繼電保護中常被忽視的問(wèn)題

在繼電保護的實(shí)際應用和操作中，存在著(zhù)一些比較容易被忽視的問(wèn)題，分析如下：

　　1 線(xiàn)路中勵磁涌流問(wèn)題

1.1 線(xiàn)路中勵磁涌流對繼電保護裝置的影響

勵磁涌流是由于變壓器空載投運時(shí)，鐵芯中的磁通不能突變，出現非周期分量磁通，使變壓器鐵芯飽和，勵磁電流急劇增大而產(chǎn)生的。變壓器勵磁涌流最大值，可以達到變壓器額定電流的6～8倍，并且跟變壓器的容量大小有關(guān)，變壓器容量越小，勵磁涌流倍數越大。勵磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定時(shí)間系數衰減，衰減的時(shí)間常數同樣與變壓器容量大小有關(guān)，容量越大，時(shí)間常數越大，涌流存在時(shí)間越長(cháng)。10 kV線(xiàn)路裝有大量的配電變壓器，在線(xiàn)路投入時(shí)，這些配電變壓器是掛在線(xiàn)路上，在合閘瞬間，各變壓器所產(chǎn)生的勵磁涌流在線(xiàn)路上相互迭加、來(lái)回反射，產(chǎn)生了一個(gè)復雜的電磁暫態(tài)過(guò)程，在系統阻抗較小時(shí)，會(huì )出現較大的涌流，時(shí)間常數也較大。二段式電流保護中的電流速斷保護，由于要兼顧靈敏度，動(dòng)作電流值往往取得較小，特別在長(cháng)線(xiàn)路或系統阻抗大時(shí)更明顯。勵磁涌流值可能會(huì )大于裝置整定值，使保護誤動(dòng)。這種情況在線(xiàn)路變壓器個(gè)數少、容量小以及系統阻抗大時(shí)并不突出，因此容易被忽視，但當線(xiàn)路變壓器個(gè)數及容量增大后，就可能出現。貴陽(yáng)市北供電局就曾經(jīng)在變電所增容后出現10 kV線(xiàn)路由于涌流而無(wú)法正常投入的問(wèn)題。

1.2 防止涌流引起誤動(dòng)的方法

勵磁涌流有一明顯的特征，就是它含有大量的二次諧波，在主變壓器主保護中就利用這個(gè)特性，來(lái)防止勵磁涌流引起保護誤動(dòng)作，但如果用在10 kV線(xiàn)路保護，必須對保護裝置進(jìn)行改造，會(huì )大大增加裝置的復雜性，因此實(shí)用性很差。勵磁涌流的另一特征就是它的大小隨時(shí)間而衰減，一開(kāi)始涌流很大，一段時(shí)間后涌流衰減為零，流過(guò)保護裝置的電流為線(xiàn)路負荷電流，利用涌流這個(gè)特點(diǎn)，在電流速斷保護加入一短時(shí)間延時(shí)，就可以防止勵磁涌流引起的誤動(dòng)作，這種方法最大優(yōu)點(diǎn)是不用改造保護裝置(或只作簡(jiǎn)單改造)，雖然會(huì )增加故障時(shí)間，但對于像10 kV這種對系統穩定運行影響較小之處還是適用。為了保證可靠地躲過(guò)勵磁涌流，保護裝置中加速回路同樣要加入延時(shí)。通過(guò)幾年的摸索，在10 kV線(xiàn)路電流速斷保護及加速回路中加入了0.15～0.2 s的時(shí)限，就近幾年運行來(lái)看，運行安全，并能很好的避免由于線(xiàn)路中勵磁涌流造成保護裝置誤動(dòng)作。

2 TA飽和問(wèn)題

2.1 TA飽和對保護的影響

10 kV線(xiàn)路出口處短路電流一般都較小，特別是農網(wǎng)中的變電所，往往遠離電源，系統阻抗較大。對于同一線(xiàn)路，出口處短路電流大小會(huì )隨著(zhù)系統規模及運行方式不同而不同。隨著(zhù)系統規模的不斷擴大，10 kV系統短路電流會(huì )隨著(zhù)變大，可以達到TA一次額定電流的幾百倍，系統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(gè)暫態(tài)過(guò)程，短路電流中含大量非周期分量，又進(jìn)一步加速TA飽和。在10 kV線(xiàn)路短路時(shí)，由于TA飽和，感應到二次側的電流會(huì )很小或接近于零，使保護裝置拒動(dòng)，故障由母聯(lián)斷路器或主變壓器后備保護切除，不但延長(cháng)了故障時(shí)間，會(huì )使故障范圍擴大，影響供電可靠性，而且嚴重威脅運行設備的安全。

2.2 避免TA飽和的方法

TA飽和，其實(shí)就是TA鐵芯中磁通飽和，而磁通密度與感應電勢成正比，因此，如果TA二次負載阻抗大，在同樣電流情況下，二次回路感應電勢就大，或在同樣的負載阻抗下，二次電流越大，感應電勢就越大，這兩種情況都會(huì )使鐵芯中磁通密度大，磁通密度大到一定值時(shí)，TA就飽和。TA嚴重飽和時(shí)，一次電流全部變成勵磁電流，二次側感應電流為零，流過(guò)電流繼電器的電流為零，保護裝置就會(huì )拒動(dòng)。避免TA飽和主要從兩個(gè)方面入手，一是在選擇TA時(shí)，變比不能選得太小，要考慮線(xiàn)路短路時(shí)TA飽和問(wèn)題，一般10 kV線(xiàn)路保護TA變比最好大于300/5。另一方面要盡量減少TA二次負載阻抗，盡量避免保護和計量共用TA，縮短TA二次電纜長(cháng)度及加大二次電纜截面；對于綜合自動(dòng)化變電所，10 kV線(xiàn)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。