，合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流不會超過相間電流保護(hù)定值，保證相間電流保護(hù)不會誤動作。

4合環(huán)后解環(huán)運(yùn)行對饋線保護(hù)的影響

合環(huán)后運(yùn)行解環(huán)，此時對10kV 饋線保護(hù)的主要影響是：拉長了單饋線供電距離，線路末端故障時饋線保護(hù)靈敏度下降，而且饋線負(fù)荷增加可能導(dǎo)致過負(fù)荷保護(hù)動作。

合環(huán)后，如果在甲站解環(huán)，那么會由乙站電源為整段負(fù)荷供電，此時，如果甲站原10kV 饋線故障，那么故障電流是由乙站輸出，與合環(huán)過程中甲站10kV 饋線故障情況相同。同樣，合環(huán)后如果在乙站解環(huán)，那么會由甲站電源為整段負(fù)荷供電，此時，如果乙站原10kV 饋線故障，那么故障電流是由甲站輸出，與合環(huán)過程中乙站10kV 饋線故障情況相同，這也就是具有等值的特性。

合環(huán)后運(yùn)行解環(huán)，如果在甲、乙站為整段負(fù)荷供電時發(fā)生故障，則甲、乙站饋線開關(guān)處測量的故障電流與正常運(yùn)行方式下相比減小，限時速斷保護(hù)范圍減小，定時限過流保護(hù)靈敏度降低，因此就必需要計算末端故障時是否能滿足整定原則中關(guān)于靈敏度系數(shù)Ksen > 1.5的要求。

為了達(dá)到保護(hù)線路全長的目的，定時限過流保護(hù)必須在最不利的情況下，即系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下線路末端兩相短路時（此時流過保護(hù)的短路電流最?。哂凶銐虻姆磻?yīng)能力，這個能力通常用靈敏度系數(shù)Ksen來衡量。在小方式下金屬性相間短路故障進(jìn)行校驗相間電流保護(hù)的靈敏度，公式如下：

具有金屬性質(zhì)的三相電流計算公式為：

通過兩個公式可以得知，在明確等效電勢參數(shù)的同時，應(yīng)當(dāng)掌握系統(tǒng)和饋線兩者的抗阻參數(shù)，才能夠?qū)ΡＷo(hù)敏捷度進(jìn)行可靠性的校驗。

從某區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計算平臺生成系統(tǒng)的阻抗數(shù)據(jù)中可以得知，大方式對應(yīng)系統(tǒng)的阻抗能力小于小方式對應(yīng)系統(tǒng)的阻抗能力。如下表1所示：

電壓等級（kV） 變電站 大方式對應(yīng)系統(tǒng)阻抗（Ω） 小方式對應(yīng)系統(tǒng)阻抗（Ω）

110 終端 0.34 0.39

220 終端 0.3 0.35

220 鏈?zhǔn)?0.4 0.5

表 1. 大、小方式下城區(qū)主變電站對應(yīng)系統(tǒng)的阻抗情況

在表1 中可以得知：小方式下110kV 變電站系統(tǒng)等效阻抗通常小于0.4 ；而220kV 變電站系統(tǒng)等效阻抗通常不大于0.5Ω。

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，在該區(qū)域，10kV饋線網(wǎng)絡(luò)中各類型號截面的導(dǎo)線、電纜最長的饋線其阻抗也最大。城區(qū)10kV聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)最大阻抗大約為0.5Ω，饋線最高的總阻抗大約為4.6Ω ；以此參數(shù)作為依據(jù)，就可以對末端三相金屬性故障電流進(jìn)行計算：

若要使末端相間短路故障時靈敏度系數(shù)在小方式下能夠符合規(guī)程要求，就應(yīng)使：

通過計算得知，站內(nèi)出線開關(guān)CT一次側(cè)額定電流不得大于914A ，這樣就能保證合環(huán)后的故障靈敏度高于1.5。

綜上得知，進(jìn)行合環(huán)后運(yùn)行解環(huán)時城區(qū)的10kV 饋線如果要在末端故障時靈敏度符合規(guī)則的需求，就應(yīng)當(dāng)保證饋線CT一次側(cè)額定電流小于1000 A。

