【正文】 系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn) DVP600 系列保護(hù)監(jiān)控裝置 (1。 DVP600 無人值守系統(tǒng)由DVP600 系列監(jiān)控及保護(hù)裝置機(jī)箱、 CAN 通訊網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)路控制器等設(shè)備構(gòu)成全分散安裝的靈活系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要由廠站層和間隔層兩部分組成，廠站層主要包括工程師站、外設(shè)（如打印機(jī)）、遠(yuǎn)動(dòng)通訊裝置等設(shè)備；間隔層為各間隔設(shè)備配置的保護(hù)監(jiān)控綜合裝置（如 10kv 線路保護(hù)裝置、變壓器主保護(hù)及后備保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置），直流系統(tǒng)的監(jiān)控裝置等設(shè)備，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖見圖 : 中北大學(xué)分校學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 27 工 程 師 站內(nèi) 置 智 能 串 口擴(kuò) 展 板打 印 機(jī)1 1 0 K V 變 電 站D V P 6 3 2微 機(jī) 變 壓器 保 護(hù) 監(jiān)控 裝 置Y A H 0 2D V P 6 7 1微 機(jī) P T監(jiān) 控 裝 置Y A H 0 3D V P 6 4 1微 機(jī) 電 容器 保 護(hù) 監(jiān)控 裝 置Y A H 0 4D V P 6 6 1電 動(dòng) 機(jī) 器保 護(hù)監(jiān) 控 裝 置Y A H 0 1 8D V P 6 0 2 電 站通 訊 管 理 裝 置. . .發(fā) 送 模 擬 屏 信 息發(fā) 送 運(yùn) 動(dòng) 信 息發(fā) 送 其 他 運(yùn) 傳 信 息1 1 0 K V 變 配 電 所C A N 通 訊 網(wǎng) 絡(luò)D V P 6 3 1微 機(jī) 線 路保 護(hù) 裝 置Y A H 0 1 圖 10kv 變配電所無人執(zhí)守綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 Fig. 10kv distribution changed by the unattended Shouintegrated automation system structure diagram DVP600系列微機(jī)保護(hù)及監(jiān)控裝置由多單片機(jī) CPU協(xié)調(diào)工作，雙重化硬件配置，每個(gè)單元對應(yīng)于一個(gè)獨(dú)立的機(jī)箱，專用于配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)和正常電量的測量控制，自己可以獨(dú)立地運(yùn)行。由于篇幅有限，本文只對 10kv 系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要的闡述。電源分別引自 110/10kv 變電站。 工程應(yīng)用 工程簡介 在某城市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)需建設(shè)一個(gè)銅金屬精加工工程，根據(jù)工藝流程及其設(shè)備的特點(diǎn)，其高低壓用電負(fù)荷達(dá)到 萬 KW，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較及與當(dāng)?shù)毓╇娋謪f(xié)商后，設(shè)計(jì)考慮該工程電源采用 110kv 進(jìn)線。在電力系統(tǒng)中，各種類型的、大量的電氣設(shè)備通過電氣線路緊密連接在一起。為了確保 10kv 供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須正確的設(shè)置繼電保護(hù)裝置。又由于一次系統(tǒng)比較簡單，更為直觀，在考慮和設(shè)備上更 為容易；而二次系統(tǒng)相對比較復(fù)雜，并且二次系統(tǒng)包括了大量的繼電保護(hù)裝置，自動(dòng)裝置和二次回路。 