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關(guān)鍵詞:低壓配網(wǎng);繼電保護(hù);安全運(yùn)行
Abstract: Acceptance in strict accordance with the specifications for acceptance, focus on the reliability of the power protection devices, protection devices performance, and other aspects of the secondary circuit checks to ensure reliable operation of low-voltage distribution networks.
Key words: low-voltage distribution network; relay; safe operation
中圖分類號(hào):TM774文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
3~110kV電力網(wǎng)均為配電網(wǎng)絡(luò)(以下稱配網(wǎng)),但配網(wǎng)又分為高壓和低壓,35~110kV電力網(wǎng)為高壓配網(wǎng),而3~10kV電力網(wǎng)為低壓配網(wǎng)。高壓配網(wǎng)的繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置往往設(shè)計(jì)比較合理,并有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)比較成熟的南瑞公司生產(chǎn)的RCS系列的保護(hù)測控裝置和國電南自公司生產(chǎn)的PSL系列的保護(hù)測控裝置等,再加上有較好的直流系統(tǒng)給繼電保護(hù)裝置提供電源,除非二次回路存在問題,繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)和拒動(dòng)的現(xiàn)象幾乎不存在。而低壓配網(wǎng)就不同了,往往除了變電站出線的繼電保護(hù)裝置配置合理外,用戶的變電站、開關(guān)站以及公用線路的分支箱等的繼電保護(hù)裝置往往存在設(shè)計(jì)不合理,設(shè)備選型不符合GB/T 14285 —2006《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求,有的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動(dòng)和誤動(dòng),造成越級(jí)跳閘的情況時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重影響著低壓配網(wǎng)的正常運(yùn)行,甚至影響居民的正常生活次序。
由于低壓配網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)的廠家較多,各種型號(hào)的繼電保護(hù)裝置都有,因此,在驗(yàn)收中要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收,重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查,方能低壓配電網(wǎng)絡(luò)可靠地運(yùn)行。
1繼電保護(hù)裝置電源可靠性檢查
低壓配網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的電源是否可靠,直接與繼電保護(hù)裝置能否正確運(yùn)行息息相關(guān)。如果沒有可靠的電源作保障,原理再先進(jìn)的繼電保護(hù)裝置也不可能正確動(dòng)作。而現(xiàn)在的低壓配電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置的電源,往往由于采用直流作為繼電保護(hù)裝置的電源費(fèi)用比較高、需要專業(yè)維護(hù)人員等不被采用;有一相當(dāng)部分低壓配網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置采用交流電源,這樣在低壓配網(wǎng)發(fā)生相間故障時(shí),由于一次系統(tǒng)電壓降低,相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置交流電源也隨之降低,繼電保護(hù)裝置將不能正確動(dòng)作,繼電保護(hù)裝置起不到應(yīng)有的作用。
采用直流電源作為繼電保護(hù)裝置電源變電站、開關(guān)站,直流電源要調(diào)試完好,其中充電機(jī)運(yùn)行正常,電池容量符合要求,直流系統(tǒng)本身的電壓異常,絕緣降低等信號(hào)正確,同時(shí)要有正常監(jiān)測和維護(hù)的手段,方能保證繼電保護(hù)裝置正確運(yùn)行。
采用交流電源作為繼電保護(hù)裝置電源的開關(guān)站以及公用線路分支箱,要檢查交流電源低于額定電壓的多少時(shí)保證繼電保護(hù)裝置正確動(dòng)作,然后通過計(jì)算,計(jì)算出從出口到電壓降至繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作時(shí)保護(hù)范圍的空白點(diǎn),在上級(jí)保護(hù)中增加過電流保護(hù)Ⅱ段,過電流保護(hù)Ⅱ段保護(hù)范圍要覆蓋上述保護(hù)范圍的空白點(diǎn)。由于現(xiàn)在繼電保護(hù)裝置均已采用微機(jī)保護(hù),過電流保護(hù)Ⅱ段與過電流保護(hù)Ⅰ段的時(shí)限級(jí)差最好取0.3秒,這樣方可杜絕低壓配電網(wǎng)絡(luò)在無保護(hù)狀態(tài)下運(yùn)行。
采用經(jīng)UPS裝置輸出交流電源作為繼電保護(hù)裝置電源的開關(guān)站以及公用線路分之箱,要檢查UPS裝置的容量,斷開UPS裝置的輸入電源,應(yīng)保證2路以上的斷路器能夠跳閘,并留有2~3倍的裕度方能保證繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行。
2 繼電保護(hù)裝置性能檢查
2.1 繼電保護(hù)裝置正確性檢查。有的廠家生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置交流電流在0~20A時(shí)采樣正確,當(dāng)由于電流互感器變比選擇較小時(shí),往往繼電保護(hù)裝置動(dòng)作電流整定值大于40A以上,當(dāng)繼電保護(hù)裝置通入40A電流時(shí),繼電保護(hù)裝置采樣電流只有十幾安培,繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作。這是由于繼電保護(hù)裝置交流電流互感器在大電流時(shí)非線性所至,應(yīng)更換繼電保護(hù)裝置交流電流互感器或者更換繼電保護(hù)裝置,否則,在出口短路時(shí)將造成繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)。
2.2繼電保護(hù)裝置抗干擾檢查。低壓配電網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)裝置大部分安裝在開關(guān)柜上,有的開關(guān)廠在組裝時(shí)交直流二次線混扎在一起,繼電保護(hù)裝置也沒有可靠接地,如果繼電保護(hù)裝置抗干擾能力差,這樣造成繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)的可能性極大。一次驗(yàn)收中,在做斷路器跳合閘試驗(yàn)時(shí),斷路器合上后,繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作將斷路器跳閘。如果不嚴(yán)格檢查,及有可能使運(yùn)行時(shí)繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作,影響正常的供電。另外,施工安裝不規(guī)范,沒有嚴(yán)格執(zhí)行《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》(試行)繼電保護(hù)專業(yè)重點(diǎn)實(shí)施要求,有的二次電纜沒有采用屏蔽電纜,即使采用了屏蔽電纜,但電纜屏蔽線做的不對(duì),屏蔽接地線與屏蔽層接觸不牢,斷開一側(cè)電纜屏蔽線用兆歐姆測量其電纜屏蔽線對(duì)地電阻往往不是0Ω,電纜屏蔽線起不到應(yīng)有的作用,甚至有交直流混用一根電纜的情況,這樣將嚴(yán)重影響電保護(hù)裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3 二次回路檢查
二次回路正確與否直接關(guān)系著繼電保護(hù)裝置能否正確運(yùn)行,因此,應(yīng)對(duì)照圖紙進(jìn)行二次回路查線和對(duì)線,同時(shí)對(duì)二次回路螺絲進(jìn)行緊固,并用手稍微帶點(diǎn)勁拉二次線,以檢查二次線是否有壓接不牢的現(xiàn)象,本人曾多次發(fā)現(xiàn)由于二次線壓接不牢所造成的繼電保護(hù)裝置異常缺陷。同時(shí)對(duì)電流、電壓回路進(jìn)行通電試驗(yàn),觀察繼電保護(hù)裝置采樣是否與所加量一致,通過通電試驗(yàn)?zāi)軌蛴行У貦z查電流、電壓回路的正確性。
二次回路的絕緣尤為重要,由于低壓配電網(wǎng)中采用的是中置式開關(guān)柜,特別是從電流互感器和電壓互感器到端子排的二次線要經(jīng)過線槽,往往是在固定線槽時(shí)容易壓傷二次線,曾多次發(fā)生因壓傷二次線而發(fā)生電壓異常和直流接地等缺陷。因此,測量二次回路的絕緣應(yīng)符合GB/T 14285 —2006《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》要求,對(duì)于新安裝的二次回路的絕緣要大于10MΩ,保證二次回路的絕緣良好是保護(hù)繼電保護(hù)裝置正確動(dòng)作的關(guān)鍵。
4 繼電保護(hù)裝置運(yùn)行環(huán)境的檢查
繼電保護(hù)裝置運(yùn)行環(huán)境溫度雖然要求還不算苛刻,一般繼電保護(hù)裝置運(yùn)行環(huán)境溫度要求–250~+550。安裝在變電站、開關(guān)站的環(huán)境溫度基本上能夠滿足要求,但應(yīng)該安裝空調(diào)設(shè)備,特別是安裝在公用線路分之箱的繼電保護(hù)裝置,由于線路分之箱上只是一層鐵片,夏天直接在陽光暴曬下,線路分之箱內(nèi)的溫度很高,經(jīng)常造成繼電保護(hù)裝置死機(jī)。為了保證繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行,應(yīng)在線路分之箱上加裝隔熱層或者采取其他措施,,降低公用線路分之箱內(nèi)的溫度,使之環(huán)境溫度符合繼電保護(hù)裝置要求,方可保證繼電保護(hù)裝置可靠運(yùn)行。
5 結(jié)語
電力系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行,最終還是為配電網(wǎng)服務(wù),配電網(wǎng)如果不能安全可靠地運(yùn)行,勢必嚴(yán)重影響用戶的正常供電?,F(xiàn)在配電網(wǎng)的設(shè)備比較先進(jìn),通過采用有效地監(jiān)測手段,合理地檢查方法,給予可靠的技術(shù)支持,保證配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置完好性,方可配電網(wǎng)保證安全可靠地運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
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國家電力調(diào)度通信中心 2005
[3] GB/T 14285-2006《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》2006
[關(guān)鍵詞]10 KV 配電變壓器 斷路器 負(fù)荷開關(guān) 熔斷器 保護(hù)配置
中圖分類號(hào):TM 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)45-0016-01
無論是在環(huán)網(wǎng)供電單元、箱式變電站或是終端用戶的高壓室結(jié)線方式中, 如配電變壓器發(fā)生短路故障時(shí),保護(hù)配置能快速可靠地切除故障,對(duì)保護(hù)10 kV高壓開關(guān)設(shè)備和變壓器都非常重要。保護(hù)方式的配置一般有兩種:一種利用斷路器;另一種則利用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量的后備式限流熔斷器組合。這兩種配置方式在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上各有優(yōu)缺點(diǎn),以下對(duì)這兩種方式進(jìn)行綜合比較分析。
1 環(huán)網(wǎng)供電單元接線形式
