供电系统继电保护的选择性应用

1、10KV供电系统继电保护的选择性应用摘要：综合继电保护在港口10KV供电系统中，在保证港口的正常运营中起着举足轻重的作用，本文结合实际情况，针对港口供电系统的特点，提出了相关保护的方式和整定值计算原则，有利于进一步规范港口10KV变电站继电保护定值计算和管理工作。关键词：继电保护；电流互感器；整定计算Application of Comprehensive Relay Protection in Port 10KV Power systemAbstract:The comprehensive relay protection in port 10KV power system has an i

2、mportant and immediate effect on the natural management of port. On the base of practice and character of port power system, it put forward relative protection and calculation of setting value. It will make for regulation of calculation and management of the relay protection setting value. Key words

3、: relay protection; current transformer; calculation of setting value. 0 引言港口供电系统因其独特的工作特性，对于供电系统的可靠性、速动性、选择性、灵敏性的要求更高，然而在供电系统的设计中，关于变电所综合继电保护方面没有得到相关人员的足够重视。由于港口的供电系统多采用中压10KV的变电站，下面针对该电压等级进行相关的探讨，并提出相应的综合继电保护方式和整定原则。1 保护用电流互感器电流互感器是电力系统中供测量和保护用的重要设备，将高压中的电流或低压系统中的大电流，变成低压的标准小电流(5 A或1 A)，用以给测量仪表和继电

4、器供电，保护用电流互感器的准确度等级一般为保护用的5P、10P等级。一般保护装置用的电流互感器，可选用5级或5P、10P级的；对差动保护用的电流互感器应选用05级(D级)的。在实际运用中，港口供电系统高压断路器提供的测量用电流互感器，不同变比的情况下，大多选用5P10型的互感器，其表示测量精度为5%（不大于），准确极限值为10，即该电流互感器一次侧的极限电流值为一次侧额定值的10倍。而目前港口供电系统大多采用110/10KV的终端站，如此供电系统在最大运行方式下的短路容量很大，即短路电流将偏大，对于变比较小的电流互感器，在出现短路故障的时候，由于电流互感器达到饱和状态，已经满足不了继电保护的要

5、求了。35/10KV的终端站也存在这种情况。为了满足供电的保护要求，对于变压器，除了提高短路阻抗值，提高供电容量外，对于保护用电流互感器的准确极限值也得提高，或者提高变比，如此才能在使用断路器时满足继电保护要求，必要时选用5P30型。2 10KV配电保护配置的比较10KV配电保护配置主要有断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器等。负荷开关投资省，但不能开断短路电流，很少采用；断路器技术性能好，但设备投资较高，使用复杂，广泛应用不现实；负荷开关加熔断器组合的保护配置方式，既可避免采用操作复杂、价格昂贵的断路器，弥补负荷开关不能开断短路电流的缺点，又可满足实际运行的需要。高压断路器的开断时间大约为50

6、ms，灭弧时间也大约为50ms，则断路时间为100ms。如果港口变电站使用油浸式变压器，发生短路故障时，电弧产生的压力升高和油气化形成的气泡会占据原属于油的空间，油会将压力传给变压器油箱体，随短路状态的继续，压力进一步加大，致使箱体变形或开裂，因此必须在30ms内切除故障，而采用断路器无法满足要求。而负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器，由于熔断器的限流和反时限特性，可以在20ms内切除故障。即使是干式变压器，由于熔断器保护动作快，保护效果也比断路器理想。另外，断路器由于保护用电流互感器的变比和准确极限值的选用不当，当发生故障时，本体设备保护不动作，造成上级开关动作，扩大事故停电范围。但断路器

7、集保护和操作功能于一体，对于供电系统的集中调度、切换具有很高的操作性，对于系统保护的整定，具有数值化和集成化的特点。3 10KV变电所整定原则3.1 10KV站用变整定原则3.1.1 过电流保护(1)电流段：躲开站用变低压侧故障整定=/ =1.5 校验最小运行方式出口1.5 时间定值：0S 切站用变两侧-可靠系数-最大运行方式下三相短路电流-灵敏系数-电流互感器变比(2)电流段：躲开站用变额定电流=（） 微机保护：=1.3，=0.951 电磁保护：=1.3，=0.85 校最小运行方式站用变低压侧故障1.5 时间定值：0.6S 切站用变两侧-高压侧额定电流-返回系数3.1.2 零序电流保护零序电

8、流定值：一次值3060A（根据系统可调整） 时间定值：0.6S3.1.3 380V侧零序电流保护380V侧零序电流：按躲开不平衡电流 = 1.30.25/时间定值：2S 切站用变两侧。-低压侧额定电流-不平衡电流3.1.4 过负荷不投。3.1.5 整定原则说明 为消除系统阻抗及运行方式发生变化对短路电流造成的影响，最大短路电流的计算可忽略系统阻抗。 不要求投入的保护，保护定值应根据欠量最小、过量最大的原则按保护装置定值范围整定。（3）所用变应根据计算值正确选择保护用电流互感器，避免饱和，减少故障点。3.2 10kV馈线整定原则3.2.1 相间电流保护(1) 限时速断保护：a）对配变容量小于等于

9、2000KVA 整定设为：一次值3000A 0.3Sb）对配变容量大于2000kVA，需按实际参数计算校核。2） 定时限过流保护：1.3 0.9S3.2.2 零序过流保护跳闸：一次电流3060A 1S 发信：一次电流1525A 1.2S零序电流值根据供电系统值可调。3.2.3 后加速保护退出3.2.4 过负荷保护发信投入发信：0.7 5S3.2.5 馈线重合闸： 根据系统要求进行配置，如配置则:（1）线路投非同期重合闸方式：重合时间1S（2）二次重合闸的投入由供电部门调度室或技术部门确认。重合闸时间一般整定为：第一次重合时间5秒；第二次重合闭锁时间5秒；第二次重合时间60秒；重合闸充电时间65

10、秒。 整定原则说明（1）10kV馈线长度一般为35KM，按目前系统阻抗参数计算，限时速断电流取3000A基本能满足线末短路灵敏度要求。（2） 限时速断电流整定3000A，应可靠躲过用户配变低压侧三相短路电流，按此原则计算，用户低压侧短路电流（折算至10 KV侧）应满足：1.5），故取1.3。 对于距离较长、负荷较重的馈线，可适当调整定值，但要求运行单位尽快更改供电系统结构。（4）考虑到用户配变送电时励磁涌流的影响，将后加速保护退出。（5）要求用户进线侧保护与变电站馈线保护定值配合整定，保证故障切除在本站内。（6）不要求投入的保护，保护定值应根据欠量最小、过量最大的原则按保护装置定值范围整定。4 结论通过对变电站供电设备的正确选用、综合继电保护整定值的正确计算和时间的调整，有利于满足供电系统可靠性、速动性、选择性、灵敏性四项原则，有利于提高港口供电系统的运行状况，也有利于已建变电站事故动作的分析，从而减少事故隐患，保证整个系统的安全性，也有利于间接提高港口的经济效益和竞争实力。参考文献1 赵修民.测量用互感器 M.北京：机械工