探究35kV變電站的繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算

摘要：繼電保護(hù)是變電站運(yùn)行中的確保電力元件避免傷害、提高元件使用壽命的重要手段，因此在變電站建設(shè)過(guò)程中考慮機(jī)電保護(hù)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)十分關(guān)鍵。眾所周知，繼電保護(hù)自身對(duì)的原理也不是十分復(fù)雜的，也是存在著一定對(duì)的規(guī)律的。繼電保護(hù)的原理，主要是利用系統(tǒng)預(yù)警機(jī)制，將電力系統(tǒng)故障預(yù)警與電力保護(hù)、信號(hào)預(yù)警等動(dòng)作相連貫，從而使得電力系統(tǒng)得到保障的過(guò)程。因此，對(duì)于變電站運(yùn)行中繼電保護(hù)的研究也就有著重要對(duì)的作用。

關(guān)鍵詞：35kV變電站；繼電保護(hù)裝置；配置；整定計(jì)算

一、35kV變電站繼電保護(hù)配置應(yīng)用分析

1.1線(xiàn)路保護(hù)

在電力行業(yè)快速發(fā)展的過(guò)程中，智能技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到變電站之中，從而實(shí)現(xiàn)了變電站功能的轉(zhuǎn)型升級(jí)，在這其中35kV變電站就是一種典型的智能化變電站系統(tǒng)，這是因?yàn)樵诂F(xiàn)下的35kV變電站之中使用了繼電保護(hù)裝置進(jìn)行電網(wǎng)保護(hù)，而繼電保護(hù)裝置無(wú)疑是變電站智能化的一種體現(xiàn)，并且在其眾多的保護(hù)功能之中，繼電保護(hù)裝置對(duì)變電站線(xiàn)路保護(hù)作用最為明顯，具體而言，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面，首先是在變電站運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)繼電電路保護(hù)裝置，可以對(duì)不同電壓等級(jí)下的間隔單元進(jìn)行監(jiān)控，從而加強(qiáng)變電站內(nèi)線(xiàn)路保護(hù)。

1.2變壓器保護(hù)

在35kV變電站之中，變壓器保護(hù)裝置十分復(fù)雜，但是通過(guò)變壓器保護(hù)，卻可以實(shí)現(xiàn)通信、監(jiān)制、控制等多種功能，因此對(duì)于35kV變電站而言，實(shí)行變壓器保護(hù)是十分必要的。通常情況下，由于變壓器保護(hù)裝置保護(hù)庫(kù)功能強(qiáng)大，同時(shí)內(nèi)部含有多種標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)程序，因此變壓器保護(hù)還被廣泛的應(yīng)用在35kV變電站之中智能化開(kāi)關(guān)柜中組成元件之中。同時(shí)由于變壓器保護(hù)裝置可以為變電站提供更好的電壓電力獲取能力，為采集功能提供方便，因此加強(qiáng)35kV變電站之中變壓器保護(hù)設(shè)置十分重要。

1.3母線(xiàn)保護(hù)

在35kV變電站之中，母線(xiàn)是變電站的總線(xiàn)，若是母線(xiàn)出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)供電系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓，并且在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)供電，甚至可能會(huì)造成變電站用電設(shè)備損壞，從而導(dǎo)致大范圍的用電事故，對(duì)故障未修以及系統(tǒng)后期使用都會(huì)造成一定的隱患，因此從這個(gè)角度分析，母線(xiàn)保護(hù)在35kV變電站電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的重要性是不言而喻的，只有做好母線(xiàn)保護(hù)，才能保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行。而繼電保護(hù)配置可以對(duì)變電站母線(xiàn)起到很好的保護(hù)作用。

1.4電抗器保護(hù)

在35kV變電站電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的元件是一種電導(dǎo)體元件，因此會(huì)形成磁場(chǎng)，具有磁感應(yīng)，但是在長(zhǎng)直的導(dǎo)體之中通電，產(chǎn)生的磁場(chǎng)能力比較弱，為了能夠更好的增加磁感應(yīng)強(qiáng)度，往往會(huì)將通電導(dǎo)線(xiàn)繞成圈，將長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)槁菪苄螤?，這其實(shí)也是電抗器的形成原理，又被稱(chēng)之為空心電抗器，具體而言，還可以細(xì)化分為氛圍感抗和容抗兩種形式，通過(guò)電抗器繼電保護(hù)，可以為35kV變電站電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全提供有效保障。