結(jié)束語

以城區(qū)的10kV 配網(wǎng)合環(huán)操作對饋線保護(hù)的影響為依據(jù)，對計算的結(jié)果進(jìn)行綜合的分析和歸類，由于篇幅原因，不能一一的分析，不過在查找文獻(xiàn)可以得出以下的論斷：第一、饋線的最大載流量不得大于1852A ；第二、饋線CT 一次側(cè)額定電流與最大載流量之比不低于1.3；第三、饋線CT一次側(cè)額定電流應(yīng)當(dāng)?shù)陀?000A。在符合上述的三個條件時，可使10kV 配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)電滿足繼電保護(hù)整定規(guī)程要求，在合環(huán)時不用考慮對繼電保護(hù)的影響，對不滿足上述三個條件的在合環(huán)操作時需要進(jìn)行具體分析計算。

參考文獻(xiàn)

[1]張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].中國電力出版社（第一版），2005.

篇8

【關(guān)鍵詞】不對稱斷線;繼電保護(hù);影響

1.引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國國民經(jīng)濟(jì)迅速增長，社會各領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ囊蕾囆栽絹碓綇?qiáng)，對電力安全的要求也越來越高，電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，就會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，這就意味著確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行勢在必行。電網(wǎng)運(yùn)行過程中，不對稱斷線故障一旦發(fā)生，短時間內(nèi)就會產(chǎn)生很大的電流，極有可能造成設(shè)備燒毀，同時引起大面積的斷電現(xiàn)象，對人們的生產(chǎn)生活和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都會造成很大的影響。近年來，電網(wǎng)管理自動化的程度越來越高，很多變電站也實現(xiàn)了無人值班，大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，在這種情況下，就需要利用繼電保護(hù)系統(tǒng)確保供電系統(tǒng)的安全。繼電保護(hù)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著非常重要的作用，由于電網(wǎng)環(huán)境越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需要，因此需要不斷的對繼電保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)或者重新設(shè)計，確保在不對稱斷線故障發(fā)生時，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠及時作出反應(yīng)。

2.常見的斷線故障及其危害

在中性點不接地系統(tǒng)中，不對稱短線故障一般有兩相短路和三相短路兩種形式，其中三相短路故障所造成的危害最大，三相短路故障時，會瞬間生成特別大的電流，電氣設(shè)備的使用壽命縮短，甚至是直接過熱、燒毀，還有可能引起火災(zāi)，由于線路中的電壓過低，正常用電的用戶也會受到很大的影響，其次，三相電壓不對稱還會產(chǎn)生負(fù)序電流，導(dǎo)致電機(jī)過熱，降低其工作效率。

不管是主、變還是高壓、低壓母線上出現(xiàn)斷線都有可能造成保護(hù)引出跳閘，主變中性點不接地的情況下，不管是什么形式的發(fā)電機(jī)出口斷線和高壓斷線都是負(fù)序引出跳閘;主變中性點直接接地的情況下，高壓斷線由主變零序啟動跳閘。若故障的運(yùn)行電流比額定電流小，由于斷線種類和運(yùn)行方式的差異，保護(hù)啟動的情況也不同，可能跳閘，也可能不跳閘，對于跳閘的故障，工作人員要準(zhǔn)確的做出判斷，要以最快的速度解決故障。判斷不跳閘的故障時，要區(qū)分一次斷線和二次斷線，兩種情況都會啟動負(fù)序過負(fù)保護(hù)，但是一次斷線時三相電流不等，二次斷線時一次三相電流平衡。

3.不對稱斷線

所有的不對稱運(yùn)行都可以看作是三相阻抗不相等，而斷線不對稱是三相阻抗不相等特殊方式。將斷相看作是斷口阻抗，剩下的兩相在斷口相阻抗為零，同不對稱短路分析一樣。

首先，要根據(jù)電力系統(tǒng)參數(shù)和接線圖將各序網(wǎng)絡(luò)做出，其次，由斷相種類的不同，確定斷相處的邊界條件，建立復(fù)合序網(wǎng)，再次，將斷口處電壓電流的各序分量計算出來，同時將各序網(wǎng)中節(jié)點電和壓電流的序?qū)ΨQ分量計算出來，最后，綜合得出全電壓和全電流。

