變配電站繼電保護(hù)有關(guān)問題分析
作者:江蘇久益電力設(shè)備有限公司 來源:http://americanbanknotecompany.com 人氣:
一、 事故與繼電維護(hù)剖析 電能是一種特殊的物質(zhì),它不能存儲,在其傳輸進(jìn)程中要有牢靠的絕緣。各相之間絕緣毀壞就會發(fā)作相間短路事故,各絕對地之間絕緣毀壞就會發(fā)作單相接地短路事故或毛病。
依據(jù)歐姆定律電壓等于電流與電阻的乘積: U=I×R I=U÷R
在交流電路中電壓等于電流與阻抗的乘積: U=I×Z I=U÷Z
供電零碎中的阻抗包括發(fā)電設(shè)備、輸電線路、變配電設(shè)備與負(fù)載的阻抗。輸電線路與變配電設(shè)備的阻抗遠(yuǎn)小于負(fù)載的阻抗。當(dāng)輸電線路或變配電設(shè)備絕緣毀壞,負(fù)載被短路,阻抗變小,電流就要變大。假如不及時將發(fā)作短路的輸電線路或變配電設(shè)備斷開(切除),就會使事故擴(kuò)展,形成設(shè)備損壞、惹起火災(zāi)、要挾人身平安,甚至毀壞供電零碎的波動運轉(zhuǎn)。短路維護(hù)是供電零碎的次要維護(hù)。
短路事故有相間短路與單相接地短路,相間短路有三相短路與兩相短路。電源中性點接地的供電零碎發(fā)作單相接地時,短路電流有回路流通,可稱為單相接地短路。電源中性點不接地的供電零碎發(fā)作單相接地時,由于短路電流沒有回路流通,只要三絕對地不均衡電容電流,稱為單相接地毛病。二者的繼電維護(hù)原理是不相反的。遠(yuǎn)方短路及用電設(shè)備不正常形成的過電流與過負(fù)荷,及瓦斯與溫度等非電量毛病均屬于異常運轉(zhuǎn),也需求及時報警或跳閘。
繼電維護(hù)就是在供電零碎發(fā)作短路事故與異常運轉(zhuǎn)時,可以依照要求迅速而有選擇性地將其切除或報警,最大限制減大事故形成的影響,保證供電零碎的波動運轉(zhuǎn)。
牢靠性、選擇性、靈敏性與速動性是微機(jī)維護(hù)的四大要素。牢靠性要求無事故時不誤動,發(fā)惹事故時不拒動。選擇性可增加停電范圍。靈敏性是繼電維護(hù)對事故的反響才能,它用靈敏系數(shù)來表示,靈敏系數(shù)必需契合標(biāo)準(zhǔn)要求,靈敏系數(shù)等于最小運轉(zhuǎn)方式下的事故電流除以繼電維護(hù)舉措電流,。速動性要求盡快地切除事故,必要時可無選擇性舉措,再用自動重合閘或備用電源自動投入來減小停電范圍。
中高壓配電零碎采器具有斷合功用的斷路器,發(fā)作短路事故與異常運轉(zhuǎn)時,需求由繼電維護(hù)舉措去斷開斷路器來切除或報警。
供電零碎發(fā)惹事故后電流、電壓與頻率等參數(shù)就要發(fā)作變化,繼電維護(hù)就依據(jù)采集到電流、電壓與頻率等參數(shù)變化來舉措。頻率變化超越規(guī)則值后,由自動低頻減載與解列舉措來保證供電零碎的波動運轉(zhuǎn)。電流與電壓變化超越規(guī)則值后,繼電維護(hù)就要舉措將事故切除。有備用電源時,當(dāng)主供電源斷電后,經(jīng)過備用電源自動投入安裝將備用電源自動投入,協(xié)助持續(xù)供電。