二、35kV變電站繼電保護(hù)整定計(jì)算

在對(duì)35kV變電站進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，需要結(jié)合變電站實(shí)例進(jìn)行整定計(jì)算分析。在該案例中，變電站主接線(xiàn)為單母線(xiàn)，主變壓器功率為35kV，以A線(xiàn)為電源進(jìn)線(xiàn)，擁有35kVB線(xiàn)及三條10kV線(xiàn)，這些線(xiàn)均為負(fù)荷線(xiàn)路。

2.1主變保護(hù)整定計(jì)算

在主變壓器的整定計(jì)算上，由于變壓器采取了差動(dòng)速斷電流保護(hù)和過(guò)流保護(hù)，所以需分別進(jìn)行整定計(jì)算。在速斷電流整定計(jì)算中，在完成變壓器涌流和外部故障躲避后，變壓器將產(chǎn)生最大不平衡電流，整定值則為其中最大值。在計(jì)算時(shí)，需根據(jù)變壓器容量大小進(jìn)行3-5倍額定電流選取，容量越大選取額定電流越小，需使用公式Idz=KkIeb。經(jīng)測(cè)量，Ieb為82.48A，變壓器為小容量，所以Kk為5。在變壓器外部短路時(shí)，需使用公式Idz=KkKbpIbpmax計(jì)算最大不平衡電流。而Ibpmax為574.6A，Kk和Kbp分別取1.3和0.2。在靈敏度檢驗(yàn)時(shí)，需使用公式K1m=（0.8666-Idmin）/Idz。經(jīng)測(cè)量，Idmin為984.6A。通過(guò)計(jì)算可以得到，變壓器涌流后最大不平衡電流為412.4A，外部短路時(shí)最大不平衡電流為569.4A，均滿(mǎn)足配合關(guān)系。但是，其靈敏度為1.5，小于2，所以不滿(mǎn)足配合關(guān)系，還要按照躲過(guò)勵(lì)磁涌流情況計(jì)算，獲得的靈敏度為2.07，滿(mǎn)足配合關(guān)系。通過(guò)分析，T=0.2s，小于0.3s，滿(mǎn)足配合關(guān)系。在對(duì)過(guò)電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需按照變壓器額定電流計(jì)算，利用公式Idz=Kk/Kf*Ie，計(jì)算可得116.4A，靈敏度為5.1，大于1.25，T=1.0s，比1.2s大，滿(mǎn)足配合關(guān)系。

2.2斷路保護(hù)整定計(jì)算

在B線(xiàn)斷路器保護(hù)整定計(jì)算上，由于該線(xiàn)路采取了方向瞬時(shí)電流速斷保護(hù)、方向限時(shí)電流速斷保護(hù)和方向過(guò)電流保護(hù)，所以還要分別完成整定計(jì)算。在進(jìn)行瞬時(shí)電流速度保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，需以變壓器躲過(guò)該線(xiàn)路末端故障的最大平衡電流為整定值，經(jīng)測(cè)量，Ieb為957.4A，計(jì)算可得1244.62A?？紤]到上級(jí)保護(hù)限值為700A，故取700A進(jìn)行整定計(jì)算，得到的靈敏度為1.4，大于1.1，T=0.0s。在對(duì)限時(shí)電流速斷保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需根據(jù)躲過(guò)該線(xiàn)路末端故障時(shí)有靈敏度的情況進(jìn)行整定。經(jīng)測(cè)量，Ieb為730.79A，計(jì)算可得最大電流為487.2A，綜合分析后選取480A，T=0.3s。對(duì)過(guò)電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以躲過(guò)該線(xiàn)最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定，計(jì)算得到的最大電流為121.3A。經(jīng)過(guò)綜合考慮，可選120A。檢核出口故障靈敏度，得到的靈敏度為6.0，大于1.5，T=1.2s不小于1.2s，可滿(mǎn)足配合關(guān)系。

三、結(jié)論

35kV變電站是一種智能化的變電站系統(tǒng)，電網(wǎng)系統(tǒng)之中涉及到的設(shè)備以及電力元件眾多，若是這些電力元件發(fā)生故障，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全造成很大的影響，而繼電保護(hù)可以確保35kV變電站電網(wǎng)之中的電力元件免受損害，確保35kV

變電站電網(wǎng)安全運(yùn)行，推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展，因此研究35kV變電站的繼電保護(hù)配置及其整定計(jì)算具有重要意義。

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（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡(jiǎn)介：

姓名：安亮（1985.12.10）性別：男，籍貫：遼寧，民族：漢，學(xué)歷：本科職稱(chēng)：工程師。