4.不對稱斷線對繼電保護(hù)裝置的影響

4.1 需要提供可靠性

不對稱斷線故障發(fā)生時，往往伴隨著三相電壓的不對稱，接著會造成三相電流的不對稱，就會造成電氣設(shè)備過載，因此，需要利用繼電保護(hù)裝置避免這種情況的發(fā)生，而且對于繼電保護(hù)裝置有著很高的要求，在不對稱斷線故障發(fā)生時，繼電保護(hù)裝置會依據(jù)當(dāng)時的情況做出準(zhǔn)確的判斷，確保裝置做出準(zhǔn)確的動作，繼電保護(hù)裝置會在需要的時候及時發(fā)揮作用，正常情況下，繼電保護(hù)裝置也不會發(fā)生誤動。

繼電保護(hù)裝置的安全可靠性既取決于裝置的出廠質(zhì)量，也與繼電保護(hù)裝置日常中的保養(yǎng)和維護(hù)有關(guān)，這就要求在繼電保護(hù)裝置的選擇上，要選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，并在平時做好保養(yǎng)和維護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)并解決裝置存在的問題，確保繼電保護(hù)裝置一直處于良好的工作狀態(tài)。常見的繼電保護(hù)裝置如圖1所示。

圖1 常見的繼電保護(hù)裝置

4.2 對繼電保護(hù)的選擇性影響

在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時，為了減小故障對設(shè)備造成的危害，繼電保護(hù)裝置會自動對受故障影響的設(shè)備斷開，同時還要確保在故障電路的保護(hù)裝置拒動的時候，相鄰設(shè)備的保護(hù)裝置能夠?qū)⑵鋽嚅_。近年來，我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，因此只是核對后備設(shè)備進(jìn)行保護(hù)是不夠的，還需要利用附近的裝置對其保護(hù)，發(fā)生短路故障時，附近的保護(hù)裝置會在變壓器主保護(hù)舉動的情況下對其進(jìn)行保護(hù)，因此對線路進(jìn)行設(shè)置時，為了盡可能的提高安全性和可靠性，要確保繼電保護(hù)裝置能夠充分實現(xiàn)選擇性。

在此基礎(chǔ)上，設(shè)置變電線路保護(hù)時，可以考慮選擇遠(yuǎn)程保護(hù)，不對稱斷線故障一旦發(fā)生，極有可能會造成二次回路故障和直流電源故障，進(jìn)而導(dǎo)致裝置拒動，這時選擇遠(yuǎn)程保護(hù)，有利于提高電力系統(tǒng)的安全性，因此，遠(yuǎn)程保護(hù)應(yīng)該廣泛應(yīng)用于變壓器的繼電保護(hù)中，在遠(yuǎn)程保護(hù)不能發(fā)揮其功能時，再進(jìn)行近的后備保護(hù)的設(shè)置。

4.3 對速度性的影響

速度性指的是在不斷線故障發(fā)生時，繼電保護(hù)裝置要在最短的時間采取最正確的動作對主要設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，盡可能的減少過載電流和過載電壓對設(shè)備的影響，同時，繼電保護(hù)裝置動作的速度還要滿足選擇性的要求，一般設(shè)備價格昂貴，操作復(fù)雜，低壓電力設(shè)備中也不采用，只是在高壓電力設(shè)備和電力線路中采用，在高壓配變電電網(wǎng)中，特別是在不對稱斷線故障的處理中，繼電保護(hù)裝置的快速動作對保護(hù)變電設(shè)備具有十分重要作用，由于不對稱斷線故障發(fā)生時，電流和電壓會瞬間升高，這時就需要繼電保護(hù)裝置能在短時間內(nèi)做出準(zhǔn)確的動作。

