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关键词:低压电网;用电设备;继电保护;整定计算
中图分类号:TM642+.2文献标识码: A 文章编号:
继电保护的整定计算是电网电气设备的一项重要技术基础工作。继电保护的配置非常复杂,不同用电设备的保护装置也存在差异,有着不同的保护原理和整定计算。目前,低压电网用电设备继电保护的整定计算主要是对10 kV及以下低压系统设备的继电保护整定计算。10 kV及以下低压系统用电设备关系着千家万户的用电,因此要灵活运用设备继电保护整定计算原则,合理编制设备继电保护整定方案,保证低压电网安全、稳定供电,为千家万户提供优质服务。
1低压电网用电设备继电保护装置
10 kV及以下低压系统在单侧电源线路中,一般配置两段式或三段式的过电流保护。过电流保护装置又分限时电流保护和不限时电流保护。如典型的用户侧变电站母线的一次接线,它配置一个用户侧进线开关和两个用户侧出线开关,其保护装置是用户侧进出线开关处设置两三段定时限或反时限的过电流保护。设备装置的各保护层相互配合,形成一个联系紧密的整体。各保护装置之间规定了可靠的时间极差:一般情况下,定时限电流保护的时间极差为0.5至0.6秒,反时限电流保护时间极差为0.7至1秒,而一次过电流或者保险器则为1至1.5秒。
2低压电网用电设备继电保护整定计算
低压电网用电设备的安全与人们的生活紧密联系。在用电设备发生短路、断线等安全隐患时,设备配置的相应继电保护装置能够判别设备发生故障的元件或障碍点,并快速切除系统障碍,保证系统剩余部分正常运行。因此,要保证低压电网用电设备的正常作业,要做好低压电网用电设备的继电保护装置的整定计算。保护装置正常运行的关键环节就是装置保护整定计算,在正确运用设备保护整定计算原则的基础上,编制好设备保护装置的整定方案,做好继电保护装置的整定计算。
2.1进线柜开关的继电保护整定计算
2.1.1速断保护的整定原则与计算
进线柜开关的继电速断保护整定计算有两个原则,一是根据变压器励磁涌流整定原则,其整定计算为:I2dzj=1.2*(8Ie1+Ie2)/nLH,其中Ie1、Ie2分别是大、小容量变压器的额点电流,nLH是电流互感器变比;二是依据大容量变压器低压侧短路整定原则,其整定计算为:I2dzj=KkKjx*ID.max/nLH,其中Kk是一个取值为1.5的可靠系数,Kjx为接线系数,ID.max为大容量变压器低压测三相短路电流最大值,时限为0.2秒。
进线柜开关的继电过流保护整定计算原则有:一是根据最大负荷电流整定原则计算,即I2dzj= KkKjx*Ifh.max/KknLH,其中Kk是一个取值为1.2~1.3秒的可靠系数,Ifh.max是指负荷最大电流;二是依据速断保护电流最大定值整定原则计算,即I2dzj=Kk*I2dzj/nLH,其中Kk是一个取值为1.1~1.15秒的可靠系数,时限为0.5秒,其余参数与前面相同。
2.2电网测出线的继电保护整定计算
2.2.1瞬时电流速断保护的整定原则与计算
瞬时电流速断保护是指快速切除电网设备线路的首端障碍。其整定原则是在保证出口灵敏度的同时躲线路末端三相电流整定最大值。在线末接用户变电所或用户开闭所的线路时,要保证设备装置的动作选择性和出口故障灵敏度;在公共线路中,则在变压器励磁涌流的基础上保出口灵敏度来整定。其整定计算为Idzj= 1.2*Kk∑Ie/nLH,其中Kk是倍数为6的励磁涌流系数,∑Ie是变压器额定电压的和。
2.2.2过流保护的整定原则与计算
过流保护的整定原则计算是根据负荷最大电流并不设时限速动段来整定计算,即是Idzj = KkKjx*KzqdIfh/KfnLH,其中Kk是值为1.2~1.3秒的系数,Kzqd是值为1.5的负荷自启动系数,Kf是值为0.85~0.9的返回系数。