慣例繼電維護(hù)由各種電流、電壓及信號繼電器組成包括測量、維護(hù)、控制與信號的二次電路。維護(hù)繼電器依據(jù)采集到電流、電壓等參數(shù),與維護(hù)整定值比擬后跳開斷路器將事故切除。
變電站微機(jī)維護(hù)由測量回路,維護(hù)與控制回路、信號回路組成二次電路。由測量回路經(jīng)過交流采樣間接采集到電流、電壓等參數(shù)后,由軟件停止各種維護(hù)處置,當(dāng)電流、電壓或工夫超越變化整定值時,由維護(hù)與控制回路收回跳閘命令將事故切除。
由此可見慣例繼電維護(hù)與變電站微機(jī)維護(hù)之間,二次電路設(shè)計有著十分大的差異,慣例繼電維護(hù)需求依據(jù)維護(hù)功用要求來選擇各種維護(hù)繼電器,二次電路設(shè)計就比擬復(fù)雜,任務(wù)量也大。
變電站微機(jī)維護(hù)的維護(hù)功用由軟件來完成,只需依據(jù)維護(hù)功用要求設(shè)計好測量回路、維護(hù)與控制回路與信號回路就可以了,不必設(shè)計各種維護(hù)繼電器,二次電路設(shè)計絕對比擬復(fù)雜。
二、相間短路維護(hù)
相間短路維護(hù)由主維護(hù)來完成。主維護(hù)有電流與電壓維護(hù),辨別依據(jù)發(fā)惹事故后的電流與電壓同維護(hù)整定值中設(shè)定的舉措值停止比擬來收回跳閘命令停止事故跳,完成繼電維護(hù)。國外電流維護(hù)分為若干段,而且有維護(hù)選擇性連鎖。國際把電流維護(hù)分為速斷、過電流與過負(fù)荷維護(hù),通常稱為三段式維護(hù),實踐上速斷還分為不帶延時與帶延時電流維護(hù)。國際外根本上是相反的。
電壓維護(hù)分為過電壓、低電壓與失壓維護(hù)。過電壓與低電壓用于發(fā)電機(jī)、高壓電動機(jī)、高壓電力電容器與電力變壓器中性點維護(hù)。失壓維護(hù)次要用于備用電源自投與不允許自起動的高壓電動機(jī)。
隨著電力零碎的不時開展,電流與電壓維護(hù)就開端滿足不了要求。就呈現(xiàn)了復(fù)合電壓電流維護(hù)、低電壓起動過電流維護(hù)與電流電壓聯(lián)鎖速斷維護(hù),方向維護(hù)、間隔維護(hù)、縱差動維護(hù)、橫差動維護(hù)與高頻維護(hù)等。工業(yè)與民用修建變電站普通為終端站,復(fù)合電壓電流維護(hù)、電流電壓聯(lián)鎖速斷維護(hù)、間隔維護(hù)、方向維護(hù)、橫差動維護(hù)與高頻維護(hù)等遇到的十分少。
事故電流受電力零碎運轉(zhuǎn)方式的影響十分大,在繼電維護(hù)的電流速斷維護(hù)整定時觸及到電力零碎最大運轉(zhuǎn)方式與最小運轉(zhuǎn)方式。電力零碎最大運轉(zhuǎn)方式下,下一級維護(hù)裝置處的三相短路電流乘以牢靠系數(shù)作為本維護(hù)的電流速斷維護(hù)舉措電流,然后再用電力零碎最下運轉(zhuǎn)方式下的兩相短路電流除以電流速斷維護(hù)舉措電流作為靈敏系數(shù)停止校驗,靈敏系數(shù)必需契合標(biāo)準(zhǔn)要求。
