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10kV繼電保護中容易被忽視的問題及對策

作者:陳奕凱  
評論: 更新日期:2011年03月29日


  
  2TA飽和問題
  
  (1)TA飽和對保護的影響:
  
  10kV線路出口處短路電流一般都較小,特別是農(nóng)網(wǎng)中的變電所,它們往往遠離電源,系統(tǒng)阻抗較大。對于同一線路,出口處短路電流大小會隨著系統(tǒng)規(guī)模及運行方式不同而不同。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,10kV系統(tǒng)短路電流會隨著變大,可以達到TA一次額定電流的幾百倍,系統(tǒng)中原有一些能正常運行的變比小的TA就可能飽和;另一方面,短路故障是一個暫態(tài)過程,短路電流中含大量非周期分量,又進一步加速TA飽和。在10kV線路短路時,由于TA飽和,感應(yīng)到二次側(cè)的電流會很小或接近于零,使保護裝置拒動,故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護來切除,不但延長了故障時間,使故障范圍擴大,影響供電可靠性,而且嚴(yán)重威脅運行設(shè)備的安全。
  
  (2)避免TA飽和的方法:
  
  TA飽和其實就是TA鐵芯中磁通飽和,而磁通密度與感應(yīng)電勢成正比,因此,如果TA二次負(fù)載阻抗大,在同樣電流情況下,二次回路感應(yīng)電勢就大,或在同樣的負(fù)載阻抗下,二次電流越大,感應(yīng)電勢就越大,這兩種情況都會使鐵芯中磁通密度大,磁通密度大到一定值時,TA就飽和。TA嚴(yán)重飽和時,一次電流全部變成勵磁電流,二次側(cè)感應(yīng)電流為零,流過電流繼電器的電流為零,保護裝置就會拒動。
  
  避免TA飽和主要從兩個方面入手,一是在選擇TA時,變比不能選得太小,要考慮線路短路時TA飽和問題,一般10kV線路保護TA變比最好大于300/5。另一方面要盡量減少TA二次負(fù)載阻抗,盡量避免保護和計量共用TA,縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面;對于綜合自動化變電所,10kV線路盡可能選用保護測控合一的產(chǎn)品,并在控制屏上就地安裝,這樣能有效減小二次回路阻抗,防止TA飽和。
  
  3所用變保護

  
  (1)所用變保護存在的問題:
  
  所用變是一比較特殊的設(shè)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(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流,可達十幾kA,低壓側(cè)出口短路電流也較大。人們一直對所用變保護的可靠性重視不足,這將對所用變直至整個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,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,大多配置所用變開關(guān)柜,保護配置也跟10kV線路相似,而人們往往忽視了保護用的TA飽和問題。由于所用變?nèi)萘啃?,一次額定電流很小,同時往往保護計量共用TA,為確保計量的準(zhǔn)確性,設(shè)計時TA變比會選得很小,有的地方甚至選擇10/5。這樣一來,當(dāng)所用變故障時,TA將嚴(yán)重飽和,感應(yīng)到二次回路電流幾乎為零,使所用變保護裝置拒動。如果是高壓側(cè)故障,短路電流足以使母聯(lián)保護或主變后備保護動作而斷開故障,如果是低壓側(cè)故障,短路電流可能達不到母聯(lián)保護或主變后備保護的啟動值,使得故障無法及時切除,最終燒毀所用變,嚴(yán)重影響變電所的安全運行。
  
  (2)解決辦法:
  
  解決所用變保護拒動問題,應(yīng)從合理配置保護入手,其TA的選擇要考慮所用變故障時飽和問題,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(cè),以保證對所用變的保護,計量用TA裝在所用變的低壓側(cè),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低壓出口短路進行整定,過負(fù)荷保護按所用變?nèi)萘空ā?/p>

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