2.3电动机出线的继电保护整定计算
2.3.1速断保护整定的整定原则与计算
电动机出线的速断保护整定是根据电动机自启动电流的原则来整定,整定计算为Idzj = Kk*KqdIe/nLH,其中Kk是值为1.2的可靠系数,Kqd则是值为5~7的电动机自启动倍数,因电动机自启动在过电流保护中不动作,故其时限为0秒。
2.3.2过流保护的整定原则与计算
低压电网电动机出线的过流保护整定是根据变压器额定电流的原则来整定计算,即Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值为1.3的可靠系数,Ie是电动机的额定电流。
2.4电容器的继电保护整定计算
2.4.1速断保护的整定原则与计算
电容器的速断保护整定根据电器充电的电流原则来整定计算,即Idz = (4-5)Iec,其中Iec为电容器组的额定电流,速断保护整定的灵敏度要≥2。
2.4.2过流保护的整定原则与计算
电容器的过流保护整定,一是根据电容器组的额定电流来整定计算,Idzj = KkKjxKbw*Iec/nLH,其中Kk是值为1.25的可靠系数,Kbw是值为1.25电容器波纹系数。二是根据电容器的灵敏度来整定计算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中ID.min为保护装置两相短路电流的最小电流,Km是值为1.25~1.5的灵敏系数,元件时限为0.2秒。
2.5整流变压器的继电保护整定计算
2.5.1速断保护的整定原则与计算
整流变压器的速断保护整定是根据整流变压器励磁涌来整定计算,Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值为1.2的可靠系数,取整流变压器8倍额定电流。
2.5.2过流保护整定的整定原则与计算
整流变压器的过流保护整定,一是根据变压器额定电流来整定计算,Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值为1.3的可靠系数;二是根据变压器灵敏度来整定计算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值为1.25~1.5的可靠系数,ID.min为保护装置两相短路电流的最小电流,元件时限为0.5秒。
2.6 电弧炉变压器的继电保护整定计算
2.6.1速断保护的整定原则与计算
电弧炉变压器的速断保护整定是根据电弧炉变压器励磁涌来整定计算,Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值为1.2的可靠系数,取电弧炉变压器8倍额定电流。
2.6.2过流保护的整定原则与计算
电弧炉变压器的过流保护整定,一是根据电弧炉变压器的冲击电流来整定,Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH;二是根据电弧炉变压器灵敏度来整定计算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值为1.25~1.5的可靠系数,ID.min为电弧炉变压器两相短路电流的最小电流,元件时限为0.5秒。
结束语
电力系统在不断发展,增加了10 kV及以下低压系统用电设备的短路电流,引起了较大的安全隐患。因此需要快速切除系统障碍以保证设备安全,在相关的整定原则基础上做好设备保护整定计算工作,保证低压电网安全运行,提高电力系统供电的稳定性和可靠性。
参考文献:
[1]徐艳聪.电气主设备继电保护整定计算研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012(11).
