变电所继电保护装置的整定与调试

摘要：供电系统在运行中，可能发生短路，接地，断线，过负荷等故障和异常现象，这将导致电流剧增，电压降低，损坏设备影响正常供电。因此，对各级变电所内设置的继电保护装置的整定，效验是非常重要的。

关键词：保护 整定 效验

供电系统在运行中，可能发生短路，接地，断线，过负荷等故障和异常现象，这将导致电流剧增，电压降低，损坏设备影响正常供电。因此，对各级变电所内设置的继电保护装置的整定，效验是非常重要的。

一供电系统中继电保护装置的主要作用与要求

1作用：当被保护设备或线路发生故障和异常情况时，保护装置应能自动地，迅速地，有选择地切除故障部分以缩小故障范围，减少停电区域保护电器设备，以便值班人员及时采取措施，迅速恢复供电。

2要求：根据继电保护装置所担负的上述任务，它必须满足以下四个基本要求：

1）选择性：当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行

2）速动性：速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障。缩短切除故障的时间，就可以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。

3）灵敏性：灵敏性系指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。

4）可靠性：保护装置应能正确的动作，并随时处于准备状态。

二 继电保护装置的整定：

1 时限 继电保护保装置的动作时限，在保证可靠性的前提下时间尽可能地短，以达到尽快地将故障切除，减轻设备和线路受故障影响损坏的程度，缩小故障范围的目的。同时为了区分保护装置动作的主次和先后以保证选择性，需要在时限上进行分配。

2灵敏度：灵敏与否，一般用灵敏系数来衡量。保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算。灵敏系数Km为被保护区发生短路时，流过保护安装处的最小短路电流Id.min与保护装置一次动作电流Idz的比值，即:  

　　　Km=Id.min/Idz  

　　灵敏系数越高，则反映轻微故障的能力越强。各类保护装置灵敏系数的大小，根据保护装置的不同而不尽相同。

3整定：

1）35千伏主变整定：

设：过流继电器动作电流为Idz则：

Idz=Kk×Ieb×K/Kf.h

式中：Idz；继电器保护动作电流

      Kk；可靠系数：取1.2

      Kf；返回系数：取0.85

      h；电流互感器变比

      K；电流互感器接线系数

      Ieb；主变压器35千伏侧额定电流

灵敏度效验：Kl=Id（2）/ni×IdE

式中：Id（2）最小运行方式的两相短路电流。

  时限：比6千伏出线大一个时限。

2）6千伏母线保护整定：

1速断保护：

IdE= Kk×Ki×Id（3）/ni

灵敏度的效验：

kL= Id（2）/ ni×IdE

2过流保护：（电机）

           IdE=Kk×Kb×ID×Ki/Kf×ni

                       （线路）

           IdE=Kk×Ib×Ki/Kf×ni

灵敏度效验：KL= Id（2）/ ni×IdE

式中：Id（3）最大运行方式下被保护线路未端三相短路电流。

Ie被保护线路的最大工作电流

Kb电动机起动时电流倍数

ID最大电动机额定电流

可靠系数Kk；速断取1.3-2.4；过流取1.2

因为6千伏母线一般为直接配电成为输送到配电所的低压配电变压器的电源线，要装设过流速断带时限的过流保护。

故目前6千伏线路的继电保护仍采用反时限过流型继电器。利用其速动部分作为线路的速断保护。

3）6千伏电容器保护

为了补偿6千伏系统及主变压器的无功损耗，所以6千伏变电所设有静电电容器：

整定：a：过电流保护：

            IdE=Ki×IL/ni（2—2.5）

b：灵敏度校验：

            KL= Id（2）/ ni×IdE

式中：Id（2）最小运行方式时，静电电容器首端两相短路电流。

   Ki：接线系统，当采用两相差接时为1.73，三相式时为1。       4）6千伏接地保护：

 6千伏系统为不接地系统，由于线路较35千伏短，故容许其在电容电流不大于30安的情况下，不设消弧线圈，为了区分在线路6千伏出线中哪一路发生单项接地，在电缆出线回路上装设零序接地保护。此时利用6千伏母线电压互感器提供的零序电压，组成零序方向保护，动作与信号：指出单项接地的出线。

三、调试

为了保证继电保护和自动装置的正确动作，除合理的原理设计，正确的整定计算，可靠的元件质量，优良的制造工艺和安装质量外，维护和调试及相应的技术管理，工作是极为主要的一环。现将继电保护的调试工作要点作一说明：

1、调试工作流程和范围

合理的调试工作流程有利于节省因调试而需要的电气设备的停滞时间，缩短基建（新装）工程的周期，避免校验项目不必要的重复，返工或漏项。从而提高保护装置的检修运行质量和动作的可靠性。

一般继电保护装置现场调试的主要工作流程图如下：

1、搜集、熟悉、核对图纸、设备说明书、试验规程或调试大纲等资料。

2、工具、仪表

3、备品

4、技术措施与组织措施

装置内部与外部查线（包括屏间联结电缆）

二次绝缘检查

1、断路器与电流互感器特性试验

2、装置元件特性试验

3、定值试验

               相互动作试验

投入运行前最后检查          运行交接验收

运行注意事项                试验报告

整体跳闸试验

带负荷试验、带电巡视检查

 继电保护工作人员在调试时，保护装置要停止，设备新安装的时候，特别是进行涉及一、二次设备范围较广工作时，往往是在一次设备未停电的条件下工作，在这种情况下必须明确一、二次设备的调试、检查的分界点，清楚的掌握调试工作的范围。以便隔离交直流电源，联锁跳闸回路等，既保证不停电设备的安全运行，也不至于在工作中因漏检而造成死角。继电保护类型是多种多样的，相应的工作范围大小也不尽相同，但我们只要从安装接线图上的接线端子排及其连接去向看，则不难清楚，了解其变电所的保护工作范围。

2、相互动作试验

相互动作试验在继电保护单元件试验项目结束后运行，其目的是检查保护的直流逻辑回路动作情况是否与保护原理相符；保护装置在直流电源可能出现的各种异常工作下是否仍然可以正常工作，有无寄生回路存在、信号回路和保护闭锁回路是否正常，特别是切换开关，各路直流熔丝等操作，运行部件各接点恢复是否正确，它是整机跳闸试验前，特别是新装校验时或二次回路接线更动后，必须不可缺少的重要试验项目。试验在80%额定直流电源电压下进行。试验人员应根据继电保护原理图中各元件动作的先后顺序，远点试验或断开保护中交流继电器的触点，逐条回路无一遗漏的检查保护的直流逻辑回路，信号回路。

3、整机跳闸试验

整机跳闸试验在完成相互动作试验以后，保护装置完全恢复投入运行前的状态进行，通入达到保护装置动作值的交流量，按保护相别，保护参数依次进行，动作到保护出口的中间继电器，断路器跳闸为止。