2TA飽和問題
(1)TA飽和對保護的影響:
10kV線路出口處短路電流一般都較小,特別是農網中的變電所,它們往往遠離電源,系統阻抗較大。對于同一線路,出口處短路電流大小會隨著系統規模及運行方式不同而不同。隨著系統規模的不斷擴大,10kV系統短路電流會隨著變大,可以達到TA一次額定電流的幾百倍,系統中原有一些能正常運行的變比小的TA就可能飽和;另一方面,短路故障是一個暫態過程,短路電流中含大量非周期分量,又進一步加速TA飽和。在10kV線路短路時,由于TA飽和,感應到二次側的電流會很小或接近于零,使保護裝置拒動,故障要由母聯斷路器或主變后備保護來切除,不但延長了故障時間,使故障范圍擴大,影響供電可靠性,而且嚴重威脅運行設備的安全。
(2)避免TA飽和的方法:
TA飽和其實就是TA鐵芯中磁通飽和,而磁通密度與感應電勢成正比,因此,如果TA二次負載阻抗大,在同樣電流情況下,二次回路感應電勢就大,或在同樣的負載阻抗下,二次電流越大,感應電勢就越大,這兩種情況都會使鐵芯中磁通密度大,磁通密度大到一定值時,TA就飽和。TA嚴重飽和時,一次電流全部變成勵磁電流,二次側感應電流為零,流過電流繼電器的電流為零,保護裝置就會拒動。
避免TA飽和主要從兩個方面入手,一是在選擇TA時,變比不能選得太小,要考慮線路短路時TA飽和問題,一般10kV線路保護TA變比最好大于300/5。另一方面要盡量減少TA二次負載阻抗,盡量避免保護和計量共用TA,縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面;對于綜合自動化變電所,10kV線路盡可能選用保護測控合一的產品,并在控制屏上就地安裝,這樣能有效減小二次回路阻抗,防止TA飽和。
3所用變保護
(1)所用變保護存在的問題:
所用變是一比較特殊的設備,容量較小但可靠性要求非常高,而且安裝位置也很特殊,一般就接在10kV母線上,其高壓側短路電流等于系統短路電流,可達十幾kA,低壓側出口短路電流也較大。人們一直對所用變保護的可靠性重視不足,這將對所用變直至整個10kV系統的安全運行造成很大的威脅。
傳統的所用變保護使用熔斷器保護,其安全可靠性還是比較高,但隨著系統短路容量的增大以及綜合自動化的要求,這種方式已逐漸滿足不了要求。現在新建或改造的變電所,特別是綜合自動化所,大多配置所用變開關柜,保護配置也跟10kV線路相似,而人們往往忽視了保護用的TA飽和問題。由于所用變容量小,一次額定電流很小,同時往往保護計量共用TA,為確保計量的準確性,設計時TA變比會選得很小,有的地方甚至選擇10/5。這樣一來,當所用變故障時,TA將嚴重飽和,感應到二次回路電流幾乎為零,使所用變保護裝置拒動。如果是高壓側故障,短路電流足以使母聯保護或主變后備保護動作而斷開故障,如果是低壓側故障,短路電流可能達不到母聯保護或主變后備保護的啟動值,使得故障無法及時切除,最終燒毀所用變,嚴重影響變電所的安全運行。
(2)解決辦法:
解決所用變保護拒動問題,應從合理配置保護入手,其TA的選擇要考慮所用變故障時飽和問題,同時,計量用的TA一定要跟保護用的TA分開,保護用的TA裝在高壓側,以保證對所用變的保護,計量用TA裝在所用變的低壓側,以提高計量精度。在定值整定方面,電流速斷保護可按所用變低壓出口短路進行整定,過負荷保護按所用變容量整定。
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