35KV變電站繼電保護配置整定方案的探討

縣級電網是電力系統的有機組成部分， 尤其是以35kV變電站為主，本文重點探討了35kV變電站的繼電保護配置、整定方案。

【關鍵詞】繼電保護；配置；整定

1 35kV變電站的繼電保護配置方案探討

1.1 變壓器保護配置

（1） 瓦斯保護：作為變壓器油箱內各種故障和油面降低的主保護，輕瓦斯動作于信號， 重瓦斯動作于跳閘。

（2）差動速斷保護：是在比較嚴重的區內故障情況下，快速切除故障點。設置差動速斷保護的原因是為防止在較高短路電流水平時，由于電流互感器飽和而產生的大量諧波，使得帶二次諧波制動的比率差動保護拒動。

（3）比率制動式差動保護：作為變壓器繞組、絕緣套管及引出線相間短路的主保護。在變壓器的空載合閘或外部短路故障切除后、系統電壓恢復時，會出現很大的勵磁涌流，勵磁涌流中含有大量的高次諧波，其中以二次諧波為主， 而內部故障時卻很少有二次諧波，為避免勵磁涌流對差動保護的影響，設置二次諧波閉鎖的差動保護，即利用差電流中二次諧波所占的比率作為制動系數， 可以鑒別變壓器空載合閘或外部短路故障時的勵磁涌流， 從而有效防止變壓器保護誤動。

（4）過電流保護：作為變壓器外部短路及瓦斯和差動保護的后備保護。在過電流保護不能滿足靈敏度要求時，可以考慮裝設復合電壓閉鎖或低電壓閉鎖功能。

（5）過負荷保護：是為了反應變壓器在異常狀態下的過負荷，動作后發告警信號。

1.2 35kV及以下線路的保護配置

（1）瞬時電流速斷保護：瞬時電流速斷保護的任務是在線路始端短路時能快速地切除故障，當線路故障時，瞬時電流速斷保護動作。

（2）延時電流速斷保護：瞬時電流速斷保護最大的優點是動作迅速，但不能保護線路的全長，因此要求延時電流速斷保護具有較短的動作時間，并且可保護線路全長，延時電流速斷保護可作為被保護線路的主保護。

（3）定時限過電流保護：由于瞬時電流速斷保護只能保護線路的一部分，延時電流速斷保護能保護線路的全長，可作為本線路的主保護，但不能作為下一段線路的后備保護。因此，需配置定時限過電流保護。

1.3 6-10kV電容器的保護配置

（1）帶時限過電流保護：當電容器發生相間短路時，保護電容器組，同時可作為電容器內部故障的后備保護。

（2）過電壓保護：是防止母線電壓過高時損壞電容器，而切除電容器的同時可以改變無功潮流從而降低母線電壓。

（3）低電壓保護：是防止在電源失去后、電容器放電完畢之前電容器重新投入時產生過電壓，從而危及電容器的安全。

（4）零序電壓保護：主要反應電容器內部故障，為電容器的主保護。

1.4 6-10kV母線的保護配置

母線本身發生故障的可能性較小，但一旦發生故障，將造成大面積停電的嚴重后果。對一般的變電站來說，6-10kV單母線一般不裝設專用的母線保護，可利用供電元件的保護裝置來切除母線上的故障。對出線較多、負荷性質又較重要的單母線分段母線，可考慮裝設電流速斷及過電流保護。

2 35kV變電站的繼電保護整定方案探討

2.1 運行方式選擇

合理地選擇運行方式是增強保護效果，充分發揮保護功能的關鍵。繼電保護整定計算以常見的運行方式為依據，未能在正常定值計算中考慮的部分情況，作為特殊方式進行臨時相關計算。

2.2 各種保護整定的基本原則

（1）只考慮簡單故障，不計復故障。

（2）在滿足選擇性的條件下，盡量縮短動作時間，微機型保護配合的時間級差一般取0.3S，配合較困難的取0.2S，非微機型保護配合的時間級差一般取0.5S。

（3）選擇性和靈敏性相矛盾時，一般保證靈敏度的要求，適當調整時間級差來盡量滿足選擇性要求，或用重合閘補救的原則來整定。

2.3 35kV主變保護整定

2.3.1 差動保護

（1）差動速斷按躲避最大方式下穿越性故障引起的不平衡電流和變壓器勵磁涌流來整定，定值不宜低于4Ie。

（2）比例制動的差動保護，起動定值不宜低于0.4Ie，制動特性的拐點電流不宜高于Ie。

2.3.2 過流保護

按躲變壓器額定電流整定，時間按與出線保護配合整定。使用復合電壓或低電壓閉鎖功能時需注意在TV停運或斷線時，應使保護變為純過流保護，而不能退出。

2.3.3 過負荷保護，延時發信號

2.4 35kV及以下線路保護整定

（1）瞬時電流速斷保護：按大于最大方式下本線路末端最大短路電流，同時對最小方式下本線路首端最小短路電流有一定靈敏度。

（2）延時電流速斷保護：按與相鄰線路限時速斷保護配合，確保線末有1.5以上的靈敏度，并校驗是否能躲過所帶變壓器低壓側故障，時間一般取0.3-0.6S。

（3）過電流保護：按躲過負荷電流整定，并躲最大一臺設備起動時的沖擊電流，與本站主變本側后備保護、所帶主變及下級線路保護配合。當因沖擊負荷等影響造成電流保護靈敏度不足或大于本站主變本側后備保護定值時，可經電壓元件閉鎖，電壓閉鎖值與本站主變本側后備保護電壓閉鎖值配合，一般取70-80V。

2.5 母聯充電保護整定

母聯充電保護充母線時，按母線故障靈敏度不小于2整定，并躲可能通過的最大負荷電流，時間0S。

2.6 電容器保護整定

（1）延時速斷保護：按電容器端部引線故障時有足夠的靈敏系數整定，一般為3-5Ie，時間一般取0.1-0.2s。

（2）過電流保護：按躲過電容器組額定電流整定，一般為1.5-2 Ie，時間一般取0.3S。

（3）過電壓保護：按電容器端電壓不長期超過1.1倍額定電壓整定，時間一般取7-10S。

（4）低電壓保護：在電容器所接母線失壓后可靠動作，母線電壓恢復后可靠返回，整定為0.3-0.6Ue，時間與本側出線保護時間配合。

3 結束語

電網能否安全運行， 關系到企業的經濟效益和社會形象，繼電保護水平高低直接影響電網安全運行， 應高度重視繼電保護運行的可靠性，從而提高電網安全運行水平。

作者單位

國網冀北電力有限公司樂亭縣供電分公司 河北省樂亭縣 063600