1 高壓斷路器拒分故障與原因分解
解析(xi)變壓器(qi)有(you)載開(kai)關測試儀與微機差動(dong)保(bao)(bao)護，特別是對電網(wang)短路(lu)保(bao)(bao)護的(de)失(shi)(shi)效給電網(wang)帶(dai)來(lai)的(de)損失(shi)(shi)是很(hen)大(da)(da)的(de)，嚴重的(de)甚至(zhi)引起火燒(shao)(shao)連(lian)營事(shi)故造成大(da)(da)面積(ji)長(chang)時(shi)(shi)間停(ting)電。短路(lu)保(bao)(bao)護性能的(de)好壞很(hen)難實地實戰演習驗(yan)證，容(rong)易造成麻痹僥(jiao)幸思(si)維，平時(shi)(shi)很(hen)少短路(lu)都(dou)(dou)(dou)認為(wei)安然無事(shi)，一旦短路(lu)失(shi)(shi)保(bao)(bao)就會出大(da)(da)事(shi)。資料顯(xian)示國內電網(wang)每(mei)年僅火燒(shao)(shao)連(lian)營事(shi)故就有(you)近(jin)百面開(kai)關柜被燒(shao)(shao)毀。2004年火燒(shao)(shao)連(lian)營事(shi)故又有(you)上升趨勢(shi)[2]。近(jin)年來(lai)世界多個按理(li)說是技術先進的(de)發達國家也都(dou)(dou)(dou)有(you)發生大(da)(da)面積(ji)長(chang)時(shi)(shi)間停(ting)電和火燒(shao)(shao)連(lian)營事(shi)故。這(zhe)(zhe)就不是偶然的(de)現象了，其原(yuan)因(yin)值得(de)深思(si)和細究。筆(bi)者認為(wei)這(zhe)(zhe)里面隱含更(geng)深層(ceng)的(de)繼電保(bao)(bao)護整定與原(yuan)理(li)誤區的(de)原(yuan)因(yin)，并(bing)非都(dou)(dou)(dou)歸結為(wei)高壓斷路(lu)器(qi)廠(chang)家制(zhi)造質(zhi)量這(zhe)(zhe)么簡單。
根據國家電網公司統計(ji)1998~2002年(nian)6~500kV高壓(ya)(ya)斷(duan)路(lu)(lu)器(qi)拒(ju)分故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)占總(zong)(zong)故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的14.5%，排(pai)各(ge)(ge)類故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的**位(wei)[1]。2004年(nian)6~500kV高壓(ya)(ya)斷(duan)路(lu)(lu)器(qi)拒(ju)分故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)占總(zong)(zong)故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的15.2%，排(pai)各(ge)(ge)類故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的第三位(wei)[2]。2006年(nian)12kV以上高壓(ya)(ya)斷(duan)路(lu)(lu)器(qi)的拒(ju)分拒(ju)合故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang),共占總(zong)(zong)故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的14.5%，排(pai)名(ming)各(ge)(ge)類故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的首(shou)位(wei)。40.5kV高壓(ya)(ya)斷(duan)路(lu)(lu)器(qi)拒(ju)分故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)2004年(nian)占總(zong)(zong)故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的18.2%，2005年(nian)占總(zong)(zong)故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的29.6%[3]。可(ke)見其故(gu)(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)率還不小(xiao)！
電(dian)力(li)部門在事(shi)故(gu)統計中(zhong)(zhong)一(yi)(yi)般都習慣將拒(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)故(gu)障的(de)(de)(de)原因歸(gui)結為斷(duan)路(lu)器，解析變壓(ya)(ya)器有(you)載開(kai)關測試儀與微機差(cha)動(dong)(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)。對短路(lu)保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)來說拒(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)影響*大，應該分(fen)(fen)開(kai)統計拒(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)、拒(ju)(ju)(ju)合(he)(he)，是斷(duan)路(lu)器故(gu)障拒(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)，還(huan)是繼電(dian)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主(zhu)保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)拒(ju)(ju)(ju)動(dong)(dong)(dong)(dong)或后備保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)都拒(ju)(ju)(ju)動(dong)(dong)(dong)(dong)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)拒(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)。