微機(jī)保護(hù)作為綜合自動(dòng)化的一個(gè)重要部分，它采用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，一方面可改變傳統(tǒng)的二次設(shè)備模式，簡化系統(tǒng)，信息共享，減少電纜，減少占地面積，降低造價(jià)；另一方面較好的適應(yīng)無人值班站的發(fā)展，達(dá)到減人增效，提高運(yùn)行可靠性的目的，采用微機(jī)保護(hù)已成為電網(wǎng)運(yùn)行管理現(xiàn)代化的趨勢。其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，下面就采用微機(jī)保護(hù)的 10kv 變配電所無人值守自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行一些分析和探討。 傳統(tǒng)意義上的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際上是指繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置或調(diào)度自動(dòng)化。 10kv 供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中最直接面對用戶較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 中北大學(xué)分校學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 25 4 10kv 系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)及其應(yīng)用 隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，變電所自動(dòng)化和無人值班進(jìn)入了實(shí)用化階段。微機(jī)保護(hù)在具備電流速斷、過電流及重合閘的礎(chǔ)上，還應(yīng)具備低壓（或復(fù)壓）閉鎖、時(shí)限速斷、帶方向保護(hù)等功能，以適應(yīng)線路及負(fù)荷變化對保護(hù)方式的不同要求。 10 kV 配電線路繼電保護(hù)的配置雖然簡單， 但由于線路的復(fù)雜性和負(fù)荷的多變性，在保護(hù)裝置的選型上值得重視。 在 10 kV 配電線路中，多為照明負(fù)荷，供電可靠性要求較低，短時(shí)停電不會(huì)造成很大的損失。雙側(cè)電源線路的三相重合閘時(shí)間，除了考慮單側(cè)電源線路重合閘的因素外，還應(yīng)考慮線路兩側(cè)保護(hù)裝置，以不同時(shí)間切除故障的可能性。單側(cè)電源線路的三相重合閘時(shí)間除應(yīng)大于故障點(diǎn)斷電去游離時(shí)間外，還應(yīng)大于斷路器及操作機(jī)構(gòu) ,復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再次動(dòng)作的時(shí) 間。10kv 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 24 根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，架空線路的瞬時(shí)性故障次數(shù)，占故障次數(shù)的 70%左右，重合閘的成功率約 50%～ 70%因而重合閘對電力系統(tǒng)供電可靠性起了很大的作用。 靈敏度校驗(yàn) :Km=(20X40)=2 三相一次重合閘 10 kV配電線路一般采用 后加速的三相一次重合閘由于安裝于末級保護(hù)上，所以不需要與其他保護(hù)配合。選 DL11/20 型與 DS 時(shí)間繼電器構(gòu)成保護(hù)。 ① 過電流保護(hù) 按照線路過電流保護(hù)公式整定 Idzj=Kjx*Kk*Igh/(Kh*Ki)=,取 動(dòng)作時(shí)限的確定 :與母聯(lián)過流保護(hù)配合。所以選擇 GL12/10 型繼電器 。 （ 1）電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算 選用 GL 型繼電器做電動(dòng)機(jī) 過負(fù)荷與速斷保護(hù) ① 過負(fù)荷保護(hù) )*/(** KiKfIe dKkK ixId zj ? =()= 取 4A 選 GL12/5型動(dòng)作時(shí)限的確定：根據(jù)計(jì)算， 2 倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間為 ,查曲線 10 倍動(dòng)作時(shí)間為 10S ② 電流速斷保護(hù) Idzj=Kjx*Kk*Kq*Ied/Ki= ③ 靈敏度校驗(yàn) 由于電機(jī)配出電纜較短， 50 米以內(nèi)，這里用 10kV母線最小三相短路電流代替電機(jī)端子三相短路電流 . Km=(24X15)=2 （ 2）變壓器保護(hù)整定計(jì)算 ①過電流保護(hù) Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=()= 取 9A 選 GL11/10型 動(dòng)作時(shí)限取 靈敏度為 Km=(20X9)= ② 電流速斷保護(hù) Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=,取 4 倍靈敏度為 Km=(180X4)=2 ③ 單相接地保護(hù) （ 3）母聯(lián)斷路器保護(hù)整定計(jì)算 采用 GL型繼電器，取消瞬時(shí)保護(hù)，過電流保護(hù)按躲過任一母線的最大負(fù)荷電流整定。 實(shí)例分析 系統(tǒng)情況： 10kv 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 22 兩路 10kV電源進(jìn)線，一用一備，負(fù)荷出線 6 路， 4 臺 630kW 電動(dòng)機(jī)， 2 臺 630kVA變壓器，所以采用單母線分段，兩段負(fù)荷分布完全一樣，右邊部分沒畫出，右邊變壓器與一臺電動(dòng)機(jī)為備用。與逐級配合整定相比，對用戶的停電影響相同，在實(shí)際中也是允許的。當(dāng)過電流定值偏大，甚至大于瞬時(shí)電流速斷定值時(shí)，而導(dǎo) 致保護(hù)靈敏度不夠時(shí)，可考慮保證 倍的靈敏度（近后備）整定。最終解決辦法是調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使 10 kV 線路供電半徑符合規(guī)程要求。 當(dāng)線路較長，過電流保護(hù)靈敏度不夠時(shí)（如 20 km以上線路），可采用復(fù)壓閉鎖過流或低壓閉鎖過 流保護(hù)，此時(shí)負(fù)序電壓取 e（ Ue 為額定電壓），低電壓取 ～ ，動(dòng)作電流按正常最大負(fù)荷電流整定，只考慮可靠系數(shù)及返回系數(shù)。時(shí)限整定為 （微機(jī)保護(hù)），按階梯型原則整定。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)雖能迅速切除短路故障，但不能保護(hù)線路全長 [9]。按最大運(yùn)行方式下，線路最大保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全長的 50%。如變壓器以電 流速斷作為主保護(hù)，則線路電流速斷保護(hù)應(yīng)與變壓器電流速斷保護(hù)配合整定。 單側(cè)電源線路的電流速斷保護(hù)定值，按雙側(cè)電源線路的方向電流速斷保護(hù)的方法整定。雙側(cè)電源線路的方向電流速斷保護(hù)定值，應(yīng)按躲過本線路末端最大三相短路電流整定；無方向的電流速斷保護(hù)定值應(yīng)按躲過本線路兩側(cè)母線最大三相短路電流整定。對于多條線路重疊故障，引起主變壓器斷路器越級跳閘時(shí)，按常規(guī)，在繼電保護(hù)整定計(jì)算中是不考慮重疊故障的，但可采用加裝瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，一般可整定于 0 s 動(dòng)作，使線路故障在盡可能短的時(shí)限內(nèi)切除；在上下級保護(hù)時(shí)限配合可能的情況下，適當(dāng)調(diào)整 10 kV 線路過電流保護(hù)與主變壓器過電流保護(hù)的時(shí)限級差，以使主變壓器過電流保護(hù)有足夠的返回時(shí)間。 當(dāng)線 路較長且較規(guī)則，線路上用戶較少，可采用躲過線路末端最大三相短路電流整定。動(dòng)作電流與下級電流速斷保護(hù)配合（即取 倍的下級保護(hù)最大速斷值），動(dòng)作時(shí)限較下級電流速斷大一個(gè)時(shí)間級差，此種情況在城區(qū)較常見，在新建變電站或改造變電站時(shí)，建議保護(hù)配置采用微機(jī)保護(hù)，這樣改變保護(hù)方式就非常容易。 