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1、繼電保護整定配合分析 【摘要】隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展,對繼電保護也提出了更高的要求。繼電保護整定配合是繼電保護的重要組成部分,也是繼電保護發(fā)揮作用的重要保障。近年來由于建設用地日趨緊張,110kV變壓器容量越來越大,其10kV出線供電半徑也不斷增大,導致變壓器相間后備保護與10kV出線保護整定配合存在問題,本文主要對此展開分析探討。 【關鍵詞】電網(wǎng)繼電保護配合 1引言 110kV變電站的主變壓器是電網(wǎng)中的重要元件之一,是保證供電可靠性的重要設備。隨著建設用地的日趨緊張,110kV變壓器容量越來越大,10kV出線的供
2、電半徑也不斷增大。10kV配電線路的故障率較高,在本身保護裝置或斷路器拒動的情況下,變壓器后備保護將動作切除故障,導致主變跳閘,引發(fā)大面積停電。本文主要研究部分供電半徑過大的10kV線路或并倒負荷時,短時內(nèi)線路長度倍增的運行方式下,當線路末端發(fā)生故障時短路電流較小,變壓器復合電壓過流保護低電壓、負序電壓可能因靈敏度不足導致閉鎖無法解除,使得故障點無法被及時切除,導致變壓器復壓過流保護失去后備作用,影響主變乃至電網(wǎng)的安全運行,并討論了主變與10kV線路保護的整定配合措施?! ?變壓器相間后備保護概況 2.1變壓器保護配
3、置4 變壓器高、低壓側都應配置過電流保護,作為相間后備保護,用于反映變壓器外部故障引起的過電流,同時作為變壓器內(nèi)部故障的后備。根據(jù)短路電流水平、變壓器容量,同時考慮保護靈敏度的要求,變壓器的相間后備保護一般設置為復合電壓閉鎖過流保護(一般為三段,其中Ⅰ段、Ⅱ段可帶方向,Ⅲ段無方向)?! ?.2復壓閉鎖過流保護整定原則 復合電壓閉鎖元件根據(jù)負序過電壓和正序低電壓反映系統(tǒng)故障,由此區(qū)分不同原因導致的過負荷,以利于整定低電流值。根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護規(guī)程匯編》,低電壓定值一般整定為母線額定運行電壓的0.6~0.7倍,根據(jù)
4、運行經(jīng)驗通常將負序電壓值整定為4~8V(額定值為100V),過電流定值通常整定為1.5倍額定電流?! ?110kV變壓器后備保護與10kV出線保護整定配合探討題 3.1110kV變壓器復壓閉鎖過流保護現(xiàn)存問題 110kV變電站通常處于電網(wǎng)末端,系統(tǒng)阻抗相對較大,而當10kV出線的供電半徑較大時,將使得線路末端發(fā)生相間短路故障時短路電流可能很小。變壓器后備保護采用復壓閉鎖的目的是區(qū)分不同原因引起的過負荷以利于整定低電流值,提高過電流保護的靈敏度。但是目前110kV變壓器普遍容量較大,相應地額定電流也較大,再考慮可靠系
5、數(shù)等因素,通常將過電流定值整定為變壓器額定電流的1.5倍,這個數(shù)值可能會超過一些變電站10kV出線末端相間短路電流值,毫無靈敏度。這種情況下一旦變電站10kV出線保護裝置或斷路器發(fā)生拒動,變壓器后備保護可能因靈敏度不足而拒動,使得變壓器失去后備保護而越級跳閘,嚴重影響電網(wǎng)安全運行。4 3.2110kV變電站10kV出線保護整定 10kV出線一般按兩段式過電流保護設置?! ∵^流I段,即限時速斷保護,按照躲開線路所帶容量最大的變壓器低壓側發(fā)生故障時的最大短路電流整定,與線路分段開關定值和用戶智能開關保護配合?! ∵^流Ⅱ
6、段,即過電流保護,是線路保護的最后一道防線,必須保證線路末端發(fā)生故障時具有足夠的靈敏度,并應躲開正常運行時最大負荷電流,同時要考慮保護CT、線路載流量等因素,時限一般不超過1.5s。方便與線路分段開關的配合。 110kV變電站變壓器低壓側復壓過流保護一般設置為兩段,I段為1.8s跳低壓側母聯(lián)斷路器,Ⅱ段為2.1s跳低壓側,在時限上與10kV出線保護配合?! ?.3110kV變壓器后備保護與出線保護的整定配合 10kV出線線路末端故障時,線路所在母線電壓可能達不到低電壓、負序電壓定值而導致保護閉鎖。以LGJ-240導
7、線為例,假設最大、最小運行方式下系統(tǒng)阻抗分別為0.3359、1.044,低電壓定值為70V,負序電壓為6.5V(額定值為100V),可以計算出線路可能啟動低電壓閉鎖、負序電壓閉鎖的短路點距離母線的距離最大值分別為2.3km、13.98km?! ?結語 對于不同的電網(wǎng)結構、電網(wǎng)運行方式、110kV4變電站所處位置,系統(tǒng)阻抗不同,變電站10kV出線發(fā)生故障時復合電壓元件開放的線路最大長度也略有不同。復壓閉鎖元件由低電壓和負序電壓元件構成或門,通常負序電壓元件開放線路長度遠大于低電壓元件,大部分變電站10kV出線長度都在復
8、壓元件開放范圍內(nèi)。隨著110kV變壓器容量不斷增大,又要求其能夠滿負荷運行,那么變壓器低壓側復壓閉鎖過流保護作為10kV出線后備保護其保護范圍十分有限。針對這一情況,在保證繼保裝置正確動作的前提下,為了提高供電可靠性,可以采取以下措施,以防止擴大停電范圍: ?。?)對于配置兩臺大容量變壓器的110kV變電站可以考慮改為配置三臺較小