后備保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)還(huan)有(you)低電(dian)壓(ya)(ya)閉鎖拒(ju)(ju)(ju)動(dong)(dong)(dong)(dong)、差(cha)動(dong)(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)拒(ju)(ju)(ju)動(dong)(dong)(dong)(dong)、距(ju)離保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)拒(ju)(ju)(ju)動(dong)(dong)(dong)(dong)，有(you)無(wu)火(huo)(huo)(huo)燒連營事(shi)故(gu)，等等。各占比例是多少(shao)，才便于分(fen)(fen)析真正原因。在高壓(ya)(ya)電(dian)網保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)中(zhong)(zhong)，高壓(ya)(ya)斷(duan)路(lu)器與繼電(dian)保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)是分(fen)(fen)開(kai)制造(zao)(zao)(zao)選配(pei)安裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)，*后由(you)電(dian)力(li)部門來組合(he)(he)整定，形成(cheng)(cheng)(cheng)一(yi)(yi)個(ge)完整的(de)(de)(de)保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)系統。這兩(liang)個(ge)部分(fen)(fen)都有(you)可能造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)拒(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)故(gu)障。從(cong)現在的(de)(de)(de)統計中(zhong)(zhong)看不出(chu)繼保(bao)(bao)(bao)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)拒(ju)(ju)(ju)動(dong)(dong)(dong)(dong)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)拒(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)故(gu)障和火(huo)(huo)(huo)燒連營故(gu)障的(de)(de)(de)比例，也(ye)就找不出(chu)高壓(ya)(ya)電(dian)網火(huo)(huo)(huo)燒連營事(shi)故(gu)上(shang)升的(de)(de)(de)真正元兇。或許另(ling)有(you)內部統計,通(tong)過(guo)仔細(xi)分(fen)(fen)析都應該能得出(chu)問題所在。
執行開斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)任(ren)務的(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)器(qi)(qi)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)和(he)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合是(shi)(shi)開關制(zhi)造廠的(de)(de)問(wen)題，可(ke)由(you)繼保(bao)(bao)(bao)信號(hao)繼電(dian)器(qi)(qi)有(you)(you)無(wu)發出動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)信號(hao)來(lai)判斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)。有(you)(you)動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)信號(hao)發出，就(jiu)是(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)器(qi)(qi)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)；沒有(you)(you)動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)信號(hao)發出，就(jiu)是(shi)(shi)繼保(bao)(bao)(bao)裝(zhuang)置(zhi)整定失保(bao)(bao)(bao)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)動(dong)，造成斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)器(qi)(qi)無(wu)法(fa)執行分(fen)(fen)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)的(de)(de)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)。二者是(shi)(shi)有(you)(you)本質區別的(de)(de)，不能(neng)混(hun)為一談(tan)。