變配電站繼電保護有關(guān)問題分析
作者：江蘇久益電力設(shè)備有限公司 來源：http://metcarbon.com 人氣：
一、 事故與繼電維護剖析 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)。短路維護是供電零碎的次要維護。
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維護的四大要素。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。
慣例繼電維護由各種電流、電壓及信號繼電器組成包括測量、維護、控制與信號的二次電路。維護繼電器依據(jù)采集到電流、電壓等參數(shù)，與維護整定值比擬后跳開斷路器將事故切除。
變電站微機維護由測量回路，維護與控制回路、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處置，當(dāng)電流、電壓或工夫超越變化整定值時，由維護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與變電站微機維護之間，二次電路設(shè)計有著十分大的差異，慣例繼電維護需求依據(jù)維護功用要求來選擇各種維護繼電器，二次電路設(shè)計就比擬復(fù)雜，任務(wù)量也大。
變電站微機維護的維護功用由軟件來完成，只需依據(jù)維護功用要求設(shè)計好測量回路、維護與控制回路與信號回路就可以了，不必設(shè)計各種維護繼電器，二次電路設(shè)計絕對比擬復(fù)雜。
二、相間短路維護
相間短路維護由主維護來完成。主維護有電流與電壓維護，辨別依據(jù)發(fā)惹事故后的電流與電壓同維護整定值中設(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。國外電流維護分為若干段，而且有維護選擇性連鎖。國際把電流維護分為速斷、過電流與過負(fù)荷維護，通常稱為三段式維護，實踐上速斷還分為不帶延時與帶延時電流維護。國際外根本上是相反的。
電壓維護分為過電壓、低電壓與失壓維護。過電壓與低電壓用于發(fā)電機、高壓電動機、高壓電力電容器與電力變壓器中性點維護。失壓維護次要用于備用電源自投與不允許自起動的高壓電動機。
隨著電力零碎的不時開展，電流與電壓維護就開端滿足不了要求。就呈現(xiàn)了復(fù)合電壓電流維護、低電壓起動過電流維護與電流電壓聯(lián)鎖速斷維護，方向維護、間隔維護、縱差動維護、橫差動維護與高頻維護等。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、電流電壓聯(lián)鎖速斷維護、間隔維護、方向維護、橫差動維護與高頻維護等遇到的十分少。
事故電流受電力零碎運轉(zhuǎn)方式的影響十分大，在繼電維護的電流速斷維護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，下一級維護裝置處的三相短路電流乘以牢靠系數(shù)作為本維護的電流速斷維護舉措電流，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、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整定值。就需求采用復(fù)合電壓電流維護、低電壓起動電流維護與電流電壓聯(lián)鎖速斷維護，方向維護、間隔維護、縱差動維護、橫差動維護與高頻維護等，來克制運轉(zhuǎn)方式發(fā)作變化對繼電維護的影響，以保證繼電維護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。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。
三、單相接地維護
單相接地維護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，單相接地維護采用帶方向或不帶方向的階段式零序電流維護。不能滿足要求時，可裝設(shè)接地間隔維護，再采用零序電流維護作為后備維護。
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，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維護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，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。此時單相接地維護就可以依照零序過電流維護來整定。可以不計算單相接地電流，依照三相不均衡電流不大于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維護綜合自動化零碎的推行，需求我們不時完善變電站微機維護呈現(xiàn)的成績，使供電愈加的平安、牢靠。
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