論35KV變電站繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算

【摘要】就目前來說，所有的電力元件都要進(jìn)行繼電保護(hù)，這樣才能確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。基于此，本文先是介紹了35KV變電站中線路和變壓器的繼電保護(hù)裝置，然后進(jìn)行了35KV變電站繼電保護(hù)的整定計(jì)算。目的是幫助電力企業(yè)及相關(guān)單位更好地使用繼電保護(hù)裝置。

【關(guān)鍵詞】35KV變電站；繼電保護(hù)裝置；整定計(jì)算

繼電保護(hù)作為變電站運(yùn)行過程中保障電力元件遭到損害、提高電力元件使用壽命的主要手段。一旦變電站的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)了問題，會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成不利的影響。目前，如何充分發(fā)揮出繼電保護(hù)裝置的作用，對(duì)繼電保護(hù)定值進(jìn)行科學(xué)合理的整定計(jì)算，是變電站保障安全運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，對(duì)于35KV變電站繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算是很有必要的。

1、35KV變電站繼電保護(hù)的配置

1.1 35KV變電站的線路繼電保護(hù)裝置

根據(jù)不同的出線回路數(shù)和線路的故障類型，為35KV變電站的線路設(shè)置的繼電保護(hù)裝置如下：

第一，單回路出線保護(hù)，主要應(yīng)用于膠木廠或者織布廠的出線，使用兩段式的電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)及過電流保護(hù)。其中，電流速斷保護(hù)裝置是根據(jù)線路出現(xiàn)短路的時(shí)候，通過保護(hù)裝置的電流來進(jìn)行動(dòng)作電流的選擇，通過動(dòng)作電流的大小來確定保護(hù)裝置的保護(hù)范圍；過電流保護(hù)裝置是根據(jù)線路出現(xiàn)短路時(shí)的電流大于正常運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)來判斷線路是否出現(xiàn)了短路故障，將定時(shí)限的過電流保護(hù)作為電流速斷保護(hù)裝置的后備，排除掉電流速斷保護(hù)范圍之外的故障。

第二，雙回路出線保護(hù)，主要應(yīng)用于煉鐵廠、配電所以及印染廠的出線，使用橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)及電流保護(hù)裝置。其中，橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)裝置通過對(duì)比兩線路的電流數(shù)值及相位是否相同來判斷故障的發(fā)生，該裝置主要是由電流起動(dòng)元件、出口執(zhí)行元件以及功率方向元件所構(gòu)成，電流起動(dòng)元件主要用來判斷電路是否出現(xiàn)故障，功率方向元件主要用來判斷線路發(fā)生故障的位置，該裝置的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0秒，但是橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)裝置會(huì)在相繼動(dòng)作區(qū)內(nèi)出現(xiàn)短路，從而延長(zhǎng)排除故障的時(shí)間，因此要安裝一套電流保護(hù)裝置作為后備。

1.2 35KV變電站的變壓器繼電保護(hù)裝置

變壓器是變電站的核心設(shè)備，根據(jù)變電站的出現(xiàn)的故障及不正常運(yùn)行狀況，為變壓器設(shè)置如下繼電保護(hù)裝置：

1.2.1主保護(hù)裝置

變壓器的主保護(hù)裝置主要包括瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

瓦斯保護(hù)裝置主要是根據(jù)變壓器油箱和油枕之間安裝的瓦斯繼電器來進(jìn)行變壓器內(nèi)部故障的判斷，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，電弧會(huì)將油和絕緣體進(jìn)行分解，從而產(chǎn)生氣體。當(dāng)故障比較輕微的時(shí)候，油箱內(nèi)的氣體產(chǎn)生的速率很慢，氣體會(huì)上升聚集到繼電器里，這會(huì)使得油面下降，從而使繼電器動(dòng)作，閉合接點(diǎn)，這時(shí)該裝置會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，這種保護(hù)方式叫做輕瓦斯保護(hù)；當(dāng)故障比較嚴(yán)重的時(shí)候，油箱內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，油箱內(nèi)的油在這些氣體的作用下產(chǎn)生很強(qiáng)烈的油流，油流會(huì)對(duì)繼電器造成沖擊，從而使繼電器動(dòng)作，閉合接點(diǎn)，這是該保護(hù)裝置會(huì)產(chǎn)生信號(hào)并將變壓器進(jìn)行跳閘處理，這種保護(hù)方式叫做重瓦斯保護(hù)。

縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置是根據(jù)循環(huán)電流的原理組成的。在變壓器的兩側(cè)安裝電流互感器，該裝置的二次繞組要按照環(huán)流的原則進(jìn)行串聯(lián)，然后將差動(dòng)繼電器并接在回路臂中。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或者外部短路時(shí)，二次電流會(huì)在臂中進(jìn)行環(huán)流，確保縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置在正常運(yùn)行或者外部短路時(shí)不動(dòng)作，使電流互感器流入繼電器的電流相等，而相位相反；當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)短路時(shí)，電流互感器流入繼電器的電流不相等，但相位相同。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置主要解決因?yàn)樽儔浩鞯碾娏骰ジ衅髡`差和勵(lì)磁涌流等方面的影響，使得繼電器中出現(xiàn)不平衡電流的問題。

1.2.2后備保護(hù)裝置和輔助保護(hù)裝置

當(dāng)主保護(hù)裝置出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，使用后備保護(hù)裝置進(jìn)行變壓器的保護(hù)，后備保護(hù)裝置主要包括過電流保護(hù)裝置和過負(fù)荷保護(hù)裝置。

輔助保護(hù)裝置主要是指溫度保護(hù)裝置和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)裝置，其中，溫度保護(hù)裝置用來檢測(cè)變壓器油箱的油溫，以此來避免變壓器油箱的油出現(xiàn)劣化加速的現(xiàn)象；冷卻風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)裝置，使用變壓器中一相電流的80%來進(jìn)行冷風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)，以此來降低變壓器的油溫。

2、35KV變電站繼電保護(hù)的整定計(jì)算

本文就某個(gè)變電站的實(shí)際情況對(duì)繼電保護(hù)的整定計(jì)算進(jìn)行分析，該35KV變電站主要是以單母線接線作為主接線，具備一臺(tái)功率是35KV的主變壓器，該變壓器的電源進(jìn)線是A線，同時(shí)，該變電站中的10KVE線、10KVD線、10KVC線以及35KVB線都是負(fù)荷線路。

2.1線路過電流保護(hù)

線路過電流保護(hù)的整定計(jì)算要根據(jù)躲本線中的最大負(fù)荷電流來進(jìn)行整定，具體的計(jì)算公式如下：

2.2變壓器的電流速斷保護(hù)

變壓器的差動(dòng)速斷電流主要將計(jì)算中的整定值當(dāng)做代表，當(dāng)主變壓器躲過外部故障以及變壓器涌流的時(shí)候，產(chǎn)生的不平衡電流中的最大值可以當(dāng)做是整定值的取值，變壓器外部出現(xiàn)短路時(shí)不平衡電流的最大值公式計(jì)算如下：

經(jīng)過靈敏度檢驗(yàn)的計(jì)算，我們可以發(fā)現(xiàn)靈敏度并不滿足配合關(guān)系，因此，要改變計(jì)算的方式，根據(jù)變壓器躲過勵(lì)磁涌流的狀況來進(jìn)行計(jì)算，還要讓電流速斷保護(hù)帶適當(dāng)?shù)匮訒r(shí)。

結(jié)論：

綜上所述，變電站進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的安裝可以更好地為人們提供服務(wù)。分析可得，通過對(duì)35KV變電站繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算的研究可知，在35KV變電站中安裝電流速斷保護(hù)裝置以及縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置等，可以將電力系統(tǒng)中的故障迅速自動(dòng)地排除掉，降低電力元件的損壞程度，保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，從而促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的智能化發(fā)展。希望本文可以為相關(guān)人員研究35KV變電站繼電保護(hù)的配置及整定計(jì)算提供參考。

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