繼保(bao)(bao)(bao)裝(zhuang)置(zhi)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)動(dong)有(you)(you)主保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)動(dong)和(he)后備保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)動(dong)，是(shi)(shi)繼保(bao)(bao)(bao)裝(zhuang)置(zhi)和(he)電(dian)站(zhan)(zhan)整定的(de)(de)問(wen)題，與斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)器(qi)(qi)制(zhi)造廠無(wu)關。主/后備保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)動(dong)和(he)保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)時(shi)(shi)間過長(chang)往(wang)往(wang)帶來(lai)火燒(shao)(shao)連(lian)(lian)營(ying)事故(gu)。而(er)由(you)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)器(qi)(qi)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)造成火燒(shao)(shao)連(lian)(lian)營(ying)事故(gu)的(de)(de)機率很小，因為斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)器(qi)(qi)的(de)(de)開斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)時(shi)(shi)間＜0.1s，一般為0.06s，上下級(ji)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)器(qi)(qi)同時(shi)(shi)都出現(xian)故(gu)障(zhang)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)的(de)(de)可(ke)能(neng)性不大。第三級(ji)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)器(qi)(qi)遠后備保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)時(shi)(shi)間應該(gai)為0.5~0.7s時(shi)(shi)才不至于火燒(shao)(shao)連(lian)(lian)營(ying)。所(suo)以出現(xian)火燒(shao)(shao)連(lian)(lian)營(ying)事故(gu)，一般都是(shi)(shi)繼保(bao)(bao)(bao)裝(zhuang)置(zhi)拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)動(dong)和(he)保(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)時(shi)(shi)間太長(chang)引起的(de)(de)，應該(gai)都是(shi)(shi)電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)(de)裝(zhuang)置(zhi)整定問(wen)題和(he)責任(ren)。這(zhe)一點或許連(lian)(lian)統計拒(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)(fen)故(gu)障(zhang)的(de)(de)電(dian)站(zhan)(zhan)和(he)部門都不會(hui)想到，問(wen)題竟(jing)然會(hui)出在自己的(de)(de)繼保(bao)(bao)(bao)系統。
斷(duan)路(lu)器(qi)(qi)的(de)(de)開(kai)斷(duan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)應(ying)該由廠家(jia)的(de)(de)型式(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)出(chu)廠試(shi)(shi)驗(yan)(yan)來(lai)保證(zheng)(zheng)，并出(chu)具試(shi)(shi)驗(yan)(yan)報告(gao)；繼電(dian)保護(hu)裝置及(ji)整(zheng)定的(de)(de)各種(zhong)主/后備(bei)保護(hu)時間(jian)電(dian)流(liu)安秒動(dong)作(zuo)特性(xing)(xing)，應(ying)當在(zai)(zai)安裝整(zheng)定調試(shi)(shi)時進行二(er)次(ci)回路(lu)通電(dian)驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)，出(chu)具驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)數據報告(gao)。嚴格具體地(di)講必須(xu)保證(zheng)(zheng)主保護(hu)能(neng)(neng)在(zai)(zai)末端為*小單相(xiang)短路(lu)電(dian)流(liu)時0.1s內動(dong)作(zuo),后備(bei)保護(hu)應(ying)在(zai)(zai)同(tong)樣電(dian)流(liu)時0.3~0.5s內動(dong)作(zuo)。國際(ji)電(dian)工IEC62271-200:2003內部故障(zhang)電(dian)弧(hu)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)標準推薦的(de)(de)開(kai)關設備(bei)燃弧(hu)時間(jian)優(you)選值為1s/0.1s[4]，即遠(yuan)后備(bei)保護(hu)的(de)(de)動(dong)作(zuo)時間(jian)都不(bu)能(neng)(neng)超過1s，*好控(kong)制在(zai)(zai)0.7s以(yi)內。否則極易造成(cheng)燒毀開(kai)關設備(bei)和(he)火(huo)燒連(lian)營事故！事實上，我國和(he)世界(jie)上包(bao)括(kuo)一些發達國家(jia)的(de)(de)許多電(dian)站(zhan)目(mu)前都達不(bu)到這(zhe)個要求。解析(xi)變壓器(qi)(qi)有載開(kai)關測試(shi)(shi)儀與(yu)微機差動(dong)保護(hu)，這(zhe)就(jiu)是繼電(dian)保護(hu)整(zheng)定原理之誤區(qu)帶來(lai)的(de)(de)結(jie)果[5]。