1.1 環(huán)網(wǎng)供電單元的組成
環(huán)網(wǎng)供電單元(RMU)由間隔組成, 一般至少有3個(gè)間隔,包括2個(gè)環(huán)纜進(jìn)出間隔和1個(gè)變壓器回路間隔。
1.2 環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)方式的配置
環(huán)纜饋線與變壓器饋線間隔均采用負(fù)荷開關(guān), 通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負(fù)荷開關(guān)。變壓器饋線間隔還增加高遮斷容量后備式限流熔斷器來提供保護(hù)。實(shí)際運(yùn)行證明,這是一種簡單、可靠而又經(jīng)濟(jì)的配電方式。
1.3 環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)配置的特點(diǎn)
負(fù)荷開關(guān)用于分合額定負(fù)荷電流,具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜等特點(diǎn),但不能開斷短路電流,高遮斷容量后備式限流熔斷器為保護(hù)元件,可開斷短路電流,如將兩者有機(jī)地結(jié)合起來,可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障運(yùn)行方式下操作保護(hù)的要求。斷路器參數(shù)的確定和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造均嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行,兼具操作和保護(hù)兩種功能,所以其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)昂貴,大量使用不現(xiàn)實(shí)。環(huán)網(wǎng)柜中大量使用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合裝置,把對(duì)電器不盡相同的操作與保護(hù)功能分別由兩種簡單、便宜的元件來實(shí)現(xiàn),即用負(fù)荷開關(guān)來完成大量發(fā)生的負(fù)荷合分操作,而采用高遮斷容量后備式限流熔斷器對(duì)極少發(fā)生短路的設(shè)備起保護(hù)作用,很好地解決問題,既可避免使用操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴的斷路器,又可滿足實(shí)際運(yùn)行的需要。
1.4 負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合的優(yōu)點(diǎn)
采用負(fù)荷開關(guān)加高遮容量熔斷器組合,具有如下優(yōu)點(diǎn):
a) 開合空載變壓器的性能好。環(huán)網(wǎng)柜的負(fù)荷種類,絕大部分為配電變壓器,一般容量不大于1 250 kVA,極少情況達(dá)1 600 kVA,配電變壓器空載電流一般為額定電流的2%左右,較大的配電變壓器空載電流較小。環(huán)網(wǎng)柜開合空載變壓器小電流時(shí),性能良好,不會(huì)產(chǎn)生較高過電壓。
b)有效保護(hù)配電變壓器,特別是對(duì)于油浸變壓器,采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器比采用斷路器更為有效,有時(shí)后者甚至并不能起到有效的保護(hù)作用。有關(guān)資料表明,當(dāng)油浸變壓器發(fā)生短路故障時(shí),電弧產(chǎn)生的壓力升高和油氣化形成的氣泡會(huì)占據(jù)原屬于油的空間,油會(huì)將壓力傳給變壓器油箱體,隨短路狀態(tài)的繼續(xù),壓力進(jìn)一步上升,致使油箱體變形和開裂。為了不破壞油箱體,必須在20 ms內(nèi)切除故障。如采用斷路器,因有繼電保護(hù)再加上自身動(dòng)作時(shí)間和熄弧時(shí)間,其全開斷時(shí)間一般不會(huì)少于60 ms,這就不能有效地保護(hù)變壓器。而高遮斷容量后備式限流熔斷器具有速斷功能,加上其具有限流作用,可在10 ms之內(nèi)切除故障并限制短路電流,能夠有效地保護(hù)變壓器。因此,應(yīng)采用高遮斷容量后備式限流熔斷器而盡量不用斷路器來保護(hù)電器,即便負(fù)荷為干式變壓器,因熔斷器保護(hù)動(dòng)作快,也比用斷路器好。
c) 從繼電保護(hù)的配合來講,在大多數(shù)情況下,也沒有必要在環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器,這是因?yàn)榄h(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)絡(luò)的首端斷路器(即110 kV或220 kV變電站的10 kV饋出線斷路器)的保護(hù)設(shè)置一般為:速斷保護(hù)的時(shí)間為0 s,過流保護(hù)的時(shí)間為0.5 s,零序保護(hù)的時(shí)間為0.5 s。若環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器,即使整定時(shí)間為0 s動(dòng)作,由于斷路器固有動(dòng)作時(shí)間分散,也很難保證環(huán)網(wǎng)柜中的斷路器而不是上一級(jí)斷路器首先動(dòng)作。
d) 高遮斷容量后備式限流熔斷器可對(duì)其后所接設(shè)備,如電流互感器、電纜等都可提供保護(hù)。高遮斷容量后備式限流熔斷器的保護(hù)范圍可在最小熔化電流(通常為熔斷器額定電流的2~3倍)到最大開斷容量之間。限流熔斷器的電流-時(shí)間特性,一般為陡峭的反時(shí)限曲線,短路發(fā)生后,可在很短的時(shí)間內(nèi)熔斷,切除故障。如果采用斷路器作保護(hù)。必定使其它電器如電纜、電流互感器、變壓器套管等元件的熱穩(wěn)定要求大幅度提高,加大了電器設(shè)備的造價(jià),增大工程費(fèi)用。
在這里,有必要指出在采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合時(shí),兩者之間要很好地配合,當(dāng)熔斷器非三相熔斷時(shí),熔斷器的撞針要使負(fù)荷開關(guān)立即聯(lián)跳,防止缺相運(yùn)行。
2 終端用戶高壓室接線形式
標(biāo)準(zhǔn)GB 14285―1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定,選擇配電變壓器的保護(hù)開關(guān)設(shè)備時(shí),當(dāng)容量等于或大于800 kVA,應(yīng)選用帶繼電保護(hù)裝置的斷路器。對(duì)于這個(gè)規(guī)定,可以理解為基于以下兩方面的需要:
a) 配電變壓器容量達(dá)到800 kVA及以上時(shí),過去多數(shù)使用油浸變壓器,并配備有瓦斯繼電器,使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合,從而對(duì)變壓器進(jìn)行有效地保護(hù)。
b) 對(duì)于裝置容量大于800 kVA的用戶,因種種原因引起單相接地故障導(dǎo)致零序保護(hù)動(dòng)作,從而使斷路器跳閘,分隔故障,不至于引起主變電站的饋線斷路器動(dòng)作,影響其他用戶的正常供電。
此外,標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定,即使單臺(tái)變壓器未達(dá)到此容量,但如果用戶的配電變壓器的總?cè)萘窟_(dá)到800 kVA時(shí),亦要符合此要求。
目前,多數(shù)用戶的高壓配電室的接線方案此所示,這是基本的結(jié)線方式,在此基礎(chǔ)上可以派生出一主一備進(jìn)線或雙進(jìn)線加母線分段等方式。
從此可知,一般在A處裝設(shè)斷路器,在B處也裝設(shè)斷路器,這樣,視繼電保護(hù)的配置情況,可以用A或B達(dá)到GB 14285―1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的兩個(gè)要求,在其中1臺(tái)變壓器需要退出運(yùn)行時(shí),操作B處的斷路器即可實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)有關(guān)的理論及現(xiàn)場試驗(yàn),在B處裝設(shè)熔斷器作為保護(hù)裝置更為合理、有效。筆者認(rèn)為,在采用此的接線方式時(shí),在B處應(yīng)當(dāng)裝設(shè)負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器的組合,在A處裝設(shè)斷路器,既達(dá)到GB 14285―1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的要求,而在B處裝設(shè)熔斷器作為每臺(tái)變壓器的相間短路保護(hù),且利用負(fù)荷開關(guān)又可進(jìn)行每臺(tái)變壓器的投切操作,這樣,在B處裝設(shè)的就不是常用的開關(guān)柜而是環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開關(guān)柜,其造價(jià)較低,體積較小,能夠有效節(jié)省配電投資。此外,如果處理好負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流以及與熔斷器交接電流的選擇,也不排除在B處用每臺(tái)負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行對(duì)應(yīng)變壓器零序保護(hù)的可能性。
(1)環(huán)網(wǎng)供電單元的接線形式
環(huán)網(wǎng)供電單元由間隔組成,一般至少有3個(gè)間隔,包括2個(gè)環(huán)纜進(jìn)出間隔和1個(gè)變壓器回路間隔,如下圖所示。
(2)環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)方式的配置
環(huán)纜饋線與變壓器饋線間隔均采用負(fù)荷開關(guān),通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負(fù)荷開關(guān)。變壓器饋線間隔還增加高遮斷容量后備式限流熔斷器來提供保護(hù)。實(shí)際運(yùn)行證明,這是一種簡單、可靠而又經(jīng)濟(jì)的配電方式。
(3)環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)配置的比較
負(fù)荷開關(guān)用于分合額定負(fù)荷電流,具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜等特點(diǎn),但不能開斷短路電流,增加高遮斷容量后備式限流熔斷器為保護(hù)元件,可開斷短路電流,將兩者結(jié)合起來,可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障運(yùn)行方式下操作保護(hù)的要求。斷路器兼具操作和保護(hù)兩種功能,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)昂貴,大量使用不現(xiàn)實(shí)。環(huán)網(wǎng)柜中大量使用負(fù)荷開關(guān)加熔斷器組合裝置,把操作與保護(hù)功能分別由兩種簡單、便宜的元件來實(shí)現(xiàn),即用負(fù)荷開關(guān)來完成大量發(fā)生的負(fù)荷合分操作,而采用高遮斷容量后備式限流熔斷器對(duì)極少發(fā)生短路的設(shè)備起保護(hù)作用,既可避免使用操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴的斷路器,又可滿足實(shí)際運(yùn)行的需要。
綜上所述可以看出:斷路器具備所有保護(hù)功能與操作功能,但價(jià)格昂貴。負(fù)荷開關(guān)與斷路器性能基本相同,但它不能開斷短路電流。負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合,可斷開短路電流,部分熔斷器的分?jǐn)嗳萘勘葦嗦菲鬟€高,因此,使用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合不比斷路器效果差,可費(fèi)用卻可以大大降低。
(4)負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合的優(yōu)點(diǎn)
1)開合空載變壓器的性能好
環(huán)網(wǎng)柜的負(fù)荷種類,絕大部分為配電變壓器,一般容量不大于1250kVA,極少情況達(dá)1600kVA,配電變壓器空載電流一般為額定電流的2%左右,環(huán)網(wǎng)柜開合空載變壓器小電流時(shí),性能良好,不會(huì)產(chǎn)生較高過電壓。
2)有效保護(hù)配電變壓器
