防止TA飽和 - 繼電保護中出現(xiàn)問題的詳細分析以及解決措施

3 所用變壓器保護

???? 3.1 所用變壓器保護存在的問題
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??????? 所用變壓器是一比較特殊的設(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10 kV母線上，其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流，可達十幾千安，低壓側(cè)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10 kV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。現(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(guān)柜，保護配置也跟10 kV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(zhǔn)確性，設(shè)計時TA很小，有的地方甚至選擇10/5。這樣一來，當(dāng)所用變壓器故障時，TA將嚴(yán)重飽和，感應(yīng)到二次回路電流幾乎為零，使所用變壓器保護裝置拒動。如果是高壓側(cè)故障，短路電流足以使母聯(lián)保護或主變壓器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(yán)重影響變壓器的安全運行。
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???? 3.2 解決辦法
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???? 解決所用變壓器保護拒動問題，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(cè)，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(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壓器低壓出口短路進行整定，過負(fù)荷保護按所用變壓器容量整定。
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???? 4 配電變壓器保護

???? 4.1 10 kV配電變壓器保護存在的問題
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???? 10 kV配電變壓器的保護配置主要有斷路器、負(fù)荷開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)加熔斷器等。負(fù)荷開關(guān)投資省，但不能開斷短路電流，很少采用；斷路器技術(shù)性能好，但設(shè)備投資較高，使用復(fù)雜，廣泛應(yīng)用不現(xiàn)實；負(fù)荷開關(guān)加熔斷器組合的保護配置方式，既可避免采用操作復(fù)雜、價格昂貴的斷路器，彌補負(fù)荷開關(guān)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(yīng)有零序保護，這些問題都是值得注意的問題。
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???? 4.2 解決辦法
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???? 無論在10 kV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(fù)荷開關(guān)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(fù)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(fù)荷開關(guān)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(biāo)準(zhǔn)GB 14285《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，選擇配電變壓器的保護設(shè)備時，當(dāng)容量等于或大于800 kVA，應(yīng)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。
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???? 配電變壓器容量達到800 kVA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。
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???? 對于裝置容量大于800 kVA的用戶，因種種原因引起單相接地故障導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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?cè)萘窟_到800 kVA時，亦要符合此要求。
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???? 5 線路保護

???? 5.1 10 kV配電線路保護中存在的問題
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???? 無論是城市內(nèi)配網(wǎng)線路，還是農(nóng)村配網(wǎng)線路，都以10 kV電壓等級為主，但是10 kV配電線路結(jié)構(gòu)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35 kV變電所出線，有的線路由110 kV變電所出線；有的線路上的配電變壓器容量很小，最大不過100 kVA，有的線路上卻有幾千千伏安的變壓器。
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???? 5.2 解決辦法
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???? 10 kV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(gòu)成。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)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(yīng)該考慮特殊情況和常規(guī)情況，并進行靈敏度校驗。對于10 kV配電線路，保護裝置的配置雖然較簡單，但由于線路的復(fù)雜性和負(fù)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。
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