國外資料顯示開(kai)關設備的(de)(de)燃(ran)弧時(shi)間從0.1s每提高0.1s，開(kai)關柜的(de)(de)成(cheng)本(ben)要增加10%。提高到1s時(shi)，將(jiang)增加開(kai)關柜的(de)(de)成(cheng)本(ben)100%。如(ru)果電(dian)網短(duan)(duan)(duan)路(lu)保(bao)護(hu)(hu)時(shi)間按現(xian)在的(de)(de)4s來要求(qiu)，開(kai)關柜的(de)(de)成(cheng)本(ben)將(jiang)無法承受，用戶也(ye)(ye)接受不了。如(ru)果保(bao)護(hu)(hu)時(shi)間再(zai)延(yan)長，那造價將(jiang)是(shi)(shi)個天文(wen)數(shu)字！是(shi)(shi)不可能實(shi)現(xian)的(de)(de)。所以繼(ji)電(dian)保(bao)護(hu)(hu)原(yuan)(yuan)理中用長延(yan)時(shi)來作短(duan)(duan)(duan)路(lu)主保(bao)護(hu)(hu)，那根(gen)本(ben)就是(shi)(shi)一個主觀的(de)(de)誤導(dao)和天真的(de)(de)臆想！短(duan)(duan)(duan)路(lu)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)原(yuan)(yuan)則(ze)應當(dang)盡量減少動作時(shi)間，故障電(dian)弧的(de)(de)燒損(sun)就小，供(gong)電(dian)的(de)(de)恢復時(shi)間也(ye)(ye)就短(duan)(duan)(duan)，利國利民(min)利業(ye)。過去的(de)(de)短(duan)(duan)(duan)路(lu)保(bao)護(hu)(hu)原(yuan)(yuan)理缺乏與實(shi)際制造相結合(he)的(de)(de)系統(tong)經濟觀念。
低壓(ya)(ya)斷路(lu)(lu)器由(you)于(yu)是(shi)(shi)和(he)繼(ji)保(bao)(bao)(bao)(bao)裝置(zhi)(zhi)整體制造(zao)整定(ding)，才(cai)由(you)制造(zao)廠實事(shi)**地找(zhao)到了(le)一(yi)個解(jie)決(jue)途徑(jing)：整定(ding)簡單實用的(de)(de)三段式保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)，避免了(le)低壓(ya)(ya)系(xi)統(tong)火(huo)(huo)燒(shao)連營(ying)事(shi)故。而高壓(ya)(ya)斷路(lu)(lu)器與繼(ji)保(bao)(bao)(bao)(bao)裝置(zhi)(zhi)是(shi)(shi)分開制造(zao)，致使電力(li)部(bu)門過于(yu)拘泥信賴繼(ji)電保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)整定(ding)原理的(de)(de)誤(wu)區，其保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)方式繁瑣復雜又(you)不實用，整定(ding)值寬泛不精，才(cai)造(zao)成(cheng)了(le)火(huo)(huo)燒(shao)連營(ying)事(shi)故居高不下。發達國家目前也沒有走出這個怪圈，這從(cong)國際電工標準(zhun)IEC60255-3、解(jie)析(xi)變壓(ya)(ya)器有載開關測試儀(yi)與微(wei)機(ji)(ji)差動保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)，就(jiu)能(neng)(neng)說明這一(yi)點。這樣的(de)(de)微(wei)機(ji)(ji)保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)只能(neng)(neng)叫作“危機(ji)(ji)”保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)。不要(yao)以為有了(le)微(wei)機(ji)(ji)保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)就(jiu)萬事(shi)大吉、高枕無(wu)憂了(le)，微(wei)機(ji)(ji)控制又(you)不是(shi)(shi)萬能(neng)(neng)的(de)(de)神仙，它的(de)(de)原理也是(shi)(shi)由(you)人(ren)來設計的(de)(de)，也還(huan)是(shi)(shi)要(yao)由(you)人(ren)去(qu)整定(ding)的(de)(de)好，才(cai)能(neng)(neng)起到應(ying)有的(de)(de)保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)作用。客觀現實是(shi)(shi)冷酷的(de)(de)火(huo)(huo)燒(shao)連營(ying)事(shi)故和(he)造(zao)成(cheng)大面積長時間停(ting)電，應(ying)當(dang)認真堅決(jue)地去(qu)杜絕它。是(shi)(shi)什么問題(ti)(ti)就(jiu)解(jie)決(jue)什么問題(ti)(ti)，觀念(nian)的(de)(de)轉變才(cai)是(shi)(shi)*根本的(de)(de)轉變。對洋技(ji)術應(ying)當(dang)分析(xi)消化和(he)揚棄。
2 高壓斷路器拒分故障的隱含因素
