水電廠繼電保護(hù)長(zhǎng)距離跳閘回路的防誤動(dòng)策略

紀(jì)兆鋒

黑龍江省電力有限公司牡丹江水力發(fā)電總廠

水電廠繼電保護(hù)長(zhǎng)距離跳閘回路的防誤動(dòng)策略

紀(jì)兆鋒

黑龍江省電力有限公司牡丹江水力發(fā)電總廠

隨著我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了極大的提高。其中，電力資源作為居民日常生活中必不可少的資源之一也得到了極大的發(fā)展，電力資源關(guān)系著居民的日常生活用電，同時(shí)也影響著我國(guó)的企業(yè)日常的生產(chǎn)與工作，人們的生活離不開(kāi)電力的支持。我國(guó)目前的電力資源主要來(lái)源有火力發(fā)電、水力發(fā)電以及太陽(yáng)能發(fā)電等途徑，其中水電廠擔(dān)負(fù)著電力系統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻的重任，在我國(guó)的電力系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)維持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行具有極大的作用。在實(shí)際的發(fā)電過(guò)程當(dāng)中，水電廠由于繼電保護(hù)故障會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)錯(cuò)誤的切除電路元件，造成其它的裝置出現(xiàn)誤動(dòng)動(dòng)作，嚴(yán)重的影響了電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行，甚至導(dǎo)致停電事故的產(chǎn)生。本文主要概括水電廠繼電保護(hù)長(zhǎng)距離跳閘回路的防誤動(dòng)策略，提高我國(guó)水電廠的安全運(yùn)行，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供一些建議。

水電站；電力系統(tǒng)；誤動(dòng)

水電廠作為我國(guó)發(fā)電系統(tǒng)中一種能夠快速啟停的清潔能源，在電力系統(tǒng)當(dāng)中能夠進(jìn)行調(diào)峰、調(diào)頻以及供電等工作，是保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定供電的重要保障。在發(fā)生用電事故的時(shí)候，水電廠能夠保證一類負(fù)荷的供電，尤其是閘門和機(jī)組輔機(jī)的供電，保證大壩穩(wěn)定安全的運(yùn)行，能夠安全、經(jīng)濟(jì)以及穩(wěn)定的供電。水電廠中的繼電保護(hù)系統(tǒng)是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行的關(guān)鍵所在?，F(xiàn)階段，我國(guó)的繼電保護(hù)普遍具有管理難度較高、而且管理工作量較大的情況。因此，對(duì)于研究水電廠的繼電保護(hù)系統(tǒng)的管理方法能夠提高水電廠中繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，能夠極大的提高水電廠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.長(zhǎng)距離跳閘回路

水電廠中的主廠房、開(kāi)關(guān)站以及主控樓都是根據(jù)水電廠特殊的發(fā)電特性來(lái)進(jìn)行分散性布置的，現(xiàn)階段，我國(guó)的水電廠中的一、二次電氣設(shè)備普遍分處在不同兩地，具有二次回路跨度較大，電纜的長(zhǎng)度普遍較長(zhǎng)而且數(shù)量較多的特性。目前我國(guó)的水電廠主變電氣量保護(hù)以及發(fā)電機(jī)保護(hù)雙重化配置都安裝在地下廠房發(fā)電機(jī)層中；地面GIS開(kāi)關(guān)內(nèi)設(shè)置有主變開(kāi)關(guān)操作箱；主控樓的二樓繼電保護(hù)室內(nèi)設(shè)置有母聯(lián)開(kāi)關(guān)操作箱。利用“二對(duì)二”的跳閘模式，一套保護(hù)出口同時(shí)跳對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)的兩個(gè)跳閘線圈。在這套長(zhǎng)跳閘回路當(dāng)中，主變、發(fā)電機(jī)保護(hù)跳主變開(kāi)關(guān)的跳閘回路的電纜有450米長(zhǎng)，主變保護(hù)跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)的跳閘回路有630米長(zhǎng)。目前，我國(guó)的電網(wǎng)繼電保護(hù)要求，水電廠在投入使用之前需要進(jìn)行二次交直流互串實(shí)驗(yàn)用來(lái)檢查水電廠內(nèi)二次電纜啟動(dòng)的出口繼電器的保護(hù)情況。