特別是對(duì)于油浸變壓器,采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器比采用斷路器更為有效,有時(shí)后者甚至并不能起到有效的保護(hù)作用。當(dāng)油浸變壓器發(fā)生短路故障時(shí),電弧產(chǎn)生的壓力升高和油氣化形成的氣泡會(huì)占據(jù)油箱的空間,將壓力傳給變壓器油箱體,隨短路狀態(tài)的繼續(xù),壓力進(jìn)一步上升,致使油箱體變形和開裂。為了不破壞油箱體,必須在20ms內(nèi)切除故障。如采用斷路器,因有繼電保護(hù)再加上自身動(dòng)作時(shí)間和熄弧時(shí)間,其全開斷時(shí)間一般不會(huì)少于60ms,不能有效地保護(hù)變壓器。而高遮斷容量后備式限流熔斷器具有速斷功能,且具有限流作用,可在10ms之內(nèi)切除故障并限制短路電流,能夠有效地保護(hù)變壓器。
3)沒有必要在環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器
因?yàn)榄h(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)絡(luò)的首端斷路器(即110kV或220kV變電站的10kV饋出線斷路器)的保護(hù)設(shè)置速斷保護(hù)的時(shí)間為0s,若環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器,即使整定時(shí)間0s,由于斷路器固有動(dòng)作時(shí)間分散,也很難保證是環(huán)網(wǎng)柜中的斷路器而不是上一級(jí)斷路器首先動(dòng)作。
4)高遮斷容量后備式限流熔斷器可對(duì)其后所接設(shè)備
熔斷器的保護(hù)范圍在最小熔化電流(通常為熔斷器額定電流的2~3倍)到最大開斷容量之間。限流熔斷器的電流-時(shí)間特性一般為陡峭的反時(shí)限曲線,短路發(fā)生后,可在很短的時(shí)間內(nèi)熔斷,切除故障。如果采用斷路器作保護(hù),將使其它電器如電纜、電流互感器、變壓器套管等元件的熱穩(wěn)定要求大幅度提高,加大了電器設(shè)備的造價(jià),增大工程費(fèi)用。
在這里,有必要指出在采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合時(shí),兩者之間要很好地配合,當(dāng)熔斷器非三相熔斷時(shí),熔斷器的撞針要使負(fù)荷開關(guān)立即聯(lián)跳,防止缺相運(yùn)行。
二 終端用戶高壓室時(shí)的情況
GB14285-1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定:選擇配電變壓器的保護(hù)開關(guān)設(shè)備時(shí),當(dāng)容量等于或大于800kVA,應(yīng)選用帶繼電保護(hù)裝置的斷路器。對(duì)于這個(gè)規(guī)定,可以理解為基于以下兩方面的需要:一方面配電變壓器容量達(dá)到800kVA及以上時(shí),過去多數(shù)使用油浸變壓器配備有瓦斯繼電器,使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合,從而對(duì)變壓器進(jìn)行有效地保護(hù);另一方面對(duì)于裝置容量大于800kVA的用戶,因種種原因引起單相接地故障導(dǎo)致零序保護(hù)動(dòng)作,從而使斷路器跳閘、分隔,不至于引起主變電站的饋線斷路器動(dòng)作,影響其他用戶的正常供電。此外,標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定,即使單臺(tái)變壓器未達(dá)到此容量,但如果用戶的配電變壓器的總?cè)萘窟_(dá)到800kVA時(shí),亦要符合此要求。
目前多數(shù)用戶的高壓配電室的接線方案如下圖所示,這是基本的結(jié)線方式,在此基礎(chǔ)上可以派生出一主一備進(jìn)線或雙進(jìn)線加母線分段等方式。一般在A處裝設(shè)斷路器,在B處也裝設(shè)斷路器,這樣視繼電保護(hù)的配置情況,可以用A或B達(dá)GB14285-1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的要求,在其中1臺(tái)變壓器需要退出運(yùn)行時(shí),操作B處的斷路器即可實(shí)現(xiàn)。
但其實(shí)根據(jù)我們以上的分析,應(yīng)當(dāng)在B處裝設(shè)負(fù)荷開關(guān)熔斷器的組合,在A處裝設(shè)斷路器更為合理、有效。既達(dá)到GB14285-1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的要求,而在B處裝設(shè)熔斷器作為每臺(tái)變壓器的相間短路保護(hù),且利用負(fù)荷開關(guān)又可進(jìn)行每臺(tái)變壓器的投切操作。這樣在B處裝設(shè)的就不是常用的開關(guān)柜而是環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開關(guān)柜,其造價(jià)較低,體積較小,能夠有效節(jié)省配電投資。此外,如果處理好負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流以及與熔斷器交接電流的選擇,也不排除在B處對(duì)每臺(tái)負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行對(duì)應(yīng)變壓器零序保護(hù)的可能性。
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);微機(jī)母差技術(shù);應(yīng)用
在現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營中,母線故障的發(fā)生對(duì)電氣設(shè)備有著重要的影響。母線故障極易引發(fā)電力系統(tǒng)失穩(wěn)、造成站間失電等故障的發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)母線故障還將影響供電安全。隨著我國現(xiàn)代電力技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)母線保護(hù)技術(shù)也得到了更新。通過微機(jī)控制母差保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電,利用微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)滿足現(xiàn)代變電站自動(dòng)化需求、滿足現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)變電站的需求。我國110千伏輸變電系統(tǒng)的建立與技改工作中應(yīng)加強(qiáng)微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用,以此提高繼電保護(hù)效能,滿足現(xiàn)代科技發(fā)展條件下生產(chǎn)、生活用電需求,滿足我國社會(huì)主義國家建設(shè)中電力能源供應(yīng)需求。
1.微機(jī)母差技術(shù)基礎(chǔ)概述
與傳統(tǒng)母差保護(hù)技術(shù)相比,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)具有數(shù)字采樣、數(shù)字模型分析、調(diào)整系數(shù)可以整定等特點(diǎn)。而且,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)TA回路與跳閘出口回路無觸點(diǎn)切換,進(jìn)而增加動(dòng)作可靠性。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)還能夠通過內(nèi)置軟件實(shí)現(xiàn)母差保護(hù)的不同配置、實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話及有線監(jiān)控。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科技的滲透與應(yīng)用,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。單片機(jī)控制、總線控制技術(shù)的復(fù)合運(yùn)用為繼電保護(hù)工作提供了先進(jìn)的技術(shù)支持,微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用也促進(jìn)了電廠技改、設(shè)備維護(hù)部門經(jīng)驗(yàn)的積累。目前,我國電廠、變電站的繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景。在我國電力行業(yè)快速發(fā)展的今天,我國微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用研發(fā)應(yīng)用能力得到了極大的提高。
2.繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用
2.1微機(jī)母差技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用歷史
我國微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用已有近二十年歷史,通過這二十年的發(fā)展、研究與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié),我國繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成績。在現(xiàn)代電力輸變電線路及變電站的建設(shè)與技改工作中,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)的重要技術(shù)方式,是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵性技術(shù)。但是,受我國微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用起步較晚、相關(guān)人才培養(yǎng)需要時(shí)間積累等因素影響,我國現(xiàn)代繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用中存在著諸多的問題。應(yīng)用與運(yùn)行管理理念保守、技術(shù)應(yīng)用管理存在不足等問題都制約了我國現(xiàn)代繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用。針對(duì)這樣的問題我國現(xiàn)代電力輸變電運(yùn)營企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化微機(jī)母差技術(shù)的深入研究,以滿足繼電保護(hù)需求為基礎(chǔ)加快微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用、保障電力能源的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2以微機(jī)母差技術(shù)為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用
隨著我國繼電保護(hù)技術(shù)及微機(jī)母差技術(shù)的發(fā)展,我國繼電保護(hù)設(shè)備廠家加快了設(shè)備的研究與應(yīng)用。通過高集成的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)職能,以母差技術(shù)為核心、提高繼電保護(hù)能力。針對(duì)現(xiàn)代電力技術(shù)改革發(fā)展需求,繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加快研究與開發(fā)。運(yùn)用微機(jī)母差技術(shù)提高繼電保護(hù)器的運(yùn)行效能,并通過高集成度、齊全配置、強(qiáng)抗干擾能力、低功耗等優(yōu)勢,滿足了現(xiàn)代電力能源輸送中繼電保護(hù)工作需求。
2.3以繼電保護(hù)需求調(diào)研為基礎(chǔ),應(yīng)用微機(jī)母差技術(shù)
在微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用中,需要根據(jù)繼電保護(hù)需求及實(shí)際供變電需求為基礎(chǔ),選擇相應(yīng)的微機(jī)母差技術(shù)與設(shè)備。因此,在以微機(jī)母差技術(shù)為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)應(yīng)用中,系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇中應(yīng)注重繼電保護(hù)需求的調(diào)研。根據(jù)輸變電過程中電力負(fù)荷、電流電壓實(shí)際情況,選擇相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備,并對(duì)機(jī)電保護(hù)設(shè)備中的微機(jī)母差技術(shù)情況進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),以評(píng)價(jià)結(jié)論為結(jié)果確保設(shè)備選型及輸變電設(shè)計(jì)的科學(xué)性,保障微機(jī)母差技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用效果。
在繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中,還應(yīng)明確母線保護(hù)作用。以母線保護(hù)需求、相鄰元器件保護(hù)目標(biāo)為重點(diǎn),進(jìn)行母差技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用設(shè)計(jì)。遵循《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》對(duì)母線保護(hù)需求及微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)及故障快速切除目標(biāo)。
3.常見微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用繼電保護(hù)裝置概述
在我國多年的微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用中,形成了一定的行業(yè)規(guī)范及特點(diǎn)。目前,我國微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用繼電保護(hù)裝置主要由WMZ-41型、WMH-800型、BP-2B型、RCS-915型母線保護(hù)裝置構(gòu)成。這幾類微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用的繼電保護(hù)裝置在借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析了我國國內(nèi)電力供應(yīng)設(shè)備的實(shí)際情況。以滿足實(shí)際應(yīng)用為基礎(chǔ),逐漸形成了上述幾種主流保護(hù)裝置。為了確保微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用中繼電保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、技改中應(yīng)根據(jù)不同型號(hào)繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍進(jìn)行參數(shù)分析與計(jì)算。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求確定相應(yīng)范圍內(nèi)的繼電保護(hù)裝置型號(hào),滿足實(shí)際應(yīng)用中繼電保護(hù)工作需求。
結(jié)論
在現(xiàn)代輸變電技術(shù)中,母線的保護(hù)是保障輸變電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵、是保障變電站設(shè)備安全的關(guān)鍵。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)建設(shè)與技改工作中,微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用能夠提高繼電保護(hù)能力、縮小母線故障造成的設(shè)備損失。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天、在單片機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天,微機(jī)母差技術(shù)在繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,提高了繼電保護(hù)可靠性。以微機(jī)母差技術(shù)為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,還能夠促進(jìn)集中控制、遠(yuǎn)程控制技術(shù)運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行綜合成本的降低。目前,我國電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置正在逐步進(jìn)行微機(jī)母差技術(shù)改造,多數(shù)地區(qū)已經(jīng)完成了微機(jī)化技改,這一現(xiàn)象預(yù)示了微機(jī)母差技術(shù)在我國電力電網(wǎng)中巨大的應(yīng)用發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭林.微機(jī)母差保護(hù)裝置的應(yīng)用[J].電力科技,2012,4.
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);不穩(wěn)定性
中圖分類號(hào):TM7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀分析
當(dāng)前,我國電力的覆蓋面積在不斷擴(kuò)大,電力系統(tǒng)安全問題得到了廣大人民和政府的廣泛關(guān)注,由于對(duì)電力系統(tǒng)安全問題的重視,促使繼電保護(hù)技術(shù)不斷提高與創(chuàng)新。晶體管繼電保護(hù)、電機(jī)式繼電保護(hù)、計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)和集成電路繼電保護(hù)是繼電保護(hù)技術(shù),隨科技發(fā)展而發(fā)展的四個(gè)階段。經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展,我國的繼電保護(hù)技術(shù)取得了成功,同時(shí)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。隨著電力系統(tǒng)容量的日益增大,范圍越來越廣,部分電力系統(tǒng)各元件的繼電保護(hù)裝置。不能滿足電力發(fā)展的要求,一旦不能夠及時(shí)的解決,就會(huì)發(fā)生電力故障和或大面積停電等現(xiàn)象,所以,要立足于電力系統(tǒng)全局的基礎(chǔ)上,對(duì)故障原件被相應(yīng)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作切除后和電力系統(tǒng)所呈現(xiàn)的工況進(jìn)行研究等方面的內(nèi)容,因此如何使其盡快恢復(fù)正常運(yùn)行顯得尤為重要。所以,不僅應(yīng)有完善的繼電保護(hù)技術(shù),還應(yīng)研究、推廣故障預(yù)測技術(shù),加快規(guī)范管理操作規(guī)程,加強(qiáng)設(shè)備設(shè)計(jì)等舉措,使繼電保護(hù)裝置更具有準(zhǔn)確性、安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
二、繼電保護(hù)系統(tǒng)不穩(wěn)定因素分析
繼電保護(hù)系統(tǒng)具有速度性、選擇性與靈敏性三個(gè)特征:其一,速度性,當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題,繼電保護(hù)裝置能夠迅速檢測到電力系統(tǒng)故障發(fā)生的位置并及時(shí)解決;其二,選擇性,電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)裝置能夠保證其他正常部位的穩(wěn)定運(yùn)行,隔離故障;其三,靈敏性,指電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題或故障,繼電保護(hù)裝置能夠第一時(shí)間檢測到故障。
(一) 人為因素作用與影響
調(diào)查發(fā)現(xiàn),繼電保護(hù)事故中幾乎有一般以上的事故都是由于人為因素造成的。較多的體現(xiàn)在工作人員專業(yè)素質(zhì)水平不高,如檢修不到位,接線錯(cuò)誤等現(xiàn)象。
(二) 繼電保護(hù)設(shè)備穩(wěn)定性差
繼電保護(hù)設(shè)備一般是由主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)欲異常運(yùn)行保護(hù)四個(gè)部分共同組成的,在整個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備整體當(dāng)中,四種保護(hù)裝置有各自的保護(hù)功能與使用范圍,四部分在運(yùn)行當(dāng)中各為主體、互不干擾,因此在一定程度下此種狀態(tài)也成為了繼電保護(hù)這邊運(yùn)行穩(wěn)定性的影響因素。
(三) 電磁干擾因素影響
近年來隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置越來越先進(jìn),促使整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有了大幅度提升。例如微機(jī)保護(hù)裝置在繼電保護(hù)中的應(yīng)用,能夠有效提高整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性,這一點(diǎn)是傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置不論是從安全、穩(wěn)定性還是性能角度都不可比擬。但仍然需要注意的是,微機(jī)保護(hù)裝置中所應(yīng)用的技術(shù)主要為微電子技術(shù),因此在具體的運(yùn)行過程當(dāng)中難免會(huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng)等問題,很容易對(duì)電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行造成干擾,影響到機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
(四) 外部環(huán)境等因素
首先,溫度影響。一般來說,外界溫度的升高或降低都會(huì)對(duì)幾點(diǎn)保護(hù)保護(hù)裝置造成印象。在高溫條件下,繼電保護(hù)原件表皮會(huì)逐漸融化;而在低溫環(huán)境當(dāng)中,很容易會(huì)導(dǎo)致密封化合物的泄露,元器件的整體性能會(huì)迅速下降,從而對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性構(gòu)成不利影響。其次, 沖擊與振動(dòng)作用。如果繼電保護(hù)裝置受到猛烈的沖擊、振動(dòng),必然會(huì)造成裝置內(nèi)電子元器件的損壞,如彎曲、形變、斷裂等問題,繼電保護(hù)裝置內(nèi)部元件損壞,那么無疑會(huì)極大的影響到繼電保護(hù)裝置的性能。最后, 濾波干擾。繼電保護(hù)裝置電源輸送電量時(shí)一般會(huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng)等物理現(xiàn)象,發(fā)射出較多電磁波對(duì)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行形成干擾。因此在條件允許的情況下最好設(shè)置一個(gè)電容器,過濾干擾源確保繼電保護(hù)裝置的高效與穩(wěn)定運(yùn)行。
三、提高電力繼電保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性的具體對(duì)策
要想徹底確保電力繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性,就必須要在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的全過程采取科學(xué)、合理、有效的應(yīng)對(duì)措施。眾所周知,繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定性在整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)處于核心地位,因此做好繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性維護(hù)對(duì)于確保整個(gè)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性尤為重要。
(一)嚴(yán)格把關(guān)材料選購
選擇和采購繼電保護(hù)裝置、相關(guān)元器件時(shí)必須要從適用范圍、使用功能、使用壽命、質(zhì)量、材料等多個(gè)角度嚴(yán)格把關(guān),確保繼電保護(hù)裝置及元器件在使用當(dāng)中的高效率和穩(wěn)定性。