繼(ji)電(dian)(dian)(dian)保(bao)(bao)護(hu)(hu)裝置與(yu)(yu)整定(ding)(ding)達不(bu)到在末(mo)端*小單相短(duan)路(lu)電(dian)(dian)(dian)流時(shi)，主保(bao)(bao)護(hu)(hu)＜0.1s/后(hou)備保(bao)(bao)護(hu)(hu)0.3~0.5s/遠后(hou)備保(bao)(bao)護(hu)(hu)0.5~0.7s動作特性(xing)要求的(de)原(yuan)因是：繼(ji)電(dian)(dian)(dian)保(bao)(bao)護(hu)(hu)整定(ding)(ding)原(yuan)理一直采用長延(yan)時(shi)作短(duan)路(lu)主保(bao)(bao)護(hu)(hu)和(he)后(hou)備保(bao)(bao)護(hu)(hu)致(zhi)使時(shi)間太長；并按*大短(duan)路(lu)電(dian)(dian)(dian)流來(lai)整定(ding)(ding)瞬時(shi)保(bao)(bao)護(hu)(hu)與(yu)(yu)短(duan)延(yan)時(shi)保(bao)(bao)護(hu)(hu)，造(zao)成(cheng)保(bao)(bao)護(hu)(hu)死區(qu)等(deng)于(yu)沒有瞬時(shi)/短(duan)延(yan)時(shi)保(bao)(bao)護(hu)(hu)和(he)后(hou)備保(bao)(bao)護(hu)(hu)。這就從時(shi)間和(he)電(dian)(dian)(dian)流兩個參數上都(dou)喪失了(le)短(duan)路(lu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)的(de)作用[5]。令人遺憾的(de)是，目(mu)前(qian)與(yu)(yu)此有關(guan)的(de)大學(xue)仍然還(huan)在教(jiao)授這些內(nei)容(rong)，誤人子弟(di)。國內(nei)外的(de)微機保(bao)(bao)護(hu)(hu)裝置也(ye)都(dou)不(bu)具(ju)備這種明確的(de)保(bao)(bao)護(hu)(hu)功(gong)能。短(duan)路(lu)時(shi)造(zao)成(cheng)火燒連營事故和(he)大面積長時(shi)間停電(dian)(dian)(dian)也(ye)就不(bu)奇(qi)怪了(le)。
例如[6]:2008.3.21日,北京電(dian)(dian)(dian)網(wang)220kV草橋變(bian)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)停(ting)電(dian)(dian)(dian)事(shi)故(gu)，導致該(gai)站(zhan)和下屬3座(zuo)110kV變(bian)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)全停(ting)，另外2座(zuo)220kV變(bian)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)和4座(zuo)110kV變(bian)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)切(qie)換(huan)電(dian)(dian)(dian)源運(yun)行。涉及16座(zuo)開(kai)閉站(zhan)和2個重(zhong)(zhong)要用(yong)戶(hu)，大(da)(da)面積停(ting)電(dian)(dian)(dian)，損(sun)失(shi)負(fu)荷(he)78MW。事(shi)故(gu)由并聯運(yun)行的(de)(de)(de)(de)(de)右電(dian)(dian)(dian)源側斷路器接地閃絡引起(qi)，由上級A站(zhan)和N站(zhan)都是(shi)全微(wei)機系(xi)統(tong)保(bao)(bao)護(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離(li)保(bao)(bao)護(hu)和零(ling)序(xu)保(bao)(bao)護(hu)來切(qie)除故(gu)障，動(dong)作時間(jian)(jian)為0.546s＋重(zhong)(zhong)合閘后(hou)加速保(bao)(bao)護(hu)0.061s，重(zhong)(zhong)合閘間(jian)(jian)隔1.117s。即開(kai)關(guan)燒損(sun)時間(jian)(jian)為0.607s，致使(shi)開(kai)關(guan)燒損(sun)嚴重(zhong)(zhong)只能(neng)更換(huan)。為什么(me)距(ju)離(li)保(bao)(bao)護(hu)和零(ling)序(xu)保(bao)(bao)護(hu)**動(dong)作的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian)是(shi)0.546s(比(bi)短(duan)延時后(hou)備保(bao)(bao)護(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)0.3s還(huan)長)？后(hou)加速保(bao)(bao)護(hu)時也才(cai)達到0.061s？主(zhu)保(bao)(bao)護(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian)這(zhe)么(me)長，后(hou)加速還(huan)有何(he)意(yi)義？這(zhe)是(shi)否(fou)“2套保(bao)(bao)護(hu)均(jun)正確動(dong)作”？按(an)理(li)兩次動(dong)作的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian)都應(ying)(ying)該(gai)是(shi)瞬時0.06s才(cai)對，開(kai)關(guan)燒損(sun)時間(jian)(jian)應(ying)(ying)該(gai)是(shi)0.12s，對比(bi)一(yi)下0.607s，可減少4/5的(de)(de)(de)(de)(de)燒損(sun)！或許稍加修復(fu)還(huan)能(neng)使(shi)用(yong)，不必更換(huan)。這(zhe)對用(yong)戶(hu)自己減小(xiao)損(sun)失(shi)恢復(fu)供電(dian)(dian)(dian)也是(shi)有益的(de)(de)(de)(de)(de)。