4.4 對于靈敏性的影響

繼電保護(hù)裝置的安全性與可靠性在一定程度上也與靈敏度有關(guān)，靈敏度既不能太高，也不能太低，恰當(dāng)?shù)撵`敏度才能確保繼電保護(hù)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，只有能夠準(zhǔn)確的判斷異常電流，才能準(zhǔn)確的做出保護(hù)動作。凡是與要求相符的繼電保護(hù)裝置，故障在規(guī)定范圍內(nèi)出現(xiàn)時，無論短路點有沒有過渡電阻，也不管短路的性質(zhì)和短路的位置，繼電保護(hù)裝置都能做出準(zhǔn)確的動作，不管是在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的單相短路，還是經(jīng)過較大的電阻過渡，又或者是在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下經(jīng)過三相短路，繼電保護(hù)裝置都能做出動作。

系統(tǒng)最小運(yùn)行方式指的是在被保護(hù)線路末端短路故障的情況下，系統(tǒng)等效阻抗最大，流過繼電保護(hù)裝置的短路電流就是最小的運(yùn)行方式;系統(tǒng)最大運(yùn)行方式指的是在被保護(hù)線路末端短路故障的情況下，系統(tǒng)等效阻抗最下，流過繼電保護(hù)裝置的短路電流就是最大的運(yùn)行方式。阻抗、電壓和電流等故障參數(shù)進(jìn)行計算時，要按照實際情況，采取最不利的故障類型和運(yùn)行方式進(jìn)行極端，增加裝置的靈敏性，也就是增加繼電保護(hù)裝置的依賴性，在一定程度上與安全性相矛盾，對于不同作用的保護(hù)和被保護(hù)的線路的設(shè)備，要求的靈敏度系數(shù)也不相同。

5.結(jié)束語

對發(fā)電機(jī)的過流保護(hù)是造成斷線的主要原因，眾所周知，我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越快，人們對電網(wǎng)的依賴性越來越大，對電網(wǎng)安全性的要求也越來越高，電網(wǎng)系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，就會給人民的生產(chǎn)生活和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行時至關(guān)重要的，不斷線故障發(fā)生時，會產(chǎn)生很大的電流，就會導(dǎo)致電力系統(tǒng)設(shè)備發(fā)熱，甚至是燒毀，研究不對稱斷線對變電繼電保護(hù)的影響是未來不對稱斷電研究的主要方向，具有十分重要的意義，有利于促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：電力變壓器；電氣試驗；繼電保護(hù)；常見故障；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM41 文章編號：1009-2374（2016）32-0065-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.032

目前，我國人民對于電的需求量越來越大，保證電網(wǎng)的運(yùn)行安全這一問題顯得尤為重要。由于電網(wǎng)運(yùn)行復(fù)雜，在這一過程中，要時刻保持變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定。變壓器承擔(dān)著輸電、配電的任務(wù)，也是電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全的基礎(chǔ)保證，文章就變壓器電氣試驗和繼電保護(hù)的基本方法進(jìn)行了闡述與分析。

1 電力變壓器常見電氣試驗

電力變壓器使用過程中會出現(xiàn)不同程度的故障，針對不同故障要進(jìn)行對應(yīng)的電氣試驗，檢查出設(shè)備故障，并進(jìn)行維修。其中常見的電氣試驗有絕緣測量、耐壓試驗、變比試驗、瓦斯繼電器試驗，如果繼電器故障難以處理，還要進(jìn)行直流電阻試驗。絕緣測量是所有試驗的基礎(chǔ)，通過變壓器一次和二次之間對地電阻測量，可以確定簡單的故障，也可以確保設(shè)備的絕緣強(qiáng)度，防止漏電和破損。當(dāng)電壓器存在相間電阻平衡問題時，采用直流電阻試驗來測試其穩(wěn)定性。繼電器瓦斯試驗較為復(fù)雜，但在大型變壓器故障查找和檢修中不可缺少，也要根據(jù)電力變壓器的運(yùn)行對其進(jìn)行繼電器保護(hù)。