【关键词】 发电机变压器组 保护装置 可行性分析
发电厂中机组的正常稳定运行关系到整个电网的安全和稳定,如果机组出现故障,需要在最短的时间内对故障进行判断,采取有效的措施切除故障点,确保其它机组安全运行,将故障造成的损失降低到最小值。在出现故障时,为了防止出现不必要的停机和继电保护的误拒动,要严格要求保护装置的选择,选择可靠性高和灵敏性好的产品。随着电力系统越发复杂化,电力系统的稳定运行要求继电保护要不断的更新,设置一种标准保护的配置方案。
1 新型发电机变压器组保护原理
传统的继电保护是采用许多继电器来实现的,满足了当时电力生产的要求。随着用电量的增加和电力系统的复杂性程度提高,大容量机组的造价成本昂贵,电力机组无法正常运行,各种故障时有发生,继电保护配置的精度不高,不能满足现代化微机管理的要求,无法满足继电保护的新要求。
当前,全新的继电保护装置能够满足各种复杂的功能,通过计算机以及相应的软件系统手段实现各种特定功能,可以修改软件来改变继电保护的方式,具有很大的灵活性。继电保护装置利用数据采集系统将电力系统中的行为数据进行采集,根据设定的计算方式,对各种系统故障的性质和范围进行检测,根据检测结果进一步判断,决定选择跳闸或者报警,可通过不同的硬件设置实现不同的保护措施。
微机保护的软件系统能够很方便的改变保护的动作值和动作特性,用数字信号处理技术进行处理可以实现微机保护良好的动作特性,同时,数字存储技术能够实现对故障过程的录播,并且对故障过程进行分析,而且数字储存系统设备的接口简单,便于数字通信,微机保护功能能够自动完善测试功能,实现同步监视,在标准化软硬件支持下,可以实现不同的保护功能。
由此可见,微机保护系统灵活性比较强,保护功能比较好,而且也方便维护,具有较高的可靠性,微机保护优于传统的继电保护,因此,成为当前电力行业普遍使用的电气配件设备。同时,微机保护中的保护技术也得到了其它领域的理论与方法的支撑,如智能网络系统和职能控制技术等,使得微机保护的技术更加先进。
2 发电机变压器组保护可行性分析
本文结合某发电厂#3机组发、变保护更换微机保护装置进行分析,比较电力生产运行的可行性。
2.1 设备先进性比较
存在于该电厂与#3机组发电机变压器组相应的继电保护装置结是传统的分离元件式结构,主要通过大量的继电器实现继电保护功能,已经有30年的使用时间,继电器老化现象十分严重,继电保护的性能大幅度下降,这种继电保护配件已经逐渐退出市场,相应的产品很难购置,维修比较困难。新型的微机保护设备,只需要计算机和相应的软件即可,而且能够处理各种复杂的保护功能。
2.2 保护配置比较
电厂#3机组发电机原来使用的继电保护配置部件包括发电机组、变压器组等部件。110KV的变压器有相应的过流保护,零序电流和电压保护,发电机中配有低压过流保护和相应的过压保护,在发电机的转子中设置接地保护,332分支过流保护和331分支过流保护等。在新型的微机保护器中设有瓦斯或气机事故的按钮和危急保安器跳闸等一些非电量的保护设施。与传统继电保护配置相比较,新型的微机保护新增加了许多继电保护功能,实现了传统继电保护配置没法实现的一些功能,如发电机的逆功率保护、失磁保护以、复压过流保护、过负荷保护和负序过负荷保护,提升了变压器组运行的安全性和稳定性。
2.3 操作以及保护功能的比较
原来保护装置运行的监控比较繁琐,无法及时读取保护装置中电压电流进行的数值,如果要对修改保护的整定值,需要经过一系列复杂的程序,并且数值的精度有限。而新型的微机保护装置只需要设计和开发相应的软件系统,对电压电流以及相位实时采集,同时,能够实时的显示变压器的开关输入量和差动电流的状态,能够方便定值的修改和现场调试,给微机的维护工作带来便利。
2.4 经济性性比较
变压器的长期运行时设备逐渐磨损和老化,在#3机组中,由于这个磨损的原因造成了机组市场发生故障,开停机的次数增加,开停机的时间延长,给电厂造成巨大的经济损失,因此对原有继电保护系统进行科学合理的改造,消除机械的故障隐患,确保机组的安全运行,必然减少电厂的经济损失。
3 微机保护装置工程实施意义
通过电力决策部门和领导部门的评议,对各种方案的经济性和技术性进行比较分析,#3机组发电机变压器的改造计划得到了支持和实施,微机保护装置的投入使用,改变了原有保护装置运行不稳定的问题,现代科学技术在微机保护装置中得到了充分的发挥,该工程的实施也为发变微机保护装置提供理论基础和相关的操作经验。
4 结语
继电保护逐渐被微机保护取代,微机保护已经逐渐的应用于电力行业,其保护功能日也渐成熟,在电力系统中,电力设备种类繁多,使用环境变化多端,这就需要微机保护要根据实际的情况灵活额配置各项系统参数,发挥出微机保护应有的功效。本文首先对微机保护的基本原理进行了介绍,结合某电厂继电保护工作,采用新型的微机保护改造,对微机保护装置的可行性进行了分析,显示了微机保护的优越性,具有十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]高彦强,贾志恩.WFBZ-01型微机发电机变压器组保护装置的运行情况分析[J].东北电力大学学报,2010(1):34-35.