雖然(ran)事(shi)故(gu)原因歸結給廠(chang)(chang)家制(zhi)造安裝(zhuang)不當，但(dan)燒損(sun)的(de)(de)(de)(de)(de)程度應(ying)(ying)該(gai)與電(dian)(dian)(dian)站(zhan)保(bao)(bao)護(hu)系(xi)統(tong)整定(ding)原理(li)有關(guan)。試(shi)想有哪一(yi)個廠(chang)(chang)家的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)關(guan)設計能(neng)耐受0.607s的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部故(gu)障電(dian)(dian)(dian)弧不被燒毀？是(shi)否(fou)現代微(wei)機保(bao)(bao)護(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)整定(ding)原理(li)就一(yi)定(ding)沒有問(wen)題？值得大(da)(da)家深思(si)細琢。
繼(ji)電保(bao)護整定原理(li)對(dui)長(chang)延時(shi)/短延時(shi)/瞬時(shi)保(bao)護的(de)功能作用即誰管(guan)短路保(bao)護和(he)過(guo)載保(bao)護，誰應該是主保(bao)護和(he)后備保(bao)護都(dou)分界(jie)不(bu)清，對(dui)保(bao)護靈(ling)敏度(du)的(de)取(qu)值依據也不(bu)明確，對(dui)如何解(jie)決(jue)同線路首尾斷路器的(de)保(bao)護選擇(ze)性問題更是手足(zu)無策，這(zhe)些都(dou)導(dao)致了保(bao)護整定原理(li)的(de)扭曲。
長(chang)延(yan)時保(bao)護的時間很長(chang)，一般(ban)都＞1s，根本不適合短(duan)路保(bao)護，只能用于過載保(bao)護，以(yi)避開(kai)電機的啟(qi)動時間。電流整定為1倍(bei)額(e)定電流In，動作倍(bei)數在1.2~6倍(bei)。它有后備保(bao)護的功能，但對短(duan)路保(bao)護的速斷已失去作用。
短(duan)(duan)延時保(bao)護(hu)延時0.2/0.4/0.6s的作用就(jiu)是(shi)能(neng)上下級配合即保(bao)證選擇(ze)性，只能(neng)是(shi)用于短(duan)(duan)路(lu)后備保(bao)護(hu)，不(bu)能(neng)作主保(bao)護(hu)。它應該按(an)額定(ding)電流(liu)(liu)來(lai)整(zheng)定(ding)，不(bu)能(neng)按(an)短(duan)(duan)路(lu)電流(liu)(liu)整(zheng)定(ding)會造成保(bao)護(hu)死(si)區(qu)。線路(lu)一(yi)般(ban)按(an)3~4倍In整(zheng)定(ding)，以(yi)避開尖峰涌流(liu)(liu)(一(yi)般(ban)為2~3倍In)。上下級電流(liu)(liu)整(zheng)定(ding)值應錯開至少1.1倍才能(neng)有(you)選擇(ze)性，加上短(duan)(duan)延時來(lai)配合后備選擇(ze)性。
瞬時保(bao)(bao)護(hu)的速斷時間＜0.1s就決(jue)定了它才應(ying)該是(shi)短路(lu)的主保(bao)(bao)護(hu)，它也應(ying)按(an)額定電流來整(zheng)定以(yi)消除(chu)保(bao)(bao)護(hu)死區。線(xian)路(lu)一(yi)般按(an)5倍(bei)In整(zheng)定即可，以(yi)避開尖峰涌流。上下(xia)級(ji)電流整(zheng)定值應(ying)錯開至少1.25倍(bei)，才能保(bao)(bao)證上下(xia)級(ji)和同(tong)線(xian)路(lu)首尾斷路(lu)器有選擇性。
保護(hu)的(de)選擇性與繼電(dian)器返回系數(shu)(一般0.85)和繼保裝置元件(jian)的(de)精度誤差(一般≯5%)有關(guan)。綜合取(qu)至(zhi)少(shao)錯開1.25倍，才能(neng)使下級(ji)保護(hu)動作(zuo)后，上級(ji)保護(hu)能(neng)返回。
保護(hu)靈敏度Sp的取值與繼保裝置精度誤(wu)差有關，應當在(zai)末端*小單(dan)相短路電流時，遠后備保護(hu)能達到1.1，即總的精度誤(wu)差＜10%，就(jiu)能保證可靠(kao)動作。主(zhu)保護(hu)的靈敏度自(zi)然越(yue)大越(yue)好。目前保護(hu)原理(li)按*大短路電流來整定是(shi)達不到＞1.1的，都(dou)是(shi)＜1，即有死區和拒分。
解析(xi)變壓(ya)器有(you)載開(kai)關(guan)測試(shi)儀與微機(ji)差(cha)動(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)，其它的保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)如差(cha)動(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)和(he)低電(dian)壓(ya)閉鎖保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)，都是(shi)由于(yu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)原理的誤(wu)區導致(zhi)瞬(shun)(shun)時(shi)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)有(you)死(si)區失效后增加的保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)，實屬多余(yu)。如果瞬(shun)(shun)時(shi)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)沒(mei)有(you)死(si)區，它們也(ye)就(jiu)失去了意義。