(二)科學(xué)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)系統(tǒng)
繼電保護(hù)裝置中晶體管所運(yùn)用的技術(shù)為微電子技術(shù),因此在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中不可避免的會(huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生電磁波對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成干擾,影響到繼電保護(hù)系統(tǒng)規(guī)定運(yùn)行穩(wěn)定性。因此科學(xué)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)系統(tǒng),最大限度的消除繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部的干擾對(duì)于提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性非常有效。
(三)強(qiáng)化線路隔離措施
在晶體管保護(hù)裝置的運(yùn)行當(dāng)中,一旦遭受高電壓輕則會(huì)造成由于電流過大而擊穿晶體管的問題,重則甚至?xí)斐杀Wo(hù)電路短路的嚴(yán)重后果,因此做好繼電保護(hù)。
(四)提升人員專業(yè)素質(zhì)
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作人員不論是在安裝、調(diào)試還是在具體的運(yùn)行維護(hù)工作當(dāng)中都應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)程與流程操作,并通過不斷學(xué)習(xí)提高自身專業(yè)素質(zhì)水平,切實(shí)保證自身安全、提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性。
提高繼電保護(hù)運(yùn)行的準(zhǔn)確, 減少電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定性,減少事故發(fā)生,運(yùn)行人員需要經(jīng)過反復(fù)學(xué)習(xí)繼電保護(hù)原理, 熟悉現(xiàn)場的繼電器、信號(hào)吊牌與壓板等。某種程度上來說,需要嚴(yán)格認(rèn)真執(zhí)行繼電保護(hù)相應(yīng)的制度及保護(hù)安全的措施等。在其操作過程中,嚴(yán)格遵循繼電保護(hù)的范圍,實(shí)施劃分或獲得調(diào)度的同意。 另外,為保證投入及退出的準(zhǔn)確,在實(shí)施競選的編程前,還應(yīng)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行正確合理的編入,從而確保電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。
四、提高繼電保護(hù)可靠性
首先,在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)過程中,其制造及選購保護(hù)裝置時(shí),需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量把關(guān),滿足質(zhì)量要求,才能夠使用,減少故障產(chǎn)生,延長裝置使用的年限,杜絕采用不符合要求的元件。此外,裝置在故障過程中,要設(shè)立能夠解決設(shè)施的可選擇性,全面考慮裝置的保護(hù)設(shè)計(jì)與計(jì)算合理性, 不斷提高裝置在工作運(yùn)行狀態(tài)下的可靠性。其次,因?yàn)榧译姳Wo(hù)系統(tǒng)中晶體管抗干擾性與保護(hù)性不高,易受到不良影響,所以在設(shè)計(jì)與調(diào)試時(shí),要盡可能切斷相關(guān)干擾途徑,或是增加設(shè)置接地電容等相應(yīng)裝置,對(duì)晶體管的裝置,要進(jìn)行巡回監(jiān)測與保護(hù)。另外在設(shè)計(jì)晶體管保護(hù)裝置的時(shí)候,要優(yōu)先考慮電力高壓的情況,避免受到高壓電流的影響,從而造成短路與跳閘等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。最后,相關(guān)工作人員,要不斷的提高自身專業(yè)知識(shí)與業(yè)務(wù)技能,同時(shí),提高安全意識(shí)與,并對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé),在突發(fā)狀況時(shí),提高臨場應(yīng)變的能力與處理能力, 嚴(yán)格遵守相關(guān)工作制度及要求,履行其職責(zé)。此外,對(duì)裝置運(yùn)行檢修與故障處理時(shí),需要加強(qiáng)高度重視,做好定期或不定期的檢查工作,制定合理有效的故障處理預(yù)案,維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的正常運(yùn)行工作的狀態(tài),從而加強(qiáng)故障技術(shù)的科研和改造,最大限度地提高繼電保護(hù)的可靠性。
結(jié)束語:
當(dāng)前,電給我們的生活、工作帶來了方便,由此改變了我們的生活,為了滿足人們對(duì)電的需求,需要建設(shè)大量的電力工程傳輸電力,供給千家萬戶,大小廠礦。 在社會(huì)用電量不斷增長和電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí),電力系統(tǒng)安全日益突出,有效判斷、快速切除故障, 確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行是繼電保護(hù)的首要任務(wù), 因此,對(duì)繼電保護(hù)發(fā)生故障時(shí),需要采取應(yīng)對(duì)措施,解決相關(guān)問題,確保整個(gè)電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
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江西南昌供電公司繼保班班長。2006年南昌大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)函授本科畢業(yè)。多次參加專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),被國家電網(wǎng)公司聘為國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院兼職培訓(xùn)師,2010年獲高級(jí)技師資格。
自1997年畢業(yè)于武漢電力學(xué)校后一直扎根在繼電保護(hù)崗位上,十幾年如一日,全身心投入在工作中,從未完整地休息過節(jié)假日,解決了眾多繼電保護(hù)運(yùn)行和檢修工作中的關(guān)鍵技術(shù)難題,獲得的榮譽(yù)多不勝舉,卻一直將“榮譽(yù)”二字看得很輕。他就是南昌公司繼電保護(hù)專職——曾慶匯。“當(dāng)工人就要把技術(shù)學(xué)精,用技術(shù)說話!”是他對(duì)自己始終不變的要求。
“光自己學(xué)會(huì)是不夠的”
曾慶匯最大的優(yōu)點(diǎn)就是“肯鉆研”,一直以來堅(jiān)持用高標(biāo)準(zhǔn)要求自己。他訂閱和購買了大量書籍和雜志,堅(jiān)持學(xué)習(xí),不斷總結(jié)現(xiàn)場碰到的問題,堅(jiān)持做筆記,他的筆記成為班組的一本“活字典”,有什么不懂的,在上面大都可以找到答案?!肮庾约簩W(xué)會(huì)是不夠的”,他還從不吝賜教,志在培養(yǎng)更多年輕技術(shù)骨干,任班長6年來培養(yǎng)了8位作業(yè)負(fù)責(zé)人、4位副班長、1位班長和1位分公司副經(jīng)理,其中經(jīng)考核獲得了優(yōu)秀師徒獎(jiǎng)。同時(shí)他還在省公司技能培訓(xùn)中心擔(dān)任兼職培訓(xùn)師,完成了專業(yè)課程教學(xué)和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)等教學(xué)任務(wù),2009年作為國網(wǎng)公司專家參與國網(wǎng)遠(yuǎn)程課件的評(píng)審,提出了很多可操作性的建議。
2011年8月,他被國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院聘請為繼電保護(hù)專業(yè)兼職培訓(xùn)師,對(duì)國網(wǎng)新進(jìn)員工進(jìn)行為期半年的在職培訓(xùn)。隨著近幾年電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快,新型保護(hù)裝置大量投入現(xiàn)場,但保護(hù)專業(yè)新學(xué)員對(duì)設(shè)備情況不了解、原理不熟悉,出了問題無從下手,缺乏發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。針對(duì)這些問題,曾慶匯結(jié)合學(xué)院實(shí)訓(xùn)室目前的繼電保護(hù)裝置認(rèn)真編寫了授課課件“微機(jī)母線保護(hù)原理”及“智能變電站技術(shù)相關(guān)介紹”,并將技術(shù)規(guī)程、18項(xiàng)反措的具體內(nèi)容貫穿其中,從保護(hù)的原理、調(diào)試、運(yùn)行、現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)及注意事項(xiàng)等多方面進(jìn)行備課,確保學(xué)員容易領(lǐng)會(huì)。教學(xué)工作不僅使新入職學(xué)員受益,也為自身的提高搭建了一個(gè)很好的平臺(tái)。
刻苦鉆研,成果顯著
工作中曾慶匯刻苦鉆研,多年來解決了眾多繼電保護(hù)運(yùn)行和檢修工作中的關(guān)鍵技術(shù)難題,他孜孜以求,編寫了現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程。同時(shí),他還注重對(duì)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)、提升,積極進(jìn)行科學(xué)研究,研究成果令人矚目:近年來多篇理論成果在國家核心刊物上發(fā)表,撰寫的論文《一起收信電平過高引起的高頻保護(hù)誤動(dòng)分析》獲得江西省電力公司2010年度科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。發(fā)明的《新型交流操作備自投裝置》2011年獲得國家實(shí)用新型專利,《在線監(jiān)測光差通道保護(hù)裝置》2010年獲得國家實(shí)用新型專利。2009年QC《縮短110kV主變中性點(diǎn)絕緣被沖擊時(shí)間》獲江西省公司三等獎(jiǎng);2008年QC《提高驗(yàn)收質(zhì)量,防止二次部分帶缺陷投入運(yùn)行》獲江西省電力行業(yè)三等獎(jiǎng);2007年QC《防止WBH-801主變保護(hù)誤動(dòng)》獲南昌公司優(yōu)秀成果獎(jiǎng);2006年QC《解決線路PT失壓問題》獲南昌公司三等獎(jiǎng)。2008年合理化“建立繼電保護(hù)文檔管理系統(tǒng)”獲南昌公司一等獎(jiǎng);2007年合理化“10KV配電網(wǎng)的中心點(diǎn)經(jīng)小電阻接地”及“改進(jìn)及規(guī)范PT回路”獲南昌公司最佳建議獎(jiǎng)。
曾慶匯多次參加全省調(diào)考,成績均名列前茅。憑借出色的工作成績,他連年榮獲南昌供電公司勞動(dòng)模范;2009年,被評(píng)為“國網(wǎng)公司優(yōu)秀技能專家”;2010年,獲“全國電力行業(yè)技術(shù)能手”稱號(hào),“南昌市十大金牌職工”;2012年,獲國網(wǎng)優(yōu)秀兼職培訓(xùn)師,12月獲“電力教育培訓(xùn)新星特等獎(jiǎng)”;今年他還獲得了“江西省政府首席技師”稱號(hào)。
用實(shí)力助推企業(yè)發(fā)展
近三年來,曾慶匯先后承擔(dān)了110kV李家莊變電站等多個(gè)變電站綜合自動(dòng)化改造工程、盤龍山變等多個(gè)220kV變電站大型改造二次部分圖紙的設(shè)計(jì)、5條110kV線路保護(hù)換型施工與調(diào)試、多個(gè)主變雙重化及中央信號(hào)改造施工與調(diào)試、所管轄變電站的大修與技改工作,這些變電站改造前主變、線路保護(hù)老化多次誤動(dòng)及拒動(dòng),改造后保護(hù)及后臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定,保護(hù)正確動(dòng)作率100%,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和供電可靠率,保證了電網(wǎng)安全運(yùn)行。
