繼電保護(hù)的介紹

1 序言

農(nóng)村電網(wǎng)是整個(gè)電力系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。做好農(nóng)村電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算工作，對(duì)已安裝的各種繼電保護(hù)按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值，使各種繼電保護(hù)有機(jī)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(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)就農(nóng)村電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算有關(guān)四性（選擇性、靈敏性、快速性、可靠性）問題做以下討論，供同行交流。

2 農(nóng)村電網(wǎng)的特點(diǎn)

（1） 農(nóng)村電網(wǎng)變電所大多數(shù)為35kV變電所，主結(jié)線為單母線分段及單母線，電壓比為35/10kV，容量比為100/100,主變一般按兩臺(tái)配置。

（2） 主變主保護(hù)配置速斷、差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，主變后備保護(hù)配置過電流保護(hù)。出線保護(hù)配置速斷，*速斷，過電流保護(hù)，并配置一次重合閘。

（3） 線路串接級(jí)數(shù)多，分支線多，距離長。

（4） 負(fù)荷率低，負(fù)荷變化大，隨機(jī)性強(qiáng)，功率因數(shù)低。

（5） 配電變壓器數(shù)量多，勵(lì)磁涌流大。

（6） 線路設(shè)備質(zhì)量相對(duì)較差，故障率較高。

（7） 線路電壓等級(jí)大都在10～35kV范圍。

3 繼電保護(hù)四性關(guān)系處理問題

（1） 快速性：對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)來說，快速性的矛盾并不突出，因?yàn)榭焖傩灾饕菫榱私鉀Q大電網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定問題，農(nóng)村電網(wǎng)一般處于電網(wǎng)末端，短路電流相對(duì)較小，對(duì)系統(tǒng)的影響不是非常突出。反之，農(nóng)村電網(wǎng)電氣距離遠(yuǎn)離系統(tǒng)振蕩中心，主電網(wǎng)都配置有快速保護(hù)，系統(tǒng)對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)的影響也相對(duì)較小，加之農(nóng)村電網(wǎng)35kV電壓級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一般在2s及以下（根據(jù)變壓器反措要求，主變后備保護(hù)必須在2s內(nèi)切除故障），滿足變壓器反措要求。就用戶而言，負(fù)荷的重要性程度及連續(xù)性相對(duì)較差，負(fù)荷主要是照明、小動(dòng)力、提灌工程等。在2s內(nèi)切除故障，在一般情況下，不會(huì)對(duì)用戶電氣設(shè)備造成很大影響。隨著城農(nóng)網(wǎng)改造工程的實(shí)施，微機(jī)保護(hù)覆蓋面進(jìn)一步擴(kuò)大，保護(hù)時(shí)間級(jí)差由0.5s減到0.3s，使農(nóng)村電網(wǎng)整體保護(hù)動(dòng)作時(shí)間進(jìn)一步下降。在用戶端大量采用靜態(tài)繼電器及快速空氣斷路器、快速熔斷器后，提高了用戶端的快速性。總體來講，保護(hù)動(dòng)作快速性問題隨著系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間級(jí)差壓縮，保護(hù)動(dòng)作速度還會(huì)進(jìn)一步加快，向好的方向發(fā)展。

線路保護(hù)后加速問題：在實(shí)際運(yùn)行中，由于農(nóng)村電網(wǎng)一條線路接入配電變壓器較多，配電變壓器群勵(lì)磁涌流較大，所以在手動(dòng)重合或保護(hù)重合時(shí)，過電流保護(hù)電流元件動(dòng)作（無電壓閉鎖）造成后加速跳閘。故在投后加速段加速過電流段時(shí)應(yīng)先測(cè)量勵(lì)磁涌流，其后再?zèng)Q定是否投過電流后加速段。在一般情況下，*速斷、過電流保護(hù)均應(yīng)投后加速段，以提高切除系統(tǒng)故障的快速性。