[2]张棋,王欣.一起发电机变压器组保护动作事件分析[J].华电技术,2009(11):67-68.
1.1继电保护的概念及工作方式
我们知道,对于电力系统来说,出现故障是时常发生的,这主要取决于外界的因素干扰以及自身的内部因素,无论哪种因素,一旦使电力系统发生故障没有办法正常运行的话,将会给企业、个人带来损失,那么日常生活中我们要想到解决办法的前提是要了解出现的故障原因及没有正常运行的明显状态有哪些,当电力系统出现单相接地、两相接地、三相接地、短路等的话就是很明显的出现了故障。而如果电力系统在运行中出行超负荷、超电压、产生振荡、本身同步运行的发电机却异步运行时等,就是非正常运行状态。综上各种原因,我们就不难看出继电保护的主要作用是什么。那么继电保护的基本工作原理我们归结为,它主要是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础构成的,一旦电力系统发生故障之后,工频电气量将会发生很大的变化,这些变化的主要特征是:
(1)电流增大的情况。当设备发生短路时,那么在出现故障的某点和电源与电源相连接的电气设备与输送电能的线路上,所产生的电流将迅速的增大,从负荷电流开始,到最后会比负荷电流大得多;
(2)电压降低的情况。一旦相间短路和接地短路发生故障的时候,将会导致电力系统之中的各个点之间的相间电压或者是相电压值迅速降低,而且距离短路点原来越近的话,其中的电压也会越来越低;
(3)电流与电压之间的相位角会发生变化。当电力系统处于正常的工作运行状态时,那么电流与电压之间的相位角与负荷的功率因数角是相等的,正常应该为20°,而如果出现三相短路时的话,电流与电压之间的相位角的大小将取决于线路的阻抗角,这个时候会为正常运行的3~4倍;
(4)测量点电压与电流之比值会产生变化。一般来说我们将测量点的电压与电流之间的比值称之为测量阻抗。那么如果系统在正常的运行状态时,测量阻抗是负荷阻抗的。如果发生金属性短路的话,线路阻抗将会取代测量阻抗,我们会看出系统故障时测量阻抗的值将会变小,相反的阻抗角将会明显增大。我们利用电路发生故障时电气量的多变性加以利用,便可形成各种原理的继电保护对。
1.2对于继电保护功能的基本要求
之所以会出现继电保护装置,主要是为了电力系统在发生故障时,继电保护装置将会运用自身的工作原理,将损失降低到最小化,使电力系统设备不损坏或者损坏的程度降低。那么我们就要求继电保护装置要具有一定的可靠性、灵敏性、及时性、速度型,还要有选择性。它自身的工作责任及工作方法将决定主要的工作状态。之所以要具有及时性,就是要求继电装置在电力系统运中出现故障时发出的信号进行感知,并及时地调整或者及时地将主要引起事故的设备进行切断。及时地对系统进行提醒、规范、预防,以减少在运行中出现故障的可能性,使电力系统处于正常运行状态。
2电力变压器继电保护实例
2.1电力变压器的主要故障种类及保护方法
2.1.1电力变压器的故障种类
我们一般可以将变压器的内部故障分为两大类:一类是油箱内故障;另一类是油箱外故障。油箱内故障有很多的原因可以导致其发生,其中包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路及经铁芯烧毁等原因。变压器油箱内如果发生故障的话,我们必须要引起高度重视,因为随时会发生危险,主要因为当变压器内充满了变压器油的时候,如果发生故障,那么短路电流将会使变压器油迅速地去分解气化,这个时候大量的可燃性气体(瓦斯)就会产生,那么油箱会爆炸很容易引起油箱爆,导致人员的伤亡。对于油箱外的故障主要划分为套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。电力变压器如果发生故障和非正常的运行状态,那么主要是由于外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流,负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低,以及过电压、过励磁等原因造成的。