曾慶匯還從規(guī)劃、設(shè)計(jì)介入,對(duì)一些可利用的設(shè)備、電纜進(jìn)行優(yōu)化組合,找出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,減少了很多不必要的投資,為公司節(jié)約成本近100萬元,完成改造資金3600多萬元。
培訓(xùn)中不斷提升自我
關(guān)鍵詞:10 kV配電變壓器 保護(hù)配置合理選擇
保護(hù)方式的配置一般有兩種:一種利用斷路器;另一種則利用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量的后備式限流熔斷器組合。這兩種配置方式在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上各有優(yōu)缺點(diǎn),以下對(duì)這兩種方式進(jìn)行綜合比較分析。
1、環(huán)網(wǎng)供電單元接線形式
1.1環(huán)網(wǎng)供電單元的組成
環(huán)網(wǎng)供電單元由間隔組成, 一般至少有3個(gè)間隔,包括2個(gè)環(huán)纜進(jìn)出間隔和1個(gè)變壓器回路間隔。
1.2環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)方式的配置
環(huán)纜饋線與變壓器饋線間隔均采用負(fù)荷開關(guān),通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負(fù)荷開關(guān)。變壓器饋線間隔還增加高遮斷容量后備式限流熔斷器來提供保護(hù)。實(shí)際運(yùn)行證明,這是一種簡單、可靠而又經(jīng)濟(jì)的配電方式。
1.3環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)配置的特點(diǎn)
負(fù)荷開關(guān)用于分合額定負(fù)荷電流, 具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜等特點(diǎn), 但不能開斷短路電流,高遮斷容量后備式限流熔斷器為保護(hù)元件, 可開斷短路電流,如將兩者有機(jī)地結(jié)合起來,可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障運(yùn)行方式下操作保護(hù)的要求。斷路器參數(shù)的確定和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造均嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行,兼具操作和保護(hù)兩種功能,所以其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)昂貴,大量使用不現(xiàn)實(shí)。環(huán)網(wǎng)柜中大量使用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合裝置,把對(duì)電器不盡相同的操作與保護(hù)功能分別由兩種簡單、便宜的元件來實(shí)現(xiàn),即用負(fù)荷開關(guān)來完成大量發(fā)生的負(fù)荷合分操作,而采用高遮斷容量后備式限流熔斷器對(duì)極少發(fā)生短路的設(shè)備起保護(hù)作用,很好地解決問題,既可避免使用操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴的斷路器,又可滿足實(shí)際運(yùn)行的需要。表1列出3種保護(hù)配置方式的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)比較。
10 kV配電變壓器保護(hù)配置方式的合理選擇從此可以看出:
a) 斷路器具備所有保護(hù)功能與操作功能,但價(jià)格昂貴;
b) 負(fù)荷開關(guān)與斷路器性能基本相同,但它不能開斷短路電流;
c) 負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合,可斷開短路電流,部分熔斷器的分?jǐn)嗳萘勘葦嗦菲鬟€高,因此,使用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合不比斷路器效果差,可費(fèi)用卻可以大大降低。
1.4負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合的優(yōu)點(diǎn)
采用負(fù)荷開關(guān)加高遮容量熔斷器組合,具有如下優(yōu)點(diǎn):
a) 開合空載變壓器的性能好。環(huán)網(wǎng)柜的負(fù)荷種類,絕大部分為配電變壓器,一般容量不大于1 250 kVA,,極少情況達(dá)1 600 kVA,配電變壓器空載電流一般為額定電流的2%左右,較大的配電變壓器空載電流較小。環(huán)網(wǎng)柜開合空載變壓器小電流時(shí),性能良好,不會(huì)產(chǎn)生較高過電壓。
b) 有效保護(hù)配電變壓器,特別是對(duì)于油浸變壓器,采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器比采用斷路器更為有效,有時(shí)后者甚至并不能起到有效的保護(hù)作用。有關(guān)資料表明,當(dāng)油浸變壓器發(fā)生短路故障時(shí),電弧產(chǎn)生的壓力升高和油氣化形成的氣泡會(huì)占據(jù)原屬于油的空間,油會(huì)將壓力傳給變壓器油箱體,隨短路狀態(tài)的繼續(xù),壓力進(jìn)一步上升,致使油箱體變形和開裂。為了不破壞油箱體,必須在20 ms內(nèi)切除故障。如采用斷路器,因有繼電保護(hù)再加上自身動(dòng)作時(shí)間和熄弧時(shí)間,其全開斷時(shí)間一般不會(huì)少于60 ms,這就不能有效地保護(hù)變壓器。而高遮斷容量后備式限流熔斷器具有速斷功能,加上其具有限流作用,可在10 ms之內(nèi)切除故障并限制短路電流,能夠有效地保護(hù)變壓器。因此,應(yīng)采用高遮斷容量后備式限流熔斷器而盡量不用斷路器來保護(hù)電器,即便負(fù)荷為干式變壓器,因熔斷器保護(hù)動(dòng)作快,也比用斷路器好。
c) 從繼電保護(hù)的配合來講,在大多數(shù)情況下,也沒有必要在環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器,這是因?yàn)榄h(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)絡(luò)首端斷路器(即110 kV或220 kV變電站的10 kV饋出線斷路器)的保護(hù)設(shè)置一般為:速斷保護(hù)的時(shí)間為0 s,過流保護(hù)的時(shí)間為0.5 s,零序保護(hù)的時(shí)間為0.5 s。若環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器,即使整定時(shí)間為0 s動(dòng)作,由于斷路器固有動(dòng)作時(shí)間分散,也很難保證環(huán)網(wǎng)柜中的斷路器而不是上一級(jí)斷路器首先動(dòng)作。
d) 高遮斷容量后備式限流熔斷器可對(duì)其后所接設(shè)備,如電流互感器、電纜等都可提供保護(hù)。高遮斷容量后備式限流熔斷器的保護(hù)范圍可在最小熔化電流(通常為熔斷器額定電流的2~3倍)到最大開斷容量之間。限流熔斷器的電流-時(shí)間特性,一般為陡峭的反時(shí)限曲線,短路發(fā)生后,可在很短的時(shí)間內(nèi)熔斷,切除故障。如果采用斷路器作保護(hù)。必定使其它電器如電纜、電流互感器、變壓器套管等元件的熱穩(wěn)定要求大幅度提高,加大了電器設(shè)備的造價(jià),增大工程費(fèi)用。
在這里,有必要指出在采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合時(shí),兩者之間要很好地配合,當(dāng)熔斷器非三相熔斷時(shí),熔斷器的撞針要使負(fù)荷開關(guān)立即聯(lián)跳,防止缺相運(yùn)行。
2、終端用戶高壓室接線形式
標(biāo)準(zhǔn)GB 14285―1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定,選擇配電變壓器的保護(hù)開關(guān)設(shè)備時(shí),當(dāng)容量等于或大于800 kVA,應(yīng)選用帶繼電保護(hù)裝置的斷路器。對(duì)于這個(gè)規(guī)定,可以理解為基于以下兩方面的需要:
a) 配電變壓器容量達(dá)到800 kVA及以上時(shí),過去多數(shù)使用油浸變壓器,并配備有瓦斯繼電器,使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合,從而對(duì)變壓器進(jìn)行有效地保護(hù)。
b) 對(duì)于裝置容量大于800 kVA的用戶,因種種原因引起單相接地故障導(dǎo)致零序保護(hù)動(dòng)作,從而使斷路器跳閘,分隔故障,不至于引起主變電站的饋線斷路器動(dòng)作,影響其他用戶的正常供電。
此外,標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定,即使單臺(tái)變壓器未達(dá)到此容量,但如果用戶的配電變壓器的總?cè)萘窟_(dá)到800 kVA時(shí),亦要符合此要求。
目前,多數(shù)用戶的高壓配電室的接線方案此所示,這是基本的結(jié)線方式,在此基礎(chǔ)上可以派生出一主一備進(jìn)線或雙進(jìn)線加母線分段等方式。
從此可知,一般在A處裝設(shè)斷路器,在B處也裝設(shè)斷路器,這樣,視繼電保護(hù)的配置情況,可以用A或B達(dá)到GB 14285―1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的兩個(gè)要求,在其中1臺(tái)變壓器需要退出運(yùn)行時(shí),操作B處的斷路器即可實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)有關(guān)的理論及現(xiàn)場試驗(yàn),在B處裝設(shè)熔斷器作為保護(hù)裝置更為合理、有效。筆者認(rèn)為,在采用此的接線方式時(shí),在B處應(yīng)當(dāng)裝設(shè)負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器的組合,在A處裝設(shè)斷路器,既達(dá)到GB 14285―1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的要求,而在B處裝設(shè)熔斷器作為每臺(tái)變壓器的相間短路保護(hù),且利用負(fù)荷開關(guān)又可進(jìn)行每臺(tái)變壓器的投切操作,這樣,在B處裝設(shè)的就不是常用的開關(guān)柜而是環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開關(guān)柜,其造價(jià)較低,體積較小,能夠有效節(jié)省配電投資。此外,如果處理好負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流以及與熔斷器交接電流的選擇,也不排除在B處用每臺(tái)負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行對(duì)應(yīng)變壓器零序保護(hù)的可能性。
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);微機(jī)母差技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號(hào):TM65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營中,母線故障是影響最為嚴(yán)重的故障之一,通過微機(jī)控制母差保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電,利用微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)滿足現(xiàn)代變電站自動(dòng)化需求、滿足現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)變電站的需求。我國110千伏輸變電系統(tǒng)的建立與技改工作中應(yīng)加強(qiáng)微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用,以此提高繼電保護(hù)效能,滿足現(xiàn)代科技發(fā)展條件下生產(chǎn)、生活用電需求,滿足我國社會(huì)主義國家建設(shè)中電力能源供應(yīng)需求。
微機(jī)母差技術(shù)基礎(chǔ)概述