（2） 選擇性：選擇性是衡量繼電保護(hù)運(yùn)行質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。由于系統(tǒng)上下級(jí)保護(hù)不配合，造成擴(kuò)大停電面積的系統(tǒng)事故時(shí)有報(bào)道，大面積停電事故均屬系統(tǒng)事故，對(duì)社會(huì)造成很大影響，帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，選擇性是四性的靈魂，關(guān)鍵在于解決越級(jí)跳閘問題。在實(shí)際工作中，往往有未核算保護(hù)配合問題或在方式安排上只考慮了正常方式的保護(hù)配合問題，而未考慮特殊方式下的保護(hù)配合問題造成越級(jí)跳閘，或者只考慮了相鄰兩級(jí)相同元件的保護(hù)配合問題，而忽視了相鄰兩級(jí)在任何運(yùn)行方式下的真正配合。為了確保系統(tǒng)各級(jí)保護(hù)配合，我們采用了繪制同一保護(hù)元件保護(hù)配合方塊圖，系統(tǒng)時(shí)間配合圖，靈敏度（保護(hù)范圍）配合圖，系統(tǒng)各級(jí)綜合分析保護(hù)配合圖。通過用圖解法分析，可以清晰描述系統(tǒng)各級(jí)保護(hù)配合問題，有效防止了非選擇性動(dòng)作。農(nóng)村電網(wǎng)因串級(jí)級(jí)數(shù)多，按常規(guī)后備保護(hù)時(shí)間逐級(jí)配合，在線路末端出現(xiàn)0s保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，使用戶保護(hù)無法配合。在保護(hù)靈敏度滿足的前提下，可適當(dāng)在某一級(jí)退出后備段，以節(jié)省系統(tǒng)時(shí)間級(jí)差，或采用重合閘補(bǔ)救方法。采用后者使末級(jí)重合閘動(dòng)作時(shí)間較長，如果線路串級(jí)級(jí)數(shù)很大，則應(yīng)優(yōu)先采用前者。如果任選一種方法不能滿足要求，可以采用兩種方法相結(jié)合的方案。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況靈活處理，不能*照搬書本。

（3） 可靠性：即需要保護(hù)動(dòng)作時(shí)必須動(dòng)作，不能拒動(dòng)；不需要保護(hù)動(dòng)作時(shí)必須不動(dòng)作，不能誤動(dòng)。在誤動(dòng)方面存在以下問題：①過負(fù)荷問題：由于整定計(jì)算提供負(fù)荷不準(zhǔn)，或?qū)ω?fù)荷預(yù)測(cè)不準(zhǔn)，尤其在特殊運(yùn)行方式下，由過負(fù)荷引起保護(hù)動(dòng)作；②方式和保護(hù)不協(xié)調(diào)：方式安排未考慮保護(hù)是否滿足配合要求；③不用保護(hù)或需要說明的注意事項(xiàng)未交代清楚，運(yùn)行人員誤投；④微機(jī)保護(hù)控制字取錯(cuò)。在拒動(dòng)方面，一是未進(jìn)行二次回路的負(fù)載校驗(yàn)；二是保護(hù)軟硬壓板投錯(cuò)或漏投。

（4） 靈敏性：即保護(hù)裝置對(duì)故障時(shí)狀態(tài)電氣量的反應(yīng)能力。農(nóng)村電網(wǎng)大都采用固定門檻的判據(jù)條件，定時(shí)*特性。一般配置由電流、電壓元件構(gòu)成的保護(hù)。該保護(hù)受電網(wǎng)運(yùn)行方式影響很大，往往在小運(yùn)行方式下校核靈敏度時(shí)不能滿足要求。例如：①主變保護(hù)：在一般常規(guī)35kV變電所中，35kV電源側(cè)配置電流速斷為主保護(hù)，過電流作為后備保護(hù)。如主保護(hù)在高壓側(cè)校驗(yàn)靈敏度不夠，改為差動(dòng)保護(hù)。如過電流保護(hù)靈敏度不夠，改為復(fù)合電壓或低電壓閉鎖過電流，閉鎖電壓取10kV電壓相對(duì)靈敏。在選擇主變保護(hù)配置時(shí)，應(yīng)適當(dāng)超前考慮，以免因運(yùn)行方式變化出現(xiàn)靈敏度不夠現(xiàn)象。②對(duì)線路保護(hù)，一般配置二段式或三段式保護(hù)。在靈敏度不夠及無保護(hù)范圍或保護(hù)范圍很小時(shí)，可改為電壓保護(hù)或電壓閉鎖的電流保護(hù)，一般都能滿足要求。由于農(nóng)村電網(wǎng)線路導(dǎo)線截面小，線路電阻較大，在計(jì)算短路電流時(shí)不能忽略，以便準(zhǔn)確計(jì)算短路電流，確保正確反應(yīng)靈敏度。

4 幾點(diǎn)看法

（1） 農(nóng)村電網(wǎng)的四性關(guān)系處理方面，應(yīng)堅(jiān)持在滿足保護(hù)靈敏度的前提下，重點(diǎn)解決保護(hù)選擇性問題，其次是處理好可靠性問題。

（2） 為了確保繼電保護(hù)整定計(jì)算準(zhǔn)確無誤。必須堅(jiān)持三級(jí)審核制。

（3） 一次系統(tǒng)運(yùn)行方式和保護(hù)配置必須相協(xié)調(diào)。

（4） 定期修改繼電保護(hù)整定方案。

（5） 對(duì)定值通知單的下達(dá)，應(yīng)詳細(xì)說明保護(hù)裝置的投運(yùn)條件及運(yùn)行中應(yīng)注意的問題。