2.1.2电力变压器保护方法:
(1)装设带时限的电流维护装置或者电流速断的维护;
(2)瓦斯的维护;
(3)单相接电维护;
(4)过电流维护;
(5)温度维护;
(6)其他的维护。
2.2电力变压器保护的主要配置
2.2.1电力变压器保护配置的一般要求。根据实际情况,变压器一般应装设以下的保护设备:
(1)瓦斯维护。瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障,例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等;
(2)装设带时限的电流维护装置或者电流速断的维护。对于容量为6300kVA及以上的变压器、发电厂厂用变压器和并列运行的变压器、10000kVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器,应装设电流维护装置。电流速断保护用于对于容量为10000kVA以下的变压器,当后备保护的动作时限大于0.5s时,应装设电流速断保护;
(3)单相接电维护。变压器的相间短路后备保护通常采用过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等。发生接地故障时,变压器中性点将出现零序电流,母线将出现零序电压,变压器的接地后备保护通常都是反应这些电气量构成的;
(4)过电流维护。变压器长期过负荷运行时,绕组会因发热而受到损伤。对400kVA以上的变压器,当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况,装设过负荷保护;
(5)温度维护。对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障,应按现行有关变压器的标准要求,专设可作用于信号或动作于跳闸的非电量保护;
(6)其他维护。高压侧电压为500kV及以上的变压器,应装设过励磁保护,在变压器允许的过励磁范围内,保护作用于信号,当过励磁超过允许值时,可动作于跳闸。
2.2.2电力变压器保护配置情况:
(1)主保护:瓦斯保护和差动保护;
(2)瓦斯保护:重瓦斯和轻瓦斯保护;
(3)差动保护:差动速断、比率差动保护、分侧差动保护;
(4)比率差动保护:二次谐波闭锁原理和波形判别闭锁原理的差动保护高压侧后备保护:复合电压(方向)过流、零序方向过流、零序过流、零序电流电压保护、非全相、过负荷、TV断线。
3结语
随着电力系统的高速发展和计算机技术,通讯技术的进步,越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护装置,这就要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取,了解继电保护的基本功能及常见故障分析尤其重要,以达到保证人身安全同时保障电网安全稳定运行。
2 继电保护在电力系统中的功能
2.1 保护功能
(1)速断保护。此保护适合于各种应用,特别针对电动机起动时起动电流过大而造成速断保护误动得情况,电动机起动时速断定值加倍的功能。当三相电流中任意一相电流大于电流速断整定值时,保护动作。
(2)限时速断保护。当三相电流中任意一相电流大于限时速断整定值并达到其整定延时时,保护出口动作。
(3)定时限过流保护。当三相电流中任意一相电流大于定时限过流定值并达到定时限过流延时定值时,保护出口动作。
(4)反时限过流保护。反时限过流保护的动作时限与被保护线路故障电流的大小有关,故障电流越大。动作时限越短,反之,故障电流越小,动作时限越长。
(5)过热保护。过热时引起电动机损坏的重要原因,特别是转子中得抚恤电流会造成电动机严重发热。