與傳統(tǒng)母差保護(hù)技術(shù)相比,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)具有數(shù)字采樣、數(shù)字模型分析、調(diào)整系數(shù)可以整定等特點(diǎn)。而且,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)TA回路與跳閘出口回路無觸點(diǎn)切換,進(jìn)而增加動(dòng)作可靠性。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)還能夠通過內(nèi)置軟件實(shí)現(xiàn)母差保護(hù)的不同配置、實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話及有線監(jiān)控。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科技的滲透與應(yīng)用,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。單片機(jī)控制、總線控制技術(shù)的復(fù)合運(yùn)用為繼電保護(hù)工作提供了先進(jìn)的技術(shù)支持,微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用也促進(jìn)了電廠技改、設(shè)備維護(hù)部門經(jīng)驗(yàn)的積累。目前,我國電廠、變電站的繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景。在我國電力行業(yè)快速發(fā)展的今天,我國微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用研發(fā)應(yīng)用能力得到了極大的提高。
繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用
2.1微機(jī)母差技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用
歷史我國微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用已有近二十年歷史,通過這二十年的發(fā)展、研究與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié),我國繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成績。在現(xiàn)代電力輸變電線路及變電站的建設(shè)與技改工作中,微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)的重要技術(shù)方式,是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵性技術(shù)。但是,受我國微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用起步較晚、相關(guān)人才培養(yǎng)需要時(shí)間積累等因素影響,我國現(xiàn)代繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用中存在著諸多的問題。應(yīng)用與運(yùn)行管理理念保守、技術(shù)應(yīng)用管理存在不足等問題都制約了我國現(xiàn)代繼電保護(hù)中微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用。針對(duì)這樣的問題我國現(xiàn)代電力輸變電運(yùn)營企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化微機(jī)母差技術(shù)的深入研究,以滿足繼電保護(hù)需求為基礎(chǔ)加快微機(jī)母差技術(shù)的應(yīng)用、保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2以微機(jī)母差技術(shù)為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用
隨著我國繼電保護(hù)技術(shù)及微機(jī)母差技術(shù)的發(fā)展,我國繼電保護(hù)設(shè)備廠家加快了設(shè)備的研究與應(yīng)用。通過高集成的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)職能,以母差技術(shù)為核心、提高繼電保護(hù)能力。針對(duì)現(xiàn)代電力技術(shù)改革發(fā)展需求,繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加快研究與開發(fā),運(yùn)用微機(jī)母差技術(shù)提高繼電保護(hù)的運(yùn)行效能,并通過高集成度、齊全配置、強(qiáng)抗干擾能力、低功耗等優(yōu)勢,滿足現(xiàn)代電力能源輸送中繼電保護(hù)工作需求。
2.3以繼電保護(hù)需求調(diào)研為基礎(chǔ),應(yīng)用微機(jī)母差技術(shù)
在微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用中,需要根據(jù)繼電保護(hù)需求及實(shí)際供變電需求為基礎(chǔ),選擇相應(yīng)的微機(jī)母差技術(shù)與設(shè)備。因此,在以微機(jī)母差技術(shù)為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)應(yīng)用中,系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇中應(yīng)注重繼電保護(hù)需求的調(diào)研。根據(jù)輸變電過程中電力負(fù)荷、電流電壓實(shí)際情況,選擇相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備,并對(duì)機(jī)電保護(hù)設(shè)備中的微機(jī)母差技術(shù)情況進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),以評(píng)價(jià)結(jié)論為結(jié)果確保設(shè)備選型及輸變電設(shè)計(jì)的科學(xué)性,保障微機(jī)母差技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用效果。在繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中,還應(yīng)明確母線保護(hù)作用。以母線保護(hù)需求、相鄰元器件保護(hù)目標(biāo)為重點(diǎn),進(jìn)行母差技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用設(shè)計(jì)。遵循《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》對(duì)母線保護(hù)需求及微機(jī)母差保護(hù)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)及故障快速切除目標(biāo)。
常見微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用
繼電保護(hù)裝置在我國多年的微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用中,形成了一定的行業(yè)規(guī)范及特點(diǎn)。目前,我國微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用繼電保護(hù)裝置主要由WMZ-41型、WMH-800型、BP-2B型、RCS-915型母線,還有深圳、南京自動(dòng)化研究所研制出的BP-2A、BP-2B微機(jī)母差保護(hù)裝置構(gòu)成,這幾類微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用的繼電保護(hù)裝置在借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析了我國國內(nèi)電力供應(yīng)設(shè)備的實(shí)際情況?,F(xiàn)介紹BP-2A微機(jī)母差保護(hù)應(yīng)用分析及應(yīng)注意的問題:
BP-2A微機(jī)母差保護(hù)適用于500kV及以下電壓等級(jí)的各種主接線方式,充分發(fā)揮了微機(jī)保護(hù)的智能優(yōu)勢,并能與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相聯(lián)。
B P - 2 A 微機(jī)母差保護(hù)不像傳統(tǒng)的母差保護(hù)那樣要求CT變比必須一致,也就不需要安裝中間變流器。該裝置將CT變比像定值那樣進(jìn)行設(shè)置,母線上各單元變比輸入CPU后,程序以其中的最大變比為基準(zhǔn),進(jìn)行電流折算,使求差流時(shí)各CT變比一致。此時(shí)的差電流門檻定值的計(jì)算以及差電流的顯示,都以最大變比為基準(zhǔn)。因此,在整定定值時(shí),沒有用到的單元所設(shè)的CT變比一定不能大于投入運(yùn)行的單元中的最大變比,否則計(jì)算出的電流門檻值及差電流值就是錯(cuò)誤的,會(huì)導(dǎo)致母差保護(hù)拒動(dòng)。因此在整定定值時(shí)一定要注意沒有用到的單元的CT變比整定是否正確。
BP-2A微機(jī)母差保護(hù)有其自身的優(yōu)點(diǎn),但也存在不足之處。例如各單元刀閘輔助接點(diǎn)接觸的好壞就直接影響了母差保護(hù)動(dòng)作的可靠性和選擇性,在該裝置中當(dāng)?shù)堕l輔助節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)就只有通過發(fā)告警通知值班人員強(qiáng)行置刀閘位置。在該裝置的改進(jìn)版本BP-2B中就采用各支路電流和電流分布來校驗(yàn)刀閘接點(diǎn)的正確性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)刀閘輔助接點(diǎn)狀態(tài)與實(shí)際不符,即發(fā)出“開入異?!备婢盘?hào),在狀態(tài)確定的情況下自動(dòng)修正錯(cuò)誤的刀閘接點(diǎn)。另外,BP-2A微機(jī)母差保護(hù)裝置判斷C T 是否飽和是通過判斷差動(dòng)動(dòng)作與故障發(fā)生是否同步來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)差動(dòng)動(dòng)作與故障發(fā)生是同步的則認(rèn)為是區(qū)內(nèi)故障,如果相差5ms以上則認(rèn)為是CT飽和造成的存在閉鎖差動(dòng)保護(hù)。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生區(qū)外故障時(shí),在初始階段和線路電流過零點(diǎn)附近存在一個(gè)線性傳變區(qū),差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。但現(xiàn)在質(zhì)量不是很好的CT在嚴(yán)重區(qū)外故障時(shí)1.5ms就會(huì)達(dá)到飽和,還是會(huì)造成母差誤動(dòng)作的。該裝置的抗CT飽和能力就沒有中阻抗類型的母差保護(hù)強(qiáng),還需要加以改進(jìn)。
結(jié)束語
在現(xiàn)代輸變電技術(shù)中,母線的保護(hù)是保障輸變電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵、是保障變電站設(shè)備安全的關(guān)鍵。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)建設(shè)與技改工作中,微機(jī)母差技術(shù)應(yīng)用能夠提高繼電保護(hù)能力、縮小母線故障造成的設(shè)備損失。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天、在單片機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天,微機(jī)母差技術(shù)在繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,提高了繼電保護(hù)可靠性。以微機(jī)母差技術(shù)為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,還能夠促進(jìn)集中控制、遠(yuǎn)程控制技術(shù)運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行綜合成本的降低。目前,我國電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置正在逐步進(jìn)行微機(jī)母差技術(shù)改造,多數(shù)地區(qū)已經(jīng)完成了微機(jī)化技改,這一現(xiàn)象預(yù)示了微機(jī)母差技術(shù)在我國電力電網(wǎng)中巨大的應(yīng)用發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):
【1】張素玲.工業(yè)企業(yè)供電與變電【M】.北京:石油工業(yè)出版社,2009.
