农村电网保护配置问题

　
摘要：文章对农村电网保护配置中存在的问题，提出了各种电气设备保护配置的看法和改进意见。
关键词：农村电网 继电保护 配置
1 农村电网保护配置存在的问题
　　(1)由于系统运行方式变化大，利用简单的电流、电压型保护有时很难同时满足快速性、选择性和灵敏性的要求。
　　(2)随着农村电网改造工程的实施，环形网、双回路网架不断增加，现有保护配置(非方向元件)难以适应运行方式的要求。
　　(3)现在仍运行的电磁型、晶体管型、集成电路型继电保护比微机保护可靠性差。
　　(4)随着线路长度的缩短，电流速断保护范围相应缩短，故短线路一般没有保护范围，影响了快速性和灵敏性。由于相间一段(电流速断)无保护范围，减少了相间一段和相间二段保护范围的重叠区，使保护可靠性降低。
2 35kV线路保护配置问题
　　(1)环形网、双回路、中间线路保护按相间距离配置：
　　①价格分析：
　　保护装置经微机化改造后，各种保护在硬件配置上是相同的，只是在软件设置上不同，就价格而言，电流(电压)型保护与距离保护相比，后者价格稍高，主要高在软件方面，但随着计算机硬件成本的下降以及电力产品销售市场竞争加剧，软件价格也在下降，所以，总的装置价格呈下降趋势。
　　②技术性能分析：
　　1)提高灵敏性。相间一段保护范围由线路全长的15%～20%(电流、电压保护)增加到85%(距离保护)，保护灵敏度不受运行方式变化影响。
　　2)提高了相间一段的快速性范围，在线路全长的0%～85%范围内0s切除故障。
　　3)35kV线路距离保护按二相式电流互感器配置，可以减少线路上不同地点两点接地时的非选择性动作机率。
　　4)对双回路、环形网线路，通过相继速动保护来切除故障，不需要单独配置双回线保护。
　　(2)末端线路按常规电流电压型保护配置(不带方向元件)：
　　因末端线路不存在和同一电压等级下一级线路保护配合问题，可以按常规电流电压型保护配置，能够满足选择性和灵敏度要求。
　　(3)时限按定时限配置：
　　35kV系统传输功率较大，如果发生非选择动作，甩掉负荷较多，对系统的影响也较大，所以必须保证良好的选择性。反时限特性的特点是保护动作时间与系统短路电流水平有关，如果在配合点计算的短路电流误差较大或系统阻抗发生变化，都会影响配合质量，甚至发生非选择动作。另一方面，由于反时限特性继电器本身时间精度不高，一般保护时间级差取0.6～0.7s，而定时限保护时间级差取0.3s(微机保护)，显然，采用定时限有利于提高保护快速性和选择性。
3 10kV线路采用二段式相间电流保护
　　(1)一般10kV线路属于单电源辐射性网架，而且一条线路所带分支较多：
　　随着农村电网改造，10kV电网逐步配置分断器、重合器、分路熔断器，使其保护水平有很大提高，大大减轻了变电所10kV出线保护对该级电网的远后备的负担。所以，配置二段式电流型相间保护足以满足要求。第一段配置电流限时速断。因10kV线路T接线路较多，若采用瞬时电流速断保护，保护整定计算很难满足选择性要求，拟采用电流限时速断。第二段配置低电压闭锁的过电流。一般10kV线路负荷变化较大，若过流定值整定大，灵敏度不够；若过电流定值整定小，在系统过负荷时则容易误动。所以加低电压闭锁较为合理。
　　(2)时限按反时限配置：
　　10kV配电网大量采用反时限特性的保护元件，为了整体保护配合的完整性，拟采用反时限配置。


4 主变保护配置(35kV电压等级)
　　(1)配置瓦斯保护：瓦斯保护是确保油浸式变压器安全运行的有效措施之一，瓦斯保护的主要优点是动作迅速，灵敏度高，安装接线简单，能反映油箱内部发生的各种故障。由于旧式瓦斯继电器(浮桶式水银接点继电器)运行不够稳定，抗震能力差，容易因震动而水银流动造成误动作，故被开口杯档板式瓦斯继电器所代替，其最大优点是耐震能力好，动作可靠。

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　　轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。
　　(2)配置纵联差动保护：众所周知，电流速断保护的致命弱点是只能保护主变一部分绕组，存在保护死区，随着农村电网变压器(35kV及以上电压等级)不断扩容，显然电流速断保护不能满足灵敏度要求。因此，必须配置差动保护。由电流速断改为差动保护，从工程造价上讲，增加了工程费用，但从保护能力上讲，对变压器的质量、运行寿命是非常有利的，尤其是微机保护的广泛使用，显示了巨大的优越性。以下从几方面对电磁型和微机型差动保护做一比较，见表1。
　　(3)后备保护配置低电压过电流保护：对双绕组变压器应装于主电源侧，并根据主接线情况保护装置可以设一段或二段时限，较短时限用于缩小故障影响范围，较长时限用于断开变压器各侧断路器。时限按定时限配置。
　　(4)过负荷保护：作为变压器对称过负荷的保护，带时限动作于信号。
表1电磁型和微机型差动保护比较 特性电磁型微机型
通用性不同系统、不同容量的变压器须选择不同型号继电器适合各种方式下的各类变压器
接线方式接线要求固定接线灵活
整定计算计算复杂计算简单
调试难易程度调试复杂调试简单
灵敏度有时灵敏度不够灵敏度满足要求
可靠性元件易老化可靠性高
通信能力无有

5 其他保护配置
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