(6)过负荷保护。当三相任一项电流超过过负荷电流整定值并达到整定延时后,保护动作。
(7)起动时间过长保护。起动时间过长(其电流持续超过Ie);本保护设计了专门的电动机起动时间过长保护,此保护功能在电动机起动过程起作用,电动机起动过程结束就退出。
(8)堵转保护。由于电机负荷骤然变大或自身机械原因造成电动机的轴被卡住,如果不及时切除故障就会出现电机过热导致电机烧坏。当电动机的运行电流大于整定电流并达到整定延时后,保护动作出口跳闸并发信号。
(9)零序过流保护(Ⅰ、Ⅱ)。零序过流保护为两段,当零序电流大于零序过流定值并达到整定延时后零序电流保护动作。
(10)负序过流保护。负序过流保护是对三相电流不对称的保护,负序电流过大,会导致设备及线路发热而烧毁。当负序电流超过负序过流整定值并到达延时后,保护动作。
(11)过压保护。当三个线电压中的任一线电压高于整定值,且达到整定延时后,过电压保护动作。
(12)低压保护。当三个线电压均低于整定值,且达到整定延时后,低电压保护动作。当TV断线时闭锁低电压保护(需要投入TV断线闭锁功能时,必须将“TV断线”整定为“报警”,“闭锁低电压”整定为“投入”。
(13)电容器差压保护。两个相同的电容器串联,因容抗相等,各自两端的电压相等,差压接近于零。当发生故障时,容抗发生变化,两端电压不等,当电压差大于差压保护定值,到达保护延时,保护动作。
(14)TV断线。功能断线功能可监视TV单相断线、两相断线和三相断线。判断到断线故障后,装置延时5s发告警信号,当电压正常后TV断线报警将自行复归。
(15)绝缘监视。高压配电网的绝缘监视借助电压互感器有两组低压线圈接成星形,另一组低压线圈接成开口三角形,电网对绝缘正常时,三角形开口处电压接近于零,当电网某相故障接地时,三角形开口处发现较高的零序电压,当超过绝缘监视电压定值,且到达延时,保护动作。
2.2 测量监视功能
(1)测量。继电保护装置可测量全电量参数,包括电压、电流、功率、功率因数、频率以及零序电流IN和辅助电压UX.测量值刷新率为1秒。
(2)控制功能。遥控由起动继电器、遥跳继电器、遥和继电器联合执行。在“遥控”信号为1时,当装置接收到上位机遥控命令后,回复返校信号,当上位机收到装置的返校信号后,再次下发控制命令时,装置的遥跳继电器(或遥和继电器)才能动作。当”遥控“信号为0时,闭锁上位机的遥控操作。
3 继电保护常见故障及分析
3.1 电源指示灯或运行灯工作不正常
检查装置电源是否正常接入,电压是否正确;如果运行灯不亮,可能是电源未加上或电源不在允许范围内,否侧可能是内部电源线松动;如果运行灯亮,LCD显示器无显示,可能是LCD显示器坏或内部连线松动或操作键盘按钮损坏或键盘连接松动。
3.2 装置采样值不正常
检查电压电流通道的连线是否正常,接线模式设置是否与实际接线方式相符;检查PT、CT是否完好,PT、CT变比是否设置正确;检查GND是否正常接地。
3.3 有功功率或功率因数读数不正确,但电压和电流读书正确
比较实际接线和接线图的电压和电流输入,看相位关系是否正确。
3.4 开关量输入不正确
检查输入节点是否正确接入;如果输入接点正确接入,则可能是开入通道的光藕损坏。
3.5 RS-485通信不正常
检查通讯地址是否正确;检查整个通信网线路是否正确;检查RS-232/RS-485转换器设备是否正确;检查上位机的通讯波特率是否与继电保护装置一致;数据位应为8,一个停止位,无校验位;关闭继电保护装置和PC主机,再开机重试。
4 结语
继电保护是电力系统安全运行的重要保障,目前在各个电厂已经得到了广泛的应用,继电保护技术日益呈现出网络化、微机化、保护,测量与数据通讯一体化发展趋势。
参考文献:
[1]主编:何家李,宋从矩.《电力系统继电保护原理》.出版发行:中国电力出版社,版次:1994年10月第3版.
[2]主编:税正申,施怀谨.《电力系统继电保护》.出版发行:重庆大学出版社,版次:1997年9月第1版.