【2】胡孔忠.供配電技術(shù)【M】.安徽科學(xué)技術(shù)出版社,2007.
關(guān)鍵字:站用電 保護(hù)整定 計(jì)算
中圖分類號(hào): TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1站用電系統(tǒng)
站用電系統(tǒng)是向變電站內(nèi)電氣一、二次設(shè)備、站內(nèi)生活設(shè)施、照明設(shè)備等提供安全可靠的交流工作電源的動(dòng)力系統(tǒng),其負(fù)荷主要是:主變壓器的冷卻風(fēng)扇、蓄電池組的充電設(shè)備、站內(nèi)采暖通風(fēng)、斷路器操作機(jī)構(gòu)加熱、照明及檢修用電等。
1.1站用電系統(tǒng)接線
1.1.1站用電系統(tǒng)采用三相四線制,系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地,系統(tǒng)額定(標(biāo)稱)電壓380/220V。站用電母線采用單母線分段型式接線,最終變電站為2臺(tái)站用變。
1.1.2站用變壓器容量
新建變電站要求每臺(tái)站用變按全站計(jì)算負(fù)荷選擇。
1.1.3運(yùn)行方式:正常情況下,由1臺(tái)站用變供站內(nèi)全部動(dòng)力電源,分段或聯(lián)絡(luò)斷路器合閘位置。當(dāng)運(yùn)行的站用變故障或失壓時(shí),由互投裝置自動(dòng)投切到另一站用變低壓側(cè)。
1.1.4供電方式
1.1.4.1站用電負(fù)荷宜由站用配電屏(柜)直配供電,對(duì)重要負(fù)荷應(yīng)采用分別在兩段母線上的雙回路供電方式;
1.1.4.2強(qiáng)油風(fēng)(水)冷主變壓器冷卻裝置、有載調(diào)壓裝置及帶電濾油裝置,宜共同設(shè)置互為備用的雙回路電源進(jìn)線。并只在冷卻裝置控制箱內(nèi)自動(dòng)切換。
1.1.4.3330~500kV變電站的控制樓、通信樓,可根據(jù)負(fù)荷需要,分別設(shè)置專用配電屏向樓內(nèi)負(fù)荷供電。專用屏宜采用單母線接線。
1.1.4.4斷路器、隔離開關(guān)的操作及加熱負(fù)荷,可采用按配電裝置區(qū)劃分的、分別在兩段站用電母線上的回路供電方式:
1)各區(qū)域分別設(shè)置環(huán)行供電網(wǎng)絡(luò),并在環(huán)網(wǎng)中間設(shè)置刀開關(guān)以開環(huán)運(yùn)行;
2)各區(qū)域分別設(shè)置專用配電箱,向各間隔負(fù)荷輻射供電,配電箱電源進(jìn)線一路運(yùn)行、一路備用。
1.2站用變壓器運(yùn)行方式
根據(jù)《220kV~500kV變電所所用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL/T5155-2002)》中,第4.1.1條:所用變壓器“兩臺(tái)容量相同,互為備用(分列運(yùn)行)”、“每臺(tái)工作變壓器按全所計(jì)算負(fù)荷選擇”。在《35kV~110kV無人值班變電所設(shè)計(jì)規(guī)程(DL/T5103-1999)》第6.3.1條也有同樣規(guī)定。
根據(jù)《220kV~500kV變電所所用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL/T5155-2002)》條文說明中,第4.1.1條,1992年調(diào)查結(jié)果:“兩臺(tái)站用工作變壓器分列運(yùn)行相互備用”與“一臺(tái)工作一臺(tái)明備用”方式比較,全停事故明顯降低,全停事故率分別為和;1983年的調(diào)查資料,“一臺(tái)工作一臺(tái)明備用”方式下全停事故率高達(dá),平均3~4年就一次。調(diào)查結(jié)果證明,變電站裝設(shè)兩臺(tái)容量相同且分列運(yùn)行相互備用的站用工作變壓器,保證了站用電系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
所以,建議110kV變電站的站用變應(yīng)采用兩臺(tái)容量相同、互為備用的站用變壓器。而目前,實(shí)際設(shè)計(jì)中,站用變壓器一臺(tái)容量為50kVA,供站內(nèi)正常動(dòng)力、電熱、照明等負(fù)荷;另一臺(tái)容量為100kV,用于檢修主變時(shí)的真空濾油及其冬季加熱。
1.3站用電系統(tǒng)保護(hù)及整定計(jì)算
對(duì)高壓側(cè)采用斷路器的站用變,高壓側(cè)配置電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù),同時(shí),利用高壓側(cè)的過電流保護(hù)兼作單相短路保護(hù)。
計(jì)算用站用變壓器接線圖,見圖2.
圖2.110kV變電站站用變短路電流計(jì)算接線圖
1.3.1原始參數(shù)
1.3.1.1高壓系統(tǒng)電抗
站用變壓器容量:100kVA;
站用變壓器電壓比:10.5/0.4kVA;
正序和負(fù)序電抗:
正序和負(fù)序電阻:,系統(tǒng)電阻忽略不計(jì)。
站用變壓器
正序和負(fù)序阻抗:
正序和負(fù)序電阻:
正序和負(fù)序電抗:
查看《工廠配電設(shè)計(jì)手冊》得站用變壓器零序電抗、電阻近似參數(shù)(使用100kVA鋁芯站用變壓器):
零序電阻:
零序電抗:
1.3.1.3電力電纜
1) 電力電纜型號(hào)選擇
站用變低壓側(cè)額定電流:;
工作電流:;
根據(jù)查得的資料,的空氣敷設(shè)中載流量為157.9A、埋土敷設(shè)中載流量為185.5A,可以采用。
電纜長度:。
2)阻抗計(jì)算
查《工廠配電設(shè)計(jì)手冊》,得站用電力電纜單位電抗、電阻:
單位正序和負(fù)序電阻:
單位正序和負(fù)序電抗:
單位零線零序電阻:
單位相線零序電抗:
單位零線零序電抗:
得當(dāng)時(shí),電力電纜阻抗
正序和負(fù)序電阻:
正序和負(fù)序電抗:
相線零序電阻:
零線零序電阻:
相線零序電抗:
零線零序電抗:
電纜零序電阻:
電纜零序電抗:
1.3.2短路計(jì)算
1.3.2.1點(diǎn)三相短路
注意:除本條采用、的計(jì)算條件,進(jìn)行標(biāo)么值計(jì)算,用于高壓側(cè)保護(hù)裝置整定計(jì)算外,其余均折算到400V側(cè),有名值計(jì)算。
站用變壓器低壓側(cè)短路時(shí)折算到高壓側(cè)穿越電流的換算關(guān)系見《工廠配電設(shè)計(jì)手冊》。
1)根據(jù)最新整定計(jì)算書,得10kV母線的系統(tǒng)參數(shù):
10kV母線系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下正序阻抗標(biāo)么值:
10kV母線系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下正序阻抗標(biāo)么值:
2)站用變阻抗標(biāo)么值:
最大運(yùn)行方式下三相短路
標(biāo)么值:
有名值:
最小運(yùn)行方式下二相短路
標(biāo)么值:
有名值:
最大負(fù)荷電流:
1.3.2.2點(diǎn)三相短路(400V側(cè))
系統(tǒng)至短路點(diǎn)總阻抗
正序總電阻:
正序總電抗:
正序總阻抗:
得三相短路電流:
換算到10kV側(cè):
1.3.2.3點(diǎn)單相短路(400V側(cè))
系統(tǒng)至短路點(diǎn)總阻抗
零序總阻抗:
得單相短路電流:
換算到10kV側(cè):不接地相
接地相
1.3.3靈敏度效驗(yàn)
根據(jù)孟慶炎等編著水利電力出版社1993年《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算》第391頁,“6~10kV電力變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算”,得
電流速斷保護(hù)定值:
過電流保護(hù)定值:
站用變壓器低壓側(cè)點(diǎn)兩相短路時(shí),過電流保護(hù)靈敏度:
速斷:,不滿足,保護(hù)范圍不能至站用變壓器低壓側(cè)出口,必須靠近后備過電流保護(hù)補(bǔ)救。
過電流:,滿足。
電纜L末端點(diǎn)兩相短路時(shí),過電流保護(hù)靈敏度:
,滿足。
電纜L末端點(diǎn)單相短路時(shí),過電流保護(hù)靈敏度:
非接地相:,不滿足;
接地相:,滿足。
1.3.4結(jié)語
通過上述整定計(jì)算,在常規(guī)變電站站用變壓器(接線)低壓側(cè)進(jìn)線電力電纜末端(點(diǎn),電纜長度,電纜型號(hào))短路時(shí)高壓側(cè)保護(hù)裝置的靈敏度基本滿足要求。因?yàn)閱蜗嘟拥卦谌鄡?nèi)各相均可能發(fā)生,所以,利用高壓側(cè)過電流保護(hù)兼作單相短路保護(hù)時(shí),必須三相配置。
存在的問題是:由于數(shù)據(jù)查找困難,計(jì)算精度較粗略。所以,為保證靈敏度,可以采取增加電力電纜截面或降低過電流保護(hù)定值等措施。
參考文獻(xiàn)
[1]《220kV~500kV變電所所用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL/T5155-2002)》.中華人民共和國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì),2002
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