這從整(zheng)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)值可以(yi)看出：差(cha)動(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)整(zheng)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)在(zai)內部短(duan)路(lu)0.4~4.5倍(bei)In范圍(wei)，相當(dang)于(yu)外部加1倍(bei)In為1.4~5.5倍(bei)In時(shi)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)。我們可以(yi)直接用瞬(shun)(shun)時(shi)速斷保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)，整(zheng)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)5倍(bei)In動(dong)(dong)(dong)作(zuo)不(bu)是(shi)更簡單么。差(cha)動(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)的整(zheng)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)值低于(yu)額(e)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)電(dian)流(liu)和(he)尖峰(feng)涌流(liu)以(yi)內時(shi)，其鑒別裝置很復雜帶來誤(wu)動(dong)(dong)(dong)的風險(xian)也(ye)隨(sui)之(zhi)而來，時(shi)有(you)報(bao)道差(cha)動(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)發生誤(wu)動(dong)(dong)(dong)。過去瞬(shun)(shun)時(shi)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)整(zheng)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)為額(e)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)電(dian)流(liu)In的30倍(bei)左右(短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)一般是(shi)額(e)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)電(dian)流(liu)的幾(ji)十倍(bei))，造成(cheng)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)死(si)區很大甚至延伸到變壓(ya)器內部，才發明了差(cha)動(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu),覺得差(cha)動(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)有(you)優(you)勢(shi)。當(dang)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)原理被(bei)糾正后，瞬(shun)(shun)時(shi)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)按避開(kai)尖峰(feng)涌流(liu)整(zheng)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)也(ye)在(zai)5倍(bei)In范圍(wei)，沒(mei)有(you)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)死(si)區了，差(cha)動(dong)(dong)(dong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)當(dang)然就(jiu)失去了優(you)越性(xing)和(he)存在(zai)的價值。
只要(yao)電(dian)流(liu)(liu)大于(yu)(yu)正(zheng)常(chang)允許值(zhi)，瞬時(shi)保(bao)護(hu)(hu)就(jiu)動(dong)作(zuo)，以(yi)(yi)能(neng)避開(kai)尖峰涌流(liu)(liu)為底線，整定值(zhi)越(yue)小越(yue)有(you)利，這(zhe)也是(shi)(shi)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)本意所(suo)在(zai)。設(she)備(bei)線路(lu)(lu)(lu)(lu)是(shi)(shi)按額定電(dian)流(liu)(liu)設(she)計的(de)(de)，短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)(lu)電(dian)流(liu)(liu)非常(chang)大會燒毀(hui)設(she)備(bei)線路(lu)(lu)(lu)(lu)，只能(neng)用(yong)(yong)(yong)保(bao)護(hu)(hu)來(lai)(lai)切除。如(ru)(ru)(ru)果短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)(lu)電(dian)流(liu)(liu)或內(nei)部短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)(lu)電(dian)流(liu)(liu)比(bi)額定電(dian)流(liu)(liu)還小，那就(jiu)不(bu)需要(yao)保(bao)護(hu)(hu)動(dong)作(zuo)。如(ru)(ru)(ru)果在(zai)尖峰涌流(liu)(liu)以(yi)(yi)內(nei)(一般(ban)≯4倍(bei)In)，可以(yi)(yi)用(yong)(yong)(yong)短(duan)(duan)延時(shi)保(bao)護(hu)(hu)，整定值(zhi)應有(you)所(suo)區別，如(ru)(ru)(ru)：瞬時(shi)5倍(bei)/短(duan)(duan)延時(shi)3~4倍(bei)/或**套短(duan)(duan)延時(shi)1.5~3倍(bei)In(0.5~0.7s)。