关键词:电力系统;继电保护;发电变电;输电配电;
中图分类号: U223 文献标识码: A 文章编号:
一、概述
1、110 KV系统中应配置的继电保护
按照供电企业110KV供电系统的设计规范要求,一般应设置以下保护装置:110KV变压器保护、10KV瞬时过电流保护,带时限的电流速断保护,三段式过电流保护,零序电流保护等等。
2、110KV供电系统在电力系统中的重要位置
电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成的。在电力系统中,各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。由于电力系统的特殊性,上述五个环节应是环环相扣、时时平衡、缺一不可,又几乎是在同一时间内完成的。而变电和输电环节起到承上启下的作用,尤为重要。对110KV供电系统来说,就是要确保输、变电部分的可靠稳定运行。110KV供电系统又由于一次系统比较简单、更为直观,在考虑和设置上较为容易;而二次系统相对较为复杂,包括了大量的继电保护装置、自动装置和二次回路。为了确保110KV供电系统的正常运行,必须正确的设置继电保护装置。
二、110 kV供电系统的继电保护常见问题的解决对策
2.1 加强继电保护高素质人员的配置
由于继电保护装置的不断更新换代,继电保护人员继续学习也是非常重要的。但由于继电保护工作的特殊性,继电保护人员工作一般任务繁重,没有足够的时间进行后续培训和学习深造。因此,电力系统相关机构应该做出适当的调整,创造更多的培训和学习机会给继电保护人员,提高他们的业务水平。特别是有新型设备更换时,应组织一部分继电保护人员进行专项技术研讨和学习,保证相关人员充分掌握该设备的原理、功能、特点以及运行过程中需要注意的事项等,为设备稳定高效的运行做好充分的理论准备,促进变电站的发展。
2.2 完善继电保护设备配置
国内大多数110 kV变电站内继电保护设备相对简单,设备不完善这也是引发故障的一大原因。为了变电站安全高效的运行,变电站应按照110 kV以上变电站继电保护配置的规范要求配备相应的保护装置,并加强后期的维护工作。如变压器烧毁是近几年我国电网中较常发生的事故之一。主要有两种可能的原因:第一可能原因是变压器不能耐受强电流的冲击或长时间的大电流;第二可能是由于主变压器侧保护措施不够,继电保护设备配置不齐全。要避免此类事故发生,一方面要求生产厂家对设备质量严格把关,变电站工作人员加强设备的选型工作和检查频率;
三、110 kV供电系统中应配置的相应继电保护类型
根据《供配电系统设计规范》GB50052—95的国家标准,现在对于110KV供电系统来说,一次系统应尽量简单,可考虑采用直降变的形式,这样对于二次系统就可采用相应的保护来配置。具体可配置110KV变压器保护、10KV电流速断保护、三段式过电流保护和零序电流保护。
1、110KV变压器保护
对于变压器而言,它的主保护可以采用最常见的纵联差动保护和瓦斯保护,用两者的结合来做到优势互补,从而可以更好地反应这些区域内相间短路,高压侧接地短路以及主变压器绕组匝短路故障。
对于变压器而言,它的后备保护可以采用110KV高后备保护和10KV低后备保护。其中,110KV高后备保护采用高复压过流和110KV零序过流、过压保护,10KV低后备保护通常采用低复压过流保护。
2、10KV电流速断保护
电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障,减小故障持续时间,防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和带时限的电流速断保护两种。瞬时电流速断保护与过电流保护的区别,在于它的动作电流值不是躲过最大负荷电流,而是必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流。
3、三段式过电流保护装置
由于瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分,所以不能作为线路的主保护,而只能作为加速切除线路首端故障的辅助保护;带时限的电流速断保护能保护线路的全长,可作为本线路的主保护,但不能作为下一段线路的后备保护;定时限过电流保护既可作为本级线路的后备保护,还可以作为相临下一级线路的后备保护,但切除故障的时限较长。
4、10KV零序电流保护
10KV零序电流保护是相对于10KV相过流保护而言的。一般10KV系统通常是不接地系统,当发生单相接地故障时,相过流保护不会动作跳闸,这样零序保护动作后一般启动发信,不跳闸。因为发生单相接地故障时,10KV系统没有破坏其对称性,可继续运行1-2小时,但要防止其再发生故障,从而演变成相间故障,所以应尽快消除故障点。
四、结束语
我国电网规模不断扩大,电力系统设备不断改进,电压等级不断提高,电力系统的安全稳定运行就显得尤为重要。继电保护装置作为电力系统最重要的组成部分,其安全可靠、稳定运行就成为电力系统最为关注的问题。
参考文献
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