2 變壓器繼電保護(hù)原理及原則

2.1 變壓器繼電保護(hù)基本原理

變壓器繼電保護(hù)主要靠繼電保護(hù)裝置來完成。其基本原理為，繼電保護(hù)裝置能夠?qū)κ鼙Ｗo(hù)區(qū)域內(nèi)的故障做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，提示維修人員設(shè)備存在安全隱患。繼電保護(hù)裝置要能夠正確地判斷故障，不能誤動或拒動。出現(xiàn)故障的變壓器和未出現(xiàn)故障的變壓器的電氣量發(fā)生巨大變化，其中電流和電壓是主要表現(xiàn)。發(fā)生故障后，繼電保護(hù)裝置顯示，變壓器系統(tǒng)的電流瞬間增大，變壓器正常運(yùn)行狀態(tài)下，電流為額定電流。而故障發(fā)生后，很可能造成系統(tǒng)的短路，電流值迅速上升并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過額定電流值，容易造成系統(tǒng)內(nèi)部零件燒毀。與此同時，電壓會降低，并且越接近短路點，電壓值下降越多。與正常運(yùn)行相比，故障下的變壓器系統(tǒng)電流與電壓之間的相位角增大。最后，故障狀態(tài)下的系統(tǒng)會出現(xiàn)阻抗上的變化，也就是電壓與電流的比值減少，無法維持設(shè)備的正常運(yùn)行，從而造成電力系統(tǒng)停止工作。

2.2 變壓器繼電保護(hù)的原則

繼電保護(hù)裝置發(fā)揮保護(hù)功能要具有可靠性、選擇性、靈敏性和速動性四個特點。可靠性是繼電保護(hù)的最基本要求，要求在執(zhí)行繼電保護(hù)的過程中，正確判斷和發(fā)現(xiàn)故障，并且要發(fā)出正確的預(yù)警信號。繼電保護(hù)裝置要滿足設(shè)備運(yùn)行的基本性能，不能誤動或者拒動。當(dāng)變壓器出現(xiàn)短路后，還要求繼電保護(hù)裝置具有選擇性，是指在發(fā)生故障后只對保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)出口動作，幫助維修人員判斷故障位置，減少資源浪費(fèi)，不影響系統(tǒng)的整體工作性能。由于故障多在瞬間出現(xiàn)，因此判斷故障也要具有靈敏性和快速性，從性能上繼電保護(hù)裝置應(yīng)具有高度的靈敏性，一旦設(shè)備存在故障隱患，就將提供預(yù)警報告，并將故障可能范圍降到最低，使工廠可以實現(xiàn)預(yù)防先于維修，提高設(shè)備的運(yùn)行效率。繼電保護(hù)裝置整體規(guī)程與靈敏度的計算方式不同，前者是在最大運(yùn)行方式下進(jìn)行計算的，而后者是在最小運(yùn)行方式下進(jìn)行計算的。靈敏度高的繼電保護(hù)裝置要能夠?qū)Χ搪伏c進(jìn)行正確判斷。也就是說，無論是在最大運(yùn)行模式，還是在最小運(yùn)行模式下，繼電保護(hù)系統(tǒng)都要保持可靠的運(yùn)作性能。要求繼電保護(hù)裝置可以識別變壓器內(nèi)部輕微匝間故障，確保保護(hù)范圍。同時，繼電保護(hù)裝置的動作要快，要在第一時間做出判斷，以便于維修人員能夠及時發(fā)現(xiàn)變壓器故障，減少運(yùn)行損失。繼電保護(hù)裝置的故障判定范圍包括電廠設(shè)備的母線電壓小于有效值、大型發(fā)電機(jī)或者大容量發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障、對人體安全造成影響的干擾信號，若單指變壓器的話，還包括電壓器內(nèi)部的線路短路、匝間短路和接地短路現(xiàn)象。另外，針對故障的電流不平衡和差動電流現(xiàn)象，均應(yīng)做出準(zhǔn)確的判斷，從而確保變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定，促進(jìn)電廠的正常運(yùn)行。

2.3 電力變壓器繼電保護(hù)方案設(shè)計

針對當(dāng)下電力企業(yè)的發(fā)展，變壓器繼電保護(hù)方案主要從以下方面入手，分別為瓦斯保護(hù)、差動保護(hù)和過電流保護(hù)。企業(yè)應(yīng)從變壓器的原理，運(yùn)行中所需的技術(shù)支持入手，以保持變壓器正常的工作狀態(tài)為前提，進(jìn)行設(shè)計、維持和繼電保護(hù)處理。繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)就是對障礙部位進(jìn)行預(yù)警和切除，信號的傳達(dá)要準(zhǔn)確，根據(jù)我國對變壓器運(yùn)行的相關(guān)規(guī)定，其具體的保護(hù)方案設(shè)計如下：