能(neng)用(yong)(yong)(yong)*簡單的(de)(de)瞬時(shi)保(bao)護(hu)(hu)解決(jue)短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)(lu)問題不(bu)是(shi)(shi)很(hen)好么，沒(mei)有(you)必要(yao)去舍簡求(qiu)繁(fan)地(di)沿用(yong)(yong)(yong)本來(lai)(lai)就(jiu)屬于(yu)(yu)附(fu)加多余的(de)(de)差動(dong)保(bao)護(hu)(hu)，甚至將原本用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)變壓器內(nei)部短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)差動(dong)保(bao)護(hu)(hu)去作(zuo)母線保(bao)護(hu)(hu)。母線的(de)(de)阻(zu)抗(kang)遠遠小于(yu)(yu)變壓器阻(zu)抗(kang)，如(ru)(ru)(ru)此小的(de)(de)阻(zu)抗(kang)范(fan)圍(wei)(wei)，整定值(zhi)如(ru)(ru)(ru)何(he)來(lai)(lai)依據確定才是(shi)(shi)合理的(de)(de)？它相當于(yu)(yu)用(yong)(yong)(yong)*繁(fan)瑣復雜的(de)(de)差動(dong)保(bao)護(hu)(hu)去保(bao)護(hu)(hu)一個點，有(you)沒(mei)有(you)必要(yao)和實用(yong)(yong)(yong)價值(zhi)？而(er)且(qie)差動(dong)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)范(fan)圍(wei)(wei)**一段。
3 繼電保護整定原理的更新要點
1)、推翻(fan)了百年(nian)來(lai)用長延(yan)時(shi)(shi)(shi)作短(duan)路(lu)保護(hu)(hu)和按*大短(duan)路(lu)電流(liu)來(lai)整定(ding)瞬時(shi)(shi)(shi)保護(hu)(hu)的原理誤區。應(ying)以(yi)(yi)瞬時(shi)(shi)(shi)和短(duan)延(yan)時(shi)(shi)(shi)為短(duan)路(lu)的主/后備保護(hu)(hu)，依據額定(ding)電流(liu)來(lai)整定(ding)保護(hu)(hu)消(xiao)除死區。可以(yi)(yi)避免火燒連(lian)營事故，簡單經濟實用。
2)、提出了依據額定(ding)電(dian)流來整定(ding)短路保(bao)護以(yi)后，低電(dian)壓閉鎖(suo)保(bao)護和差動保(bao)護都成(cheng)為多(duo)余，線路距離保(bao)護的范(fan)圍(wei)會增加幾倍甚至全程。
3)、指(zhi)出依(yi)據額定(ding)電(dian)流整定(ding)的(de)另一優點：受系統運行(xing)方式變(bian)化的(de)影響小，尤其在*小運行(xing)方式時，保護的(de)可靠(kao)性高。
4)、指(zhi)明根據一般上下(xia)級(ji)額定(ding)(ding)電流的級(ji)差范圍來分(fen)析，短(duan)(duan)延時后備(bei)保(bao)護只能是每兩級(ji)配合。整(zheng)(zheng)(zheng)定(ding)(ding)值要由下(xia)級(ji)的整(zheng)(zheng)(zheng)定(ding)(ding)電流折(zhe)算成上級(ji)In的倍數，一般為3~4倍。建議(yi)設**套短(duan)(duan)延時保(bao)護，整(zheng)(zheng)(zheng)定(ding)(ding)值1.5~3倍/0.5~0.7s作(zuo)第三級(ji)的遠(yuan)后備(bei)保(bao)護。
5)、提(ti)出(chu)保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)靈敏度(du)(du)Sp由(you)原來按(an)短路(lu)電流整定的1.25~2(還保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)不到末端)，可以降低到遠后備(bei)保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)為1.1，總(zong)的精(jing)度(du)(du)誤(wu)差已為10%。由(you)此也引定出(chu)：電流互感器不能(neng)使(shi)用(yong)10P的保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)精(jing)度(du)(du)等級，應該≯5P。
6)、提(ti)出短(duan)路(lu)沖擊電流有效值Ish對保護靈敏度的可(ke)靠性有利(li)，并計算出在速斷(duan)動(dong)作時間0.08s內的平均值為1.22Ik。
7)、指(zhi)出(chu)返回系(xi)數Kre在整(zheng)(zheng)定計算公式中有混淆，上級后備保護(hu)時(shi)要考慮，末端保護(hu)整(zheng)(zheng)定時(shi)不用。可提高后備保護(hu)的靈(ling)敏(min)度。
8)、填補(bu)推(tui)導得出常用的低壓TN-S系統*小單相短(duan)路電流的計算值(zhi)為：IK⑴min≈0.7IK⑶min。
9)、填補保(bao)護選擇性的(de)電流要求為：上下級和同線路首尾斷路器的(de)整定值(zhi)應(ying)錯開(kai)至少1.25倍(bei)。短延時保(bao)護可為1.1倍(bei)，可擴(kuo)大保(bao)護到(dao)下級的(de)范圍。
10)、填補短(duan)路沖擊電流有效值Ish達到*大(da)值1.5Ik的時(shi)間0.01s影響到選(xuan)擇(ze)性(xing)的返(fan)回(hui)時(shi)間。并(bing)以此推(tui)導(dao)計算出上級(ji)的返(fan)回(hui)時(shi)間間隔(ge)Δt，作為判斷依據(ju)。返(fan)回(hui)時(shi)間不充足(zu)，應配合重(zhong)合閘功能。
以上淺(qian)見(jian)為引玉之磚，愿望我國(guo)高壓電(dian)網短路瞬時主保護能(neng)走在(zai)世界(jie)的前端。