变电站中主设备继电保护实践运用分析.docVIP

变电站中主设备继电保护实践运用分析 　　【摘 要】本文基于工作实践，分析了当前继电保护应用在变电站主设备中的一些问题，并着重介绍了防止励磁涌流、避免电流互感器饱和、解决变压器保护拒动、解决配电变压器保护存在的问题四种方法及其具体运用，希望给相关人员一些启迪和思考，完善变电站中主设备继电保护的改进方法，进一步促进电力行业的不断健康发展。 　　【关键词】变电站；继电保护；技术改进 　　电力现在已经成为现代化国家转型和发展的主要支撑力量。第二产业和第三产业的发展都离不开电力的帮助，衡量一个国家发展程度的标准之一就是电能的制造和输出。作为整个电力传输系统中重要的一环，变电站工作的稳定性重要性不言而喻，这就需要我们研究关系到变电站安全运行的继电保护。继电保护装置，是一种能发现电力系统中电气元件产生故障或不正常运行的状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。经过数十年的发展，如今的继电保护设备越发完善，但仍有一些问题会引发人们的忽视，这些问题或多或少地会影响继电保护的稳定性。本文主要讲讲当今变电站主设备继电保护存在的一些问题。 　　一、变电站主设备继电保护的现状及问题探析 　　1．线路中存在励磁涌流。励磁涌流的产生是由于变压器空载投运时，铁芯中的磁通无法突变，出现了非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，励磁电流急剧增大而造成的。变压器励磁涌流最大值，能够达到变压器额定电流的六～八倍，这个最大值跟变压器的容量大小有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流具有很大的非周期分量，并按照一定时间系数衰减，衰减的时间常数也是和变压器容量大小有关的，容量越大，时间常数越大，涌流存在时间也就越长。十千伏线路装有大量的配电变压器，在合闸前，这些配电变压器是挂在线路上的，在合闸瞬间，各变压器所产生的励磁涌流在线路上互相叠加和来回反射，产生了一个复杂的电磁暂态过程，在系统阻抗较小时，会出现较大的涌流，时间常数也较大。 　　2．存在电流互感器饱和问题。短路电流在十千伏线路出口处多数都较小，尤其是农网中的变电所，???常离电源较远，系统的阻抗较大。对于同一线路，出口处短路电流大小会因为系统规模及运行方式而变化。随着系统规模的不断扩大，十千伏系统短路电流会不断增大，最终可以达到电流互感器一次额定电流的几百倍，系统中本来一些能正常运行的变化比小的电流互感器就会饱和；另一方面，短路故障的过程是暂态的，短路电流中含有非常多的非周期分量，能进一步加速电流互感器达到饱和。在十千伏线路短路时，电流互感器达到饱和，能感应到二次侧的电流接近于零。这样保护装置就会拒动，故障只能通过母联断路器或主变压器后备保护装置切除，如此不但延长了故障时间，还会使故障扩大范围，供电可靠性受到影响，进而运行设备的安全受到严重威胁。 　　3．所用变压器保护存在的问题。所用变压器是一种比较特殊的设备，特点是容量小，可靠性要求非常高，安装位置很特殊，一般接在十千伏母线上，它的高压侧短路电流与系统短路电流相等，最高达到十几千安，低压侧短路电流也不小。所用变压器保护的可靠性，将会影响到所用变压器直至整个十千伏系统的安全运行，造成很大的威胁。传统的所用变压器使用熔断器保护，其安全可靠性是比较高的，但现在系统短路容量的增加了，而且综合自动化的要求提高，这种方式已逐渐达不到要求了。 　　4．配电变压器保护保护存在的问题。十千伏配电变压器的保护配置主要由断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器等构成。负荷开关投资不大，但不能开断短路电流，因而很少被采用；断路器拥有好技术性能，但设备投资较高，加上使用繁琐，也不能广泛应用；负荷开关加熔断器组合的保护配置方式，不必采用操作复杂、价格昂贵的断路器，弥补了负荷开关不能开断短路电流的缺点，还可满足实际运行的需要，该配置可作为配电变压器的保护方式，但缺点是对于配备有瓦斯继电器的大容量配电变压器，需要断路器与瓦斯继电器相配合，才能对变压器进行有效的保护，有时还需要零序保护，都是值得注意的问题。 　　5．十千伏配电线路存在的问题。无论是城市内配网线路，还是农村配网线路，十千伏都是主要电压等级，但是十千伏配电线路具有一致性差的结构特点，比如有的用户专线，只带一二个用户，像输电线路一样；有的呈放射状，几十台变压器接在同一条线路的各个分支上；有的线路只有几百米的长度，有的线路却长到几十千米；有的线路由三十五千伏变电所出线，有的线路由一百一十千伏变电所出线；有的线路上的配电变压器容量很小，最大不过一百千伏安，有的线路上却有几千千伏安的变压器。 　　二、变电站中主设备继电保护存在问题的解决方法 　　1．在电流速断保护加入一段时间延时。励磁涌流的一个明显的特征，就是含有大量的二次谐波，在主变压器主保护中就利用这个特性，来防止励磁涌流引起保护误动作，但如果用在十千伏线路保护，需要对保护装置进行