電力系統(tǒng)繼電保護(hù)問題分析

研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件(發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路、母線等)使之免遭損害，所以沿稱繼電保護(hù)。

隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)容量和用電負(fù)荷不斷增長(zhǎng)，對(duì)供電的可靠性要求也不斷提高。中低壓電網(wǎng)擔(dān)負(fù)著直接向廣大用戶供電的任務(wù)，其可靠性直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的提高。為了防止電力系統(tǒng)事故的擴(kuò)大，保證非故障部分仍能可靠供電以及電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，這就要求繼電保護(hù)裝置必須能有選擇性、快速地、靈敏地和可靠地將故障設(shè)備切除，以保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。

繼電保護(hù)存在的問題

(1)某些線路在母線出短路時(shí),電流很大,母線進(jìn)線不能用電流階梯來進(jìn)行速斷保護(hù)整定,只能用過流保護(hù)來延時(shí)切除故障,使得母線本身故障時(shí)無法實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)跳閘。但母線故障的概率是不可忽視的,其短路造成的破壞性和影響面比線路短路時(shí)大得多。

(2)如果某出線短路而其保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)(如開關(guān)柜機(jī)構(gòu)或保護(hù)故障),就有可能導(dǎo)致事故已擴(kuò)大后再通過其后備保護(hù)延時(shí)跳閘,即母線進(jìn)線作為其后備保護(hù)跳閘。

(3)由于母線保護(hù)的整定對(duì)其它保護(hù)的影響較大,一般是在合閘過程中起作用,合閘后自動(dòng)解除。因此,在母線并聯(lián)運(yùn)行時(shí),任何一段母線故障或出線保護(hù)拒動(dòng)都會(huì)引起兩段母線全停。

(4)運(yùn)行方式的改變往往會(huì)導(dǎo)致保護(hù)“四性”發(fā)生變化,容易發(fā)生誤動(dòng)事故。

(5)故障過后沒有記憶功能。以某一220kV變電站為例,該站是220/38.5/6.3kV系統(tǒng),主變?nèi)萘糠謩e為90000kVA和 63000kVA,進(jìn)出線共51條。由于該站運(yùn)行環(huán)境惡劣,投運(yùn)初期故障率一直很高。1994年10月,該站6kV母線引出線因老鼠引起短路,由于保護(hù)裝置動(dòng)作延時(shí)過長(zhǎng)(2.0s),強(qiáng)大的短路電流燒毀了該引出線及附近的隔離開關(guān)、穿墻套管,全站停電達(dá)6h;1995年8月,35kV母線遭雷擊短路,也因保護(hù)動(dòng)作遲鈍而導(dǎo)致302手車開關(guān)、兩組35kVPT及部分母線燒毀。