2.3.1 瓦斯保護(hù)。該保護(hù)在變壓器運(yùn)行中較為常見，是一種電力變壓器內(nèi)部的裝置，以氣體變壓器為主。瓦斯保護(hù)的目的是保證電力變壓器油箱內(nèi)部的氣體可以及時排出，防止油箱溫度突然上升，并且確保了絕緣油的基本性能，防止出現(xiàn)漏電和短路等安全隱患。針對不同的變壓器故障，瓦斯保護(hù)的原理不同。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，變壓器信號由油箱的上觸點連通中間變壓器發(fā)出，當(dāng)系統(tǒng)存在故障時，則警報信號由油箱的下觸點連通信號回路發(fā)出，并輔以跳閘應(yīng)急處理，此時可以確保故障的正確預(yù)警，并且降低了故障的可能范圍，提高了故障排除和維修的效率。

2.3.2 變壓器的差動保護(hù)。差動保護(hù)實際上是利用了變壓器高壓端和低壓端電流和相位的不同，根據(jù)變壓器的運(yùn)行原理，將兩側(cè)的不同電流互感器進(jìn)行連接，形成環(huán)流。通過判斷電流變化來判斷是否存在故障，此方法也被稱為相位補(bǔ)償，分別將變壓器星形側(cè)和三角形側(cè)的電流互感器連接成三角形和星型。正常狀態(tài)下，星型互感器和三角形、星形之間的電流差值為零或者接近于零，此時差動保護(hù)無動作，而在出現(xiàn)故障時，繼電器的兩側(cè)電流差值會增大，并且是快速增大，此時的電流值為繼電保護(hù)裝置的兩側(cè)互感電流所形成的二次電流之和，遠(yuǎn)大于故障點的短路電路，從而造成系統(tǒng)短路，安裝繼電保護(hù)裝置的主要目的就是在系統(tǒng)某處出現(xiàn)故障時做出相應(yīng)的動作，縮小短路帶來的影響。由繼電保護(hù)裝置發(fā)出相應(yīng)的差動信號，預(yù)示存在故障，并協(xié)助解決故障。差動保護(hù)原理清晰，能夠保持靈敏度高、選擇性好、實現(xiàn)簡單等特點，在發(fā)電機(jī)、電動機(jī)以及母線等設(shè)備上均能得到廣泛應(yīng)用，作為電器主設(shè)備的主保護(hù)，優(yōu)勢比較明顯。

2.3.3 電力變壓器的過電流保護(hù)和負(fù)荷保護(hù)。電力變壓器過電流保護(hù)常用于上述所述兩種方案的備用保護(hù)方案。過電流保護(hù)分為幾種，主要是按照不同的短路電流來劃分。其中過電流保護(hù)主要用于降壓變壓器。復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)則應(yīng)用于升壓變壓器，對其靈敏度不足具有彌補(bǔ)作用。負(fù)序電流和單相式低電壓啟動的過電流保護(hù)，則多應(yīng)用于系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和63MV-A及以上大容量升壓變壓器。與之相對應(yīng)的變壓器負(fù)荷保護(hù)主要應(yīng)用于故障預(yù)防，變壓器長期處于大負(fù)荷狀態(tài)下，會導(dǎo)致其電流增大，負(fù)荷保護(hù)就是通過降低負(fù)荷來控制過電流。該裝置通常指采用一只電流繼電器與某個單相線路相連的一對一的接線方式，一般在經(jīng)過一定延時后動作于信號，或延時跳閘。

3 結(jié)語

在我國，電網(wǎng)的發(fā)展有著不可磨滅的作用，變壓器是電網(wǎng)運(yùn)行中的核心設(shè)備，變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定決定了整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。繼電氣試驗和繼電保護(hù)是維持變壓器安全和穩(wěn)定的基本策略，要求電網(wǎng)系統(tǒng)正確運(yùn)用繼電保護(hù)策略，減少設(shè)備故障并及時清除已發(fā)生的故障。另外，在運(yùn)行過程中，還要對實際的運(yùn)行狀況進(jìn)行具體的分析。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭啟祿，張坤.發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中常見故障及應(yīng)對措施[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2015，12（1）.

