化工企业电力系统微机保护整定问题探究

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摘要：微机继电保护装置在工矿企业电力系统的应用越来越广泛，对保护的整定时间阶梯取值不恰当就有可能引起保护误动或者拒动，为了解决此问题，对电力系统整定计算的原则和工矿企业变电站的电力供应特点进行了简单介绍，并对某工矿企业变电站变压器微机后备保护误动作原因进行了分析，提出了工矿企业变电站的微机保护整定时间阶梯t取值的看法和一些避免微机后备保护误动作的建议。按此方法对误动作的保护装置进行调整以后取得了明显的效果，有效地避免了由于整定时间阶梯取值不当引起保护误动或者拒动的情况。

关键词: 工矿企业变电站；微机保护；时间阶梯；选择性；可靠性；误动作；

中图分类号：TM4文献标识码： A 文章编号：

0引言

随着我们国家电力工业的不断发展和对电力市场改革的不断深化，现在越来越多的工矿企业建立起了自己的变电站；如果由于微机保护时间整定阶梯配合不好而使保护装置误动作停止了电力供应，那么就会造成很大的损失，甚至还有可能危及人员的生命安全。所以保护装置动作的正确性，也就是选择性是非常重要的。但在工矿企业的变电站中，由于系统接线的复杂性和设备使用的多样性，容易出现常规的电力系统所没有遇到的问题，本文就是作者根据多年的工程经验和实际发生的案例，对微机保护误动作的原因进行分析，并对如何保证选择性的时间阶梯选择提出了自己的看法，也提出了一些避免微机保护误动作的建议。

1概述

继电保护的整定应满足选择性、灵敏性、和速动性的要求。继电保护的选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器切除故障。 为了保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。3～110 kV 电网的继电保护一般采用远后备原则，即在临近故障点的断路器处装设的继电保护或该断路器本身拒动时，能由电源侧上一级断路器的继电保护动作切除故障。

由于采用了远后备保护，远后备的的整定原则是：任何情况下都能保护线路的全长，并具有足够的灵敏性；力求具有最小的动作时限。因此该保护的范围不能超过下一设备或线路的速断保护范围，而动作时限比下一设备或线路的速断保护高出一个时间阶梯t。

时间阶梯t 的确定原则：

a.包括故障设备或线路断路器的跳闸时间；b.包括故障设备或线路保护装置实际动作时间大于整定时间的部分；c.包括故障设备或线路远后备保护装置实际动作时间比整定时间的提前动作的部分；d.包括测量元件延迟返回的惯性时间；e.还应该考虑一定的裕度时间。

对于通常采用的断路器和间接作用的二次式继电器而言，t 的数值位于 0.35～0.6 s 之间，通常多取为 0.5 s。但随着微机保护的成熟普及和新兴技术的不断出现、发展，传统的继电器保护逐步被新型的微机保护所替代，断路器的操动机构也逐步采用动作迅速、准确的电磁操动机构所取代，所以一般来说，微机保护的时间阶梯t 可以选择为0.3～0.5 s，在有些工程实际使用过程中还采用了 0.2 s 的时间阶梯。

2.变压器微机后备保护误动作原因分析

2.1 保护误动的现象

2005 年 3 月，某煤矿变电站的主变高压侧微机后备保护多次发生过流 II 段（限时速段） 保护动作跳闸，经检查变压器本身并没有问题、各类保护装置性能也很正常，最后只发现了 10 kV 侧的某一条电缆出线接近末端处有 A、 C 相烧断现象。 变压器后备保护动作电流和相关回路整定定值所示。

2.2 事故原因分析

从数据记录来看应该存在两个很明显的问题：a.该变电站互感器选取不太合适，所有设备的工作电流均在二次额定电流的一半范围之内，也就是不大于2.5A； b.线路保护和主变后备保护都启动了，但最终是主变保护动作，6 kV 线路一整定延时短反而没有动作。 对于第一个问题，因为微机保护装置的过流保护均已经正常启动， 不存在电流测量不灵敏的问题，我们在这里就不加以讨论了，那么对于第二个问题的原因是什么呢？通过现场对微机保护装置性能的重新试验，排除了微机保护存在问题的可能性。那么究竟原因在哪里呢？会不会是6kV线路一存在间歇性的短路故障呢？通过向现场用户了解实际情况以后得到了证实，原来该线路所供电的负荷为井下设备，而且该线路短路点就在井下巷道里面，电缆接线比较混乱，再加上使用时间长，绝缘层有一定的破坏，经常发生间歇性的短路故障。到此为止问题就比较明朗化了，归根结底就是线路末端的间歇性短路是否就是导致主变后备保护误动的直接原因。

3总结

经过以上的分析以后，基本问题已经明确，首先是电流定值配合不太合理，其次是整定的时间阶梯不太合适，最终制定了如下调整方案：主变高压侧保护CT 统一为300/5、 高后备电流定值二次值调整成4.5 A、6 kV 馈线过流时间阶梯调整成1.0 s，以保证躲过对变压器的瞬变时间，经过调整以后变压器运行一年多以来没有出现过一次误动和拒动，说明调整方案是合理的。

针对工矿企业实际的供电特点，认为相关部门在进行定值整定计算时应结合实际情况考虑，特别是技术力量比较薄弱的企业，最好把定值这一块委托相关电力部门予以计算，以避免出现不必要的事故和损失。关于时间阶梯t 应该根据不同变电站的实际情况进行取值，对于所有设备都是采用新型设备的情况，线路保护部分的时间阶梯t 可以考虑采用 0.3 s，甚至是 0.2 s；但对于有新老设备相结合的变电站主变后备保护的时间阶梯t 不能取小于 0.5 s，否则使微机保护装置误动作，造成事故范围的扩大。

关于这次保护误动的情况的理论分析和通过现场实际的应用结合，说明本文提出的处理方法是符合实际情况的，希望能为其它的工矿企业变电站整定计算时提供一定的参考。

参考文献

[1]罗钰玲，吕铁民，陈家楣，等.电力系统微机继电保护

[M].北京：人民邮电出版社，2005.