淺談１１０ＫＶ變電所的繼電保護(hù)應(yīng)用

陶如超

摘要:繼電保護(hù)裝置就是及時發(fā)現(xiàn)并切除故障,及時報警的一種自動保護(hù)裝置。本文對繼電保護(hù)在變電所的應(yīng)用方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞:變電所 繼電 保護(hù)

0 引言

供電系統(tǒng)在運行中,有可能發(fā)生一些故障和非正常運行狀態(tài),從而影響煤礦安全生產(chǎn),甚至造成嚴(yán)重后果。為了保證供電安全可靠,在供電系統(tǒng)中,必須加入繼電保護(hù),盡快將故障元件切離電源,以防止故障蔓延。

1 繼電保護(hù)的基本任務(wù)

當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。

反映電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反映不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。

2 變壓器保護(hù)

2.1 接地保護(hù) 對110V以上中性點直接接地系統(tǒng)中的電力變壓器,一般裝設(shè)零序電流(接地)保護(hù),作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件短路的后備保護(hù)大接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相或兩相接地短路時,零序電流的分布和大小與系統(tǒng)中變壓器中性點接地的臺數(shù)和位置有關(guān)。

2.2 差動保護(hù) 主變的差動是主變的主保護(hù),保護(hù)的范圍是主變?nèi)齻?cè)(三圈式)CT以內(nèi)的區(qū)域,在范圍內(nèi)的故障,由于電流方向發(fā)生了變化,會產(chǎn)生電流差流過差動繼電器而動作。

2.3 零序電壓閉鎖零序電流 在3只CT無零序CT的微機(jī)型保護(hù)器保護(hù)軟件中,防止CT斷線時三相電流之和不等于零當(dāng)作接地故障誤跳閘,保護(hù)器對零序電壓采樣,當(dāng)無零序電壓而三相電流之和不為零時,當(dāng)作CT斷線,不跳閘。

2.4 過負(fù)荷保護(hù) 變壓器過負(fù)荷保護(hù)在大多數(shù)情況下都是三相對稱的,故保護(hù)裝置只采用1個電流繼電器接于一相上,并經(jīng)過一定延時作用于信號來反映對稱過負(fù)荷。

2.5 過流保護(hù) 過電流保護(hù)的作用是防御內(nèi)部和外部相間短路及作后備保護(hù)。過電流保護(hù)按躲過可能出現(xiàn)的最大過負(fù)荷電流配置。

2.6 零序過流 高壓不直接接地系統(tǒng)的接地保護(hù),1個系統(tǒng)有1個零序電流的定值,設(shè)備無接地故障時,零序電流小于這個定值,有接地故障時,零序電流大于這個定值,發(fā)信號或跳閘。

2.7 速斷保護(hù) 速斷保護(hù)的作用是防御內(nèi)部及外部引線的短路。電流速斷保護(hù)應(yīng)按躲過系統(tǒng)最大運行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時,流過高壓側(cè)的短路電流配置。

3 電容器保護(hù)

速斷保護(hù)、過流保護(hù)和線路保護(hù)相同;不平衡電流保護(hù),當(dāng)不平衡電流大于整定值時,相應(yīng)的定時器啟動,當(dāng)定時器時間大于整定時間時,保護(hù)動作;低電壓保護(hù),當(dāng)電壓低于整定值且斷路器處于合閘狀態(tài)時,相應(yīng)的定時器啟動定時,當(dāng)定時器時間大于整定時間時,保護(hù)動作;過電壓保護(hù),并聯(lián)電容器國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電力工頻長期過電壓值最高不超過額定電壓的1.1倍。因為電壓過高,電容器內(nèi)部游離增大,將產(chǎn)生局部放電;長時間在過電壓下運行,電容器的無功輸出功率大大增加,造成無功過補償;電容器本身的有功損耗增大,發(fā)熱量上升,最終導(dǎo)致熱擊穿。因此在并聯(lián)電容器回路應(yīng)設(shè)置過電壓保護(hù)。當(dāng)電壓高于整定值且斷路器處于合閘狀態(tài)時,相應(yīng)定時器啟動定時,當(dāng)定時器時間大于整定時間時,保護(hù)動作。

4 線路保護(hù)

4.1 過流保護(hù) A,C二相中任何一相電流幅值大于整定值時,相應(yīng)的定時器啟動,返回系數(shù)大于0.94,當(dāng)定時器時間大于整定時間時,保護(hù)動作。啟動電流按照躲開最大負(fù)荷電流來整定,保護(hù)范圍不但能夠保護(hù)線路全長,也能保護(hù)相鄰線路全長,起到后備保護(hù)的作用。

4.2 速斷保護(hù) A,C二相中任何一相電流幅值大于整定值時,則速斷保護(hù)動作。返回系數(shù)大于0.94,保護(hù)可瞬時動作或帶短延時。反映于電流增大而瞬時動作的電流保護(hù)。整定按照躲開下一條線路出口處短路的條件,保護(hù)范圍不能保護(hù)線路全長,且直接受系統(tǒng)運行方式變化的影響。

4.3 單相接地保護(hù) 在小電流接地的電力系統(tǒng)中,如果發(fā)生單相接地故障時,只有很小的接地電容電流,然而相間電壓仍然是對稱的,因此可暫時繼續(xù)運行。但是由于非故障相的對地電壓要升高為原來對地電壓的倍,所以仍有可能引起非故障相對地絕緣擊穿而導(dǎo)致兩相接地短路,并引起開關(guān)跳閘,線路停電。利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)裝置動作,并給予信號。單相接地保護(hù)電流按躲過被保護(hù)線路最大非故障接地的線路電容電流。

4.4 重合閘及前加速和后加速 重合閘的原因是考慮到有可能某一時刻的故障并不是永久性的故障,當(dāng)電纜短路時速斷保護(hù)使斷路器動作,同時重合閘功能啟動,在經(jīng)過設(shè)定的時間之后,合閘繼電器發(fā)出合閘指令重合閘,然后判斷線路是否還有故障。在非永久性故障的情況下,重合閘后由于電纜分開了,沒有短路,因此,線路恢復(fù)正常,而如果發(fā)生的是永久性故障,重合閘之后還會發(fā)生同樣的故障,這樣就能區(qū)分永久性故障和暫時性故障。

后加速是指在重合閘之后如果線路上還存在故障,就立刻跳閘,并且是永久性跳閘,不再啟動重合閘,前加速則是當(dāng)線路上沒有故障,也沒有手動跳閘,也沒有總控單元傳來的跳閘命令時,而斷路器卻動作了,在這種情況下必須馬上合閘,并指示保護(hù)單元內(nèi)部有故障。

5 結(jié)束語

本文闡述了繼電保護(hù)在變電所中的應(yīng)用,然而傳統(tǒng)的電磁型繼電保護(hù)是經(jīng)過電-磁-力-機(jī)械運動的多次轉(zhuǎn)換而構(gòu)成的,準(zhǔn)確率較低。微機(jī)繼電保護(hù)由于綜合判斷環(huán)節(jié)采用微機(jī)的軟硬件完成,加上動作功耗低,因而保護(hù)裝置的精度和靈敏度都較高。隨著計算機(jī)硬件的快速發(fā)展,微機(jī)繼電保護(hù)硬件的不斷發(fā)展和完善,微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)將更多地應(yīng)用于變電所繼電保護(hù)系統(tǒng)。

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