配電系統繼電保護存在的若干問題要點分析

周海波，張修善

江蘇省電力公司沛縣供電公司，江蘇沛縣 221600

配電系統繼電保護存在的若干問題要點分析

周海波，張修善

江蘇省電力公司沛縣供電公司，江蘇沛縣 221600

本文敘述了配電系統繼電保護的概況，詳細探討了配電系統繼電保護日常運行中比較常遇到的幾個問題并對以上問題的處理方法進行了分析與探討。

繼電保護；問題；改進

1 配電系統繼電保護的概況

1.1 配電系統的繼電保護裝置的組成

電源進線：定時限過流保護，定時限速切保護，過負荷報警及差動保護，輕、重瓦斯及溫度保護。饋出線路：過流保護，電流速斷保護，小電流接地報警。

1.2 配電系統的繼電保護裝置的配置原則

繼電保護的配置，它應當滿足兩點最基本的要求：一是任何電力設備和線路不得在任何時候處于無繼電保護的狀態下運行；二是任何電力設備和線路在運行中必須在任何時候由兩套完全獨立的繼電保護裝置分別控制兩臺完全獨立的斷路器實現保護。具體來來，要符合以下幾點原則：

1） 配電站進線一般不設繼電保護；

2） 變電站及開關站出線保護由過電流保護、零序電流保護、前加速一次重合閘保護(若線路有架空線)構成；

3） 配電站及開關站母線分段, 配置備用電源自切及自切后加速保護裝置；

4） 配電變壓器選用熔斷器或由繼電器構成的過電流保護及零序電流保護。

2 配電系統繼電保護存在的問題

2.1 電流互感器飽和

隨著供電系統規模的不斷擴大，很多低壓配電系統短路電流會隨著變大，當變、配電所出口處發生短路時，短路電流往往很大，甚至可以達到電流互感器一次側額定電流的幾百倍。在穩態短路情況下，一次短路電流倍數越大，電流互感器變比的誤差也越大，使靈敏度低的電流速斷保護就可能拒絕動作。在線路短路時，由于電流互感器飽和，感應到二次側的電流會很小或接近于零，造成定時限過流保護裝置拒動。若是在變電所出線故障則要靠母聯斷路器或主變壓器后備保護來切除，延長了故障時間，使故障范圍擴大；而若是在配電所的出線過流保護拒動造成配電所進線保護動作，則將使整個配電所全停。

2.2 二次設備及二次回路老化

現在我國很多配電系統的繼電器是20世紀70年代～80年代的老式繼電器，節點氧化塵太多，壓力不夠，也會造成保護誤動，出口不可靠。我們知道，二次回路分直流和交流兩部分，如果交流回路實驗端子老化，銹蝕，接觸電阻過大，嚴重時會引起開路，引起保護誤動或拒動。直流部分在系統失電和系統嚴重低電壓時可靠性難以保證，事故情況下更難以保證可靠動作，會導致越級跳閘，擴大事故范圍。

2.3 環網供電無保護

目前我國環狀配電網基本采用負荷開關為主，目前不設斷路器也沒有保護。若裝設斷路器，由于運行方式變化，負荷轉移等因素, 繼電保護選擇性無法協調。目前環網運行方式是開口運行，故障時，故障環網全部停電，絕大部分網絡是用人工操作對網絡重構來恢復供電。對環網中的供電用戶，小容量的還可設置熔絲，限止故障的影響范圍；用戶變壓器容量較大的，無法配置有選擇性的熔絲保護，甚至直接用銅棒連接，用戶故障，環網全停，擴大了故障影響范圍。