但電力零碎次要發(fā)電機(jī)、變壓器或線路檢修或發(fā)惹事故,運轉(zhuǎn)方式就要發(fā)作變化,短路電流就會減小,靈敏系數(shù)就降低,維護(hù)范圍就要減少,甚至消逝,這是十分風(fēng)險的。有方案的正常檢修,可以依據(jù)運轉(zhuǎn)方式的變化,人為的改動電流速斷維護(hù)整定值。當(dāng)發(fā)惹事故時惹起運轉(zhuǎn)方式變化時,目前無法自動改動電流速斷維護(hù)整定值。就需求采用復(fù)合電壓電流維護(hù)、低電壓起動電流維護(hù)與電流電壓聯(lián)鎖速斷維護(hù),方向維護(hù)、間隔維護(hù)、縱差動維護(hù)、橫差動維護(hù)與高頻維護(hù)等,來克制運轉(zhuǎn)方式發(fā)作變化對繼電維護(hù)的影響,以保證繼電維護(hù)舉措的牢靠性與選擇性。
關(guān)于有兩個以上電源的電力零碎,雙側(cè)電源流過維護(hù)安裝的電流隨著電流的方向不同而變化,因而就采用方向維護(hù)。依據(jù)短路電流方向不同而設(shè)置兩套不同的電流速斷維護(hù)整定值。環(huán)網(wǎng)式供電在閉環(huán)運轉(zhuǎn)時,也需求裝設(shè)帶方向的電流維護(hù)。
三、單相接地維護(hù)
單相接地維護(hù)決議于電源中性點的接中央式。110 kV及以上電壓等級的電源中性點接地零碎,單相接地維護(hù)采用帶方向或不帶方向的階段式零序電流維護(hù)。不能滿足要求時,可裝設(shè)接地間隔維護(hù),再采用零序電流維護(hù)作為后備維護(hù)。
電源中性點不接地的供電零碎發(fā)作單相接地時,由于短路電流沒有回路流通,只要三絕對地不均衡電容電流,稱為單相接地毛病。此時采用單相接地毛病檢測停止維護(hù),舉措于報警或跳閘。通常采用小電流接地選線安裝。如今許多變電站微機(jī)維護(hù)安裝也具有單相接地毛病檢測功用,舉措于報警或跳閘。
電源中性點不接地的供電零碎發(fā)作單相接地后,接地絕對地電壓為零,不接地兩絕對地電壓降低為線電壓,就可以經(jīng)過零序電壓停止報警,全零碎的其他兩絕對地電容電流的向量和,由接地點,經(jīng)過接地毛病回路流回電源,此對地電容電流等于全零碎單絕對地電容電流的3倍。依據(jù)零序電壓以及對地電容電流的大小與方向,就可以對發(fā)作單相接地的回路停止維護(hù),舉措于報警或跳閘。
我國10 kV、35 kV與63 kV 目前還為電源中性點不接地的供電零碎。在單相接地電容電流不大的供電零碎中,發(fā)作單相接地后可以只報警不跳閘。當(dāng)單相接地電容電流大于10A時就需求報警并跳閘。如今城市電網(wǎng)開展很快,所以在一些大城市供電部門要求報警并跳閘。由于全零碎單絕對地電容電流準(zhǔn)確計算很困難,單相接地維護(hù)整定就比擬困難,誤動與拒動常常發(fā)作。目前我國10 kV供電零碎,還不可以改為電源中性點間接接地的供電零碎。有些地域供電部門曾經(jīng)要求10 kV供電零碎,采用電源中性點經(jīng)過串聯(lián)電阻接地的供電零碎。此時單相接地維護(hù)就可以依照零序過電流維護(hù)來整定?梢圆挥嬎銌蜗嘟拥仉娏鳎勒杖嗖痪怆娏鞑淮笥25%來整定,整定值比擬精確,舉措牢靠性就有了保證。無法裝置零序電流互感器時,可以從三相電流互感器二次側(cè)中性線獲得零序電流的濾序器方案。
四、完畢語
隨著電力零碎、工業(yè)與民用修建變配電站采用微機(jī)維護(hù)綜合自動化零碎的推行,需求我們不時完善變電站微機(jī)維護(hù)呈現(xiàn)的成績,使供電愈加的平安、牢靠。