2.水電廠繼電保護(hù)的作用

水電廠的繼電保護(hù)系統(tǒng)一般是由輸出部分、邏輯判斷部分、測(cè)量部分以及輸出執(zhí)行四個(gè)部分共同組成的。如果現(xiàn)場(chǎng)有信號(hào)進(jìn)行出入的時(shí)候，需要對(duì)繼電保護(hù)前置進(jìn)行處理能夠保證繼電保護(hù)系統(tǒng)詳細(xì)的檢查到水電廠現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)，并且通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)確保電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，如果在數(shù)據(jù)的采取當(dāng)中出現(xiàn)一些異常的數(shù)據(jù)能夠立即做出相應(yīng)的反映并且發(fā)出警報(bào)。對(duì)于水電廠繼電保護(hù)系統(tǒng)中的測(cè)量部分，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算的時(shí)候需要嚴(yán)格的按照相應(yīng)的邏輯關(guān)系來(lái)確定輸出的各種信息的準(zhǔn)確性，只用通過(guò)這樣才能得到準(zhǔn)確的執(zhí)行動(dòng)作并通過(guò)輸出部分進(jìn)行執(zhí)行，最終完成輸出部分的任務(wù)。在水電廠的日常運(yùn)行當(dāng)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)其安全穩(wěn)定的運(yùn)行具有極大的作用，一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)中的零部件出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的作用，有選擇性的將故障的零部件與水電廠中的電力系統(tǒng)相隔絕，防止這些故障的零部件影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也能夠充分保證水電廠電力系統(tǒng)的正常部分能夠快速的恢復(fù)運(yùn)行，防止出現(xiàn)故障的零部件再一次受到傷害。當(dāng)水電廠的電氣設(shè)備的某些零部件出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，繼電保護(hù)系統(tǒng)就能發(fā)揮它的檢修、保護(hù)的作用。繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠快速的根據(jù)不同的零部件的檢修要求，做出相應(yīng)的判斷并且發(fā)出警報(bào)信號(hào)，減少電氣設(shè)備的負(fù)荷以及跳閘動(dòng)作的產(chǎn)生。另外，水電廠繼電保護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)重要作用就是監(jiān)控作用，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠有效的監(jiān)視整個(gè)水電廠的電流、電壓是否在正常的范圍內(nèi)，能夠保證水電廠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.防誤動(dòng)措施

對(duì)于水電廠繼電保護(hù)長(zhǎng)距離跳閘回路的防誤動(dòng)策略主要有優(yōu)化跳閘回路以及采用大動(dòng)作功率跳閘繼電器或配置防誤動(dòng)繼電器等兩種方式。下面簡(jiǎn)要對(duì)這兩種常見(jiàn)的防誤動(dòng)措施進(jìn)行概述。

3.1 優(yōu)化跳閘回路

優(yōu)化跳閘回路的具體方式是適當(dāng)?shù)臏p少長(zhǎng)電纜的數(shù)量，降低電容效應(yīng)。傳統(tǒng)的“二對(duì)二”跳閘模式需要大量的長(zhǎng)電纜的支持，如果采取先進(jìn)的“一對(duì)一”跳閘模式不僅能夠很好的解決這個(gè)問(wèn)題還能夠極大的降低電容效應(yīng)?！耙粚?duì)一”的跳閘模式是雙重化配置的發(fā)電機(jī)的保護(hù)、主變電氣量的保護(hù)與對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)操作箱采取“一對(duì)一”跳閘模式。簡(jiǎn)而言之，就是兩套保護(hù)的跳閘回路能夠與開(kāi)關(guān)的跳閘線圈一一對(duì)應(yīng)，將發(fā)電機(jī)的保護(hù)以及主變電氣量的保護(hù)的動(dòng)作接點(diǎn)在主變的保護(hù)屏上并接后出口，通過(guò)這樣的方法能夠取消分別出口的模式，相比“二對(duì)二”跳閘模式能夠減少至少一半的長(zhǎng)電纜數(shù)量。

3.2 采用大動(dòng)作功率跳閘繼電器或配置防誤動(dòng)繼電器

對(duì)于水電廠繼電保護(hù)長(zhǎng)距離跳閘回路的防誤動(dòng)另一個(gè)重要的策略就是采用大動(dòng)作功率跳閘繼電器或者是配置防誤動(dòng)繼電器。對(duì)于操作箱的三跳繼電器必須采取動(dòng)作功率大于5W，動(dòng)作電壓為額定直流電源電壓的55%-70%的大動(dòng)作功率繼電器?？梢酝ㄟ^(guò)采取在操作箱跳閘繼電器回路當(dāng)中并聯(lián)功率電阻的方式進(jìn)行實(shí)行，通過(guò)并聯(lián)功率電阻的方式能夠使跳閘回路的實(shí)際功率大于5W?，F(xiàn)階段，許多大型的繼電保護(hù)裝置廠家已經(jīng)分別采取了有效的方法去提高操作箱三跳回路動(dòng)作功率，來(lái)提高繼電保護(hù)長(zhǎng)距離跳閘回路的防誤動(dòng)動(dòng)作。

4.小結(jié)

水電廠中的繼電保護(hù)長(zhǎng)距離跳閘回路的電容效應(yīng)經(jīng)常會(huì)引起交直流互串以及保護(hù)誤動(dòng)等情況的發(fā)生。對(duì)于防誤動(dòng)的策略可以采取減少長(zhǎng)電纜的使用量，科學(xué)合理的優(yōu)化保護(hù)跳閘的二次回路。另外，通過(guò)采用大動(dòng)作功率跳閘繼電器或配置防誤動(dòng)繼電器也能夠解決回路的防誤動(dòng)動(dòng)作。通過(guò)以上的一些建議，能夠有效的提高水電廠繼電保護(hù)長(zhǎng)距離跳閘回路出現(xiàn)的誤動(dòng)動(dòng)作，確保水電廠能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

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