2.4 保護校驗裝置存在漏洞

現階段我國很多配電系統保護校驗裝置存在漏洞。首先是儀器儀表存在問題。儀器儀表是保證保護裝置校驗質量，提高工作效率的必備基礎，但長期以來由于投入的不足，保護工作缺乏高性能的儀器，目前仍以“地攤”式接線為主，雖然“地攤”式接線是保護人員的基本功，但是如果出現錯誤，將嚴重影響了保護校驗質量和工作效率；其次是現場資料不全。繼電保護的圖紙資料不齊備一直是困擾繼電保護人員的一個大問題，在一些變電站，圖紙破損、丟失或不全，甚至新建站就沒有竣工圖；另一些變電站圖紙剛剛補齊，又開始了新的技改項目，改造后又未及時將圖紙補齊；因此，各變電站圖實不符現象始終存在，難以解決, 留下了事故隱患。

3 配電系統繼電保護的改進措施

3.1 避免電流互感器飽和

避免電流互感器飽和主要從3個方面人手：首先是電流互感器的變比不能選得太小，要考慮線路短路時電流互感器飽和問題，比如一般10kV線路保護的電流互感器變比最好大于60/1；其次要盡量減少電流互感器二次負載阻抗，盡量避免保護和計量共用電流互感器，縮短電流互感器二次側電纜長度及加大二次側電纜截面；第三是遵守速斷保護的原則。高壓電動機按起動電流乘以1.2～1.3倍可靠系數確定,如超過其數值就可確定故障電流。時限整定0s，單臺變壓器按所供電最大1臺電動機的起動電流加上其余電動機及照明等負荷的額定電流進行整定，如整定值計算小于變壓器額定電流2倍，按2倍的電流整定。超過2倍的電流整定值，按計算數據乘以可靠系數確定，采區變電所內進線柜則遵照最大整定值數據加上其余變壓器的額定負荷，按等級劃分，確定延時時間，仍有選擇性，但短路情況下速斷保護無選擇性。

3.2 完善環網結構的配套建設

目前，環網結構是電纜網絡采用的主要形式，目前還沒有性能頗為理想的繼電保護裝置，為快速隔離故障、恢復供電，可以考慮結合配電自動化系統的建設，繼電保護與自動化系統相互配合使用。

3.3 實行狀態檢修

繼電保護發展至今，從保護原理的設計，到生產廠家制造工藝，到售后服務，各方面都已比較完善。微機保護裝置的性能已非常穩定，近幾年在我區范圍內，由于保護裝置性能不穩定引起的誤動基本上沒有出現過，所發生的保護誤動作基本上是保護裝置外部原因引起的。因此，我們建議對繼電保護設備實行狀態檢修，也就是說，只要保護裝置不告警，就不用進行檢修。當然，這要有一個逐步完善的過程，需要大量的配套工程，但這是一種發展趨勢。

3.4 增加投入，更新設備

企業管理者應該認清供電與企業效益的關系；繼電保護與電網安全穩定運行的關系。要加大對繼電保護的投人，盡快更新保護裝置，淘汰落后設備，增加保護裝置動作的可靠性。保證保護校驗正常進行保護校驗是保護裝置運行中十分重要的環節，校驗的準確與否直接影響到保護裝置的運行效果。因此，應及時更新保護校驗設備，完善供電網絡建設，在不影響正常安全生產的情況下，確保各回路均有足夠保護整定時間，使保護裝置校驗做到應校必校，不漏項，不簡化。

4 結論

隨著我國經濟的發展，對電力的需求越來越大，由于配電系統供配電一體，設備類型復雜，運行方式眾多，給繼電保護帶來一定難度。同時電力系統220kV及500kV線路增加，配電系統的整體網絡結構和運行方式變得日益復雜，這就對系統中的繼電保護裝置提出了更高的要求。同時隨著系統的不斷發展，肯定會有各種新的問題出現，希望廣大現場工作的運行維護技術人員能結合運行經驗，提出對應的措施，共同把工作做好。

[1]吳曉梅，鄒森元主編，國家電力調度通信中心編.電力系統繼電保護典型故障分析[M].中國電力出版社，2001.

[2]陳健.淮安電網繼電保護運行管理[J].科技信息，2007 （10）.

[3]李江龍，陳云燕.電網微機繼電保護裝置應用中的幾個問題[J].科技情報開發與經濟，2006（21）.

TM7

A

1674-6708（2010）23-0028-02