特殊問題的解決如下。 專線類型：按躲過線路上配電變壓器低壓側(cè)出口最大三相短路電流整定。放射狀類型：按躲過本線路末端（主要考慮主干線）最大三相短路電流整定。所以，在整定計(jì)算中，定值計(jì)算偏重靈敏性，對有用戶變電站的線路，選擇性靠重合閘來糾正?，F(xiàn)針對一般保護(hù)配置進(jìn)行分析。 整定計(jì)算方案 10kV 配電線路的保護(hù)，一般采用瞬時(shí)電流速斷（Ⅰ段）、定時(shí)限過電流（ III段）及三相一次重合閘構(gòu)成。在無 110 kV系統(tǒng)阻抗資料的情況時(shí)，由于 3～ 35 kV系統(tǒng)容量與 110 kV系統(tǒng)比較，相對較小，其各元件阻抗相對較大，則可近似認(rèn)為 110 kV系統(tǒng)容量為無窮大 ，對實(shí)際計(jì)算結(jié)果沒有多大影響。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，流過保護(hù)裝置短路電流最大的運(yùn)行方式（由系統(tǒng)阻抗最小的電源供電）。但對于 10 kV配電線路，由于以上所述的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)、整定、運(yùn)行中會(huì)碰到一些具體問題，整定計(jì)算時(shí)需做一些具體的、特殊的考慮，以滿足保護(hù)的要求。 10kV 線路的具體問題 對于輸電線路而言，一般無 T 接負(fù)荷，至多 T 接一、兩個(gè)集中負(fù)荷。有的線路屬于最末級保護(hù)。 （ 4）選用沿架空輸電線路導(dǎo)線侵入變電所的雷電波陡度和幅值，即 WGMOA 至被保護(hù)物之間的最大允許電氣距離，應(yīng)因地制宜，不應(yīng)全國“一刀切”。三道防線之間，關(guān)系密切，互相影響，不應(yīng)割裂開來，孤立設(shè)置。 （ 2）變電所防雷保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，由三個(gè)子系統(tǒng)即三道防線組成。因此，其防雷保護(hù)，不應(yīng)全國“一刀切”。三道防線之間關(guān)系密切，互相影響，尤其是二、三道防線之間，若第三道防線能力強(qiáng)，可縮短第二道防線 —— 危險(xiǎn)段的長度，提高變電所耐雷可靠性；若第二道防線能力很強(qiáng)，可以減輕第三道防線負(fù)擔(dān)，變電所耐雷可靠性將得到提高。只是視具體情況不同，哪一道防線設(shè)置保護(hù)元件多少不同而已。 由這三個(gè)子系統(tǒng)的三道防線構(gòu)成一個(gè)完整的變電所防雷保護(hù)系統(tǒng)。 第三道防線，即第三子系統(tǒng)期望將侵入變電所的雷電波降低到電氣裝置絕緣強(qiáng)度允許值以內(nèi)。不管如何，反擊和繞 擊仍是可能的。 變電所的主要危險(xiǎn)是來自進(jìn)線保護(hù)段之內(nèi)的架空線路遭雷擊，反擊導(dǎo)線或繞擊導(dǎo)線產(chǎn)生雷電侵入波，因此進(jìn)線段又稱危險(xiǎn)段。 雷擊進(jìn)線保護(hù)段首端及以外時(shí)，絕大部分雷電流被引入地中，只有很小部分的雷電流沿架空線路導(dǎo)線侵入變電所。變電所的危險(xiǎn)主要來自沿架空輸電線路導(dǎo)線上的侵入波。 a［ 5］，這是可以接受的，沒有必要改變，否則會(huì)造成混亂和浪費(fèi)。 鑒于上述理由，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL／ T 620－ 1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》，關(guān)于避雷針（線）的保護(hù)范圍仍沿用過去方法。同時(shí)，從實(shí)驗(yàn)室雷電沖擊波 10 m 左右空氣間障放電電壓值，外延用于確定 30～ 60 m 或以上的自然雷擊放電電壓值，令人難以置信 。至今，人們還不知擊距或球半徑 30～ 60 m 的長空氣隙擊穿電壓值，不討論實(shí)驗(yàn)室空氣間隙放電是否逼真自然雷擊放電。正如前述，避雷針（線）保護(hù)范圍受很多因素影響，其中一些因素的影響至今無法定量。 企圖從一些很不夠的條件和參數(shù)開發(fā)定量求出避雷針（線）不同保護(hù)范圍繞擊率的計(jì)算方法，如電氣幾何擊距法，滾球法，拋球法等，都是積極的、有益的。各種文件規(guī)定的不同