篇10

[關(guān)鍵詞]500kV；電力變壓器；繼電保護(hù)

中圖分類號：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）40-0107-01

一、500kV電力變壓器的繼電保護(hù)裝置概述

繼電保護(hù)裝置能夠在電力系統(tǒng)及其元件出現(xiàn)故障問題時，及時檢測到故障并立即觸發(fā)報警信號，再由控制系統(tǒng)接收報警信號并進(jìn)行保護(hù)裝置動作，從而實現(xiàn)對故障問題的有效排除，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一般來說，繼電保護(hù)裝置的基本性能主要有靈敏性、可靠性、快速性和選擇性等幾種。其中，靈敏性一般是采用靈敏系數(shù)來加以表示的，裝置靈敏系數(shù)越高，則其反應(yīng)故障的能力也越好；可靠性是表現(xiàn)在繼電保護(hù)過程中，裝置不會發(fā)生拒動作；快速性體現(xiàn)在裝置消除異常與故障問題的時間問題上；而選擇性則是在可能的最小的區(qū)間內(nèi)切除故障，以確保設(shè)備供電的正常。在供電系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)裝置在檢測系統(tǒng)運(yùn)行情況、控制斷路器工作以及記錄故障問題等方面，有著極為重要的作用。

二、500kV電力變壓器繼電保護(hù)的相關(guān)問題分析

1.500kV電力變壓器的常見繼電保護(hù)問題

（1）瓦斯保護(hù)。在500kV電力變壓器的繼電保護(hù)中，往往容易因變壓器在濾油、加油時未將內(nèi)部空氣及時排出，而導(dǎo)致變壓器運(yùn)行過程中油溫升高將空氣逐步排出，引起瓦斯保護(hù)信號動作。同時，受到500kV電力變壓器穿越性短路的影響，也易于造成瓦斯保護(hù)信號動作。另外，由于內(nèi)部嚴(yán)重故障、油位迅速下降等，也容易引起瓦斯保護(hù)動作及跳閘。

（2）差動保護(hù)。差動保護(hù)主要是通過對500kV電力變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)電流大小及相位差別加以利用，從而實現(xiàn)保護(hù)。由于差動保護(hù)靈敏度相對較高，能夠無延時對各種故障做出選擇性的準(zhǔn)確切除，且又具有選擇性好、實現(xiàn)簡單以及區(qū)分故障性能好等特點，使得差動保護(hù)在當(dāng)前大多數(shù)電路保護(hù)中受到廣泛應(yīng)用。

（3）過勵磁保護(hù)。在500kV電力變壓器的工作過程中，若在其高壓側(cè)出現(xiàn)500kV的高壓，那么此期間變壓器的磁密度會接近飽和狀態(tài)，此時如果有頻率降低、電壓升高等情況出現(xiàn)，將很容易導(dǎo)致變壓器發(fā)生過勵磁現(xiàn)象。過勵磁保護(hù)便是基于此原理來反映過勵磁引起的過電流，以延長變壓器使用壽命。

（4）過電流保護(hù)。電力變壓器過電流保護(hù)作為瓦斯保護(hù)和差動保護(hù)的后備，通常可以根據(jù)變壓器的容量以及短路電流的不同情況，進(jìn)行過電流保護(hù)、復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)以及負(fù)序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護(hù)等。其中，過電流保護(hù)常用于降壓變壓器；復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)通常是在升壓變壓器，或是在過電流保護(hù)的靈敏度不夠等情況下方才采用；而負(fù)序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護(hù)，則在63MV-A及以上大容量升壓變壓器，以及系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器較為常用。

2.500kV電力變壓器常見故障

一般來說，500kV電力變壓器的常見故障類型主要有兩類，即油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障，常見的有高、低壓側(cè)繞組間的相間短路，輕微匝間短路、中性點接地系統(tǒng)的側(cè)繞組處單相接地短路，鐵芯繞損燒壞等故障。電力變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，往往會產(chǎn)生一些電流及電弧，給繞組絕緣、鐵芯等造成損壞，嚴(yán)重時甚至?xí)棺儔浩饔褪軣岱纸獯罅繗怏w，引起爆炸。為此，需要繼電保護(hù)及時、有效地對這些內(nèi)部故障予以切除。油箱外部故障，最常見的有絕緣套管和引出線上發(fā)生相間短路、接地短路等。

