3 所用變壓器保護
3.1所用變壓器保護存在的問題
所用變壓器是一比較特殊的設備,容量較小但可靠性要求非常高,而且安裝位置也很特殊,一般就接在10kV母線上,其高壓側短路電流等于系統(tǒng)短路電流,可達十幾千安,低壓側出口短路電流也較大。一直對所用變壓器保護的可靠性重視不足,這將對所用變壓器直至整個10kV系統(tǒng)的安全運行造成很大的威脅。傳統(tǒng)的所用變壓器保護使用熔斷器保護,其安全可靠性還是比較高,但隨著系統(tǒng)短路容量的增大,以及綜合自動化的要求提高,這種方式已逐漸滿足不了要求?,F(xiàn)在新建或改造的變電所,特別是綜合自動化所,大多配置所用變壓器開關柜,保護配置也跟10kV線路相似,而往往忽視了保護用的TA飽和問題。由于所用變壓器容量小,一次額定電流很小,保護計量共用TA,為確保計量的準確性,設計時TA很小,有的地方甚至選擇10/5。這樣一來,當所用變壓器故障時,TA將嚴重飽和,感應到二次回路電流幾乎為零,使所用變壓器保護裝置拒動。如果是高壓側故障,短路電流足以使母聯(lián)保護或主變壓器后備保護動作而斷開故障,如果是低壓側故障,短路電流可能達不到母聯(lián)保護或主變壓器后備保護的啟動值,使得故障無法及時切除,最終燒毀所用變壓器,嚴重影響變壓器的安全運行。
3.2解決辦法
解決所用變壓器保護拒動問題,應從合理配置保護入手,其TA的選擇要考慮所用變壓器故障時飽和問題,同時,計量用的TA一定要跟保護用的TA分開,保護用的TA裝在高壓側,以保證對所用變壓器的保護,計量用TA裝在所用變壓器的低壓側,以提高計量精度。在定值整定方面,電流速斷保護可按所用變壓器低壓出口短路進行整定,過負荷保護按所用變壓器容量整定。
4 配電變壓器保護
4.110kV配電變壓器保護存在的問題
10kV配電變壓器的保護配置主要有斷路器、負荷開關或負荷開關加熔斷器等。負荷開關投資省,但不能開斷短路電流,很少采用;斷路器技術性能好,但設備投資較高,使用復雜,廣泛應用不現(xiàn)實;負荷開關加熔斷器組合的保護配置方式,既可避免采用操作復雜、價格昂貴的斷路器,彌補負荷開關不能開斷短路電流的缺點,又可滿足實際運行的需要,該配置可作為配電變壓器的保護方式。但對于容量比較大的配電變壓器,配備有瓦斯繼電器,需要斷路器可與瓦斯繼電器相配合,才能對變壓器進行有效的保護,必要時還應有零序保護,這些問題都是值得注意的問題。
4.2解決辦法
無論在10kV環(huán)網(wǎng)供電單元,還是在終端用戶高壓配電單元中,采用負荷開關加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的保護配置,既可提供額定負荷電流,又可斷開短路電流,并具備開合空載變壓器的性能,能有效保護配電變壓器。為此,推薦采用負荷開關加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的配置,作為配電變壓器保護的保護方式。標準GB14285《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》規(guī)定,選擇配電變壓器的保護設備時,當容量等于或大于800kVA,應選用帶繼電保護裝置的斷路器。對于這個規(guī)定,可以理解為基于以下兩方面的需要。
配電變壓器容量達到800kVA及以上時,過去大多使用油浸變壓器,并配備有瓦斯繼電器,使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合,從而對變壓器進行有效地保護。
對于裝置容量大于800kVA的用戶,因種種原因引起單相接地故障導致零序保護動作,從而使斷路器跳閘,分隔故障,不至于引起變電所的饋線斷路器動作,影響其他用戶的正常供電。標準還明確規(guī)定,即使單臺變壓器未達到此容量,但如果用戶的配電變壓器的總容量達到800kVA時,亦要符合此要求。
5 線路保護
5.110kV配電線路保護中存在的問題
無論是城市內(nèi)配網(wǎng)線路,還是農(nóng)村配網(wǎng)線路,都以10kV電壓等級為主,但是10kV配電線路結構特點是一致性差,如有的為用戶專線,只帶1~2個用戶,類似于輸電線路;有的呈放射狀,幾十臺變壓器T接于同一條線路的各個分支上;有的線路短到幾百米,有的線路長到幾十千米;有的線路由35kV變電所出線,有的線路由110kV變電所出線;有的線路上的配電變壓器容量很小,最大不過100kVA,有的線路上卻有幾千千伏安的變壓器。
5.2解決辦法
10kV配電線路的保護,一般采用電流速斷、過電流及三相一次重合閘構成。特殊線路結構或特殊負荷線路保護,不能滿足要求時,可考慮增加其它保護,如保護Ⅱ段、電壓閉鎖等。進行整定計算的過程中,應該考慮特殊情況和常規(guī)情況,并進行靈敏度校驗。對于10kV配電線路,保護裝置的配置雖然較簡單,但由于線路的復雜性和負荷的多變性,常規(guī)和特殊情況下,保護定值計算和保護裝置的選型還是值得重視的。根據(jù)諸城電網(wǎng)保護配置情況及運行經(jīng)驗,利用規(guī)范的保護整定計算方法,各種情況均可計算,一般均可滿足要求。