三、500kV電力變壓器繼電保護(hù)問題的解決對策

為了使500kV電力變壓器的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，保障系統(tǒng)供電的可靠性和整個電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，并盡最大限度避免一旦停運(yùn)給整個電網(wǎng)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，可以考慮從以下幾個步驟對電力變壓器繼電保護(hù)問題進(jìn)行有效、徹底解決。

1.利用微機(jī)及相關(guān)信息，處理繼電保護(hù)故障

首先，應(yīng)對微機(jī)提供的故障信息加以充分利用，以排除簡單的繼電保護(hù)故障；其次，應(yīng)重視對人為故障的處理，例如在有些繼電保護(hù)故障發(fā)生后，單從現(xiàn)場的信號指示并無法找到發(fā)生故障的原因，可能與工作人員的重視程度不夠、措施不力有關(guān)，對于這種情況，需要如實反映，以便分析和避免浪費(fèi)時間。另外，還應(yīng)重視對故障錄波和事件記錄的充分利用，包括微機(jī)事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號等。通過這些記錄，能夠?qū)σ弧⒍蜗到y(tǒng)進(jìn)行全面檢查，此時若發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)正確動作是由一次系統(tǒng)故障所致，則可判斷不存在繼電保護(hù)故障處理的問題；若發(fā)現(xiàn)故障主要出在繼電保護(hù)上，則應(yīng)該盡可能維持原狀，做好故障記錄，通過制定相應(yīng)的故障處理計劃后再進(jìn)行故障處理。

2.合理應(yīng)用檢查方法

在變壓器繼電保護(hù)出現(xiàn)誤動時，可采用逆序檢查法，從故障發(fā)生的結(jié)果出發(fā)，逐級往前查找微機(jī)事件記錄及故障錄波等；

在出現(xiàn)拒動時，可采用順序檢查法，通過外部檢查絕緣檢測定值檢查電源性能測試保護(hù)性能檢查的順序，進(jìn)行檢驗調(diào)試。另外，在檢查繼電保護(hù)裝置的動作邏輯和動作時間時，還可應(yīng)用整組試驗法來進(jìn)行。通過短時間內(nèi)再現(xiàn)故障的方式，來判斷繼電保護(hù)發(fā)生故障的原因并加以解決。

3.繼電保護(hù)常見故障的解決

結(jié)合瓦斯故障的處理方式來看，在發(fā)生瓦斯保護(hù)動作時，可通過復(fù)歸音響，密切監(jiān)視變壓器電流、電壓及溫度，檢查直流系統(tǒng)絕緣接地情況以及二次回路是否存在故障等來排除故障。

若檢查發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器內(nèi)存在氧化，則應(yīng)即刻排出瓦斯繼電器的氣體，同時收集并檢查氣體，若氣體無色、無臭且不可燃，則變壓器仍可繼續(xù)運(yùn)行；若氣體為白色、淡黃色，并帶刺激味或為灰黑色且可燃，則說明變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，需要取油樣化驗其閃點，若其閃點較前次低于5℃以上時，應(yīng)停運(yùn)變壓器，并聯(lián)系檢修進(jìn)行內(nèi)部檢查。

五、結(jié)束語

繼電保護(hù)是保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要裝置。本研究對500kV電力變壓器繼電保護(hù)的相關(guān)問題以及電力變壓器常見故障進(jìn)行探討，可以看出，電力變壓器繼電保護(hù)問題的處理，除了可以利用微機(jī)及相關(guān)信息處理之外，還可通過合理正確利用檢查方法和針對性處理等方式加以解決，從而提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作可行性，減少故障問題的發(fā)生。另外，在500kV電力變壓器繼電保護(hù)中應(yīng)用差動保護(hù)，還能夠較為全面顧及到電力變壓器內(nèi)外部故障，進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：