继电保护定值整定原则范例(12篇)

daniel 0 2024-01-14

继电保护定值整定原则范文篇1

关键词:继电保护;研究;风险评估

中图分类号:F407文献标识码:A

一、智能变电站继电保护的配置和原则

继电保护设备作为变电站的重要部分,在满足灵活性、安全性、可靠性等的前提下,可将其配置分为过程层和变电站层两个方面内容。过程层:一次设备配置独立的主保护,就近下放安装或和一次设备实现一体化,各间隔保护实现分布式安装,双重化配置。变电站层:后备保护集中式配置,站内各电压等级统一集中配置,集中式后备保护采用自适应和在线实时整定技术,同时具备广域保护的接口,能够实现广域保护的功能,也是双重化配置。继电保护配置见1示图。

图1继电保护配置原理图

以110kV变电站为例,该站的连接,变电站电压等级更高的对比度,连接形式及设备相对简单。保护配置只需要满足以下几点:

(1)对传统继电保护,选择性,灵敏可靠,快速等四项性能要求,被称为“四性”。智能变电站继电保护,继续满足“安全要求四性能”等实际工程的要求。

(2)110kV变电站以上的电压等级高,为两段连接形式的双和单总线,具备一定的条件,可以安装电子式电流、电压互感器。

(3)变电站110kV电压等级高,基于SV,GOOSE网络中网络层,站控层和MMS的网络之间互不十扰,每个网络访问保护,每个数据之间的控制器是独立的。

(4)110kV及以下电压等级变电站在本地安装保护装置,可与智能终端功能的集成。

(5)110kV变电站电压等级低,为保护和监控装置。

(6)110kV变电站电压等级低,对主变压器,合并单元,每一方应进行冗余配置,用于配置单套其他合并单元之间的间隔。

(7)所有的合并单元,过程层网络信息应被记录,并记录故障记录和分析网络报告纪录。数据接口控制器和记录装置对应的SV的两套,MMS和COOSE网络应该是互不十涉。

对于一次设备,过程层配置单独主保护,如果该设备是智能设备,那么保护设备是可在设备内部安装,否则可将保护设备、合并器和测控设备等安装在离设备较近的汇控柜中,以便简化设备的运行及维护。全站通过以太网统一传输GOOSE和采集量。除了分布式保护之间的数据实现同步,无需IEEE1558外,其余系统全站都运用IEEE1588对时。

该方案不仅简化全站保护,同时也大大缩短了保护与被保护设备间的距离,可避免通信链路。如跳闸及采样等不可靠性引起的保护功能失效。这样,全站网络带宽的消耗将集中在录波及监控上,从而继电保护的网络消耗将减少。

二、继电保护过程层

智能变电站的继电保护,重要的过程层设备,设备部件和设备。具有快速跳闸功能的装置的主保护配置,包括线路保护,变压器保护、母线差动保护。智能变电站中的变压器保护分布式双套配置,这是主保护,后备保护装置,如主、后备保护单独的配置,后备保护应与集成控制装置一同时要彼此合并单元,智能终端配置相应数量。

保护直接对变压器各数据进行采样分析,直接跳开各侧断路器。其他如启动失灵及其他保护配合信号由GDOSE网络进行数据和信息传输。变压器非电量保护就地直接通过电缆接入断路器跳闸,现场配置本体智能终端,跳闸、控制等信号通过光纤上传上GOOSE网络。如图2所示

图2变电站的变压器保护方案图

智能变电站的母线保护,我们一般采用分布式设计,如图3所示。

各间隔之间都独立实现母线保护功能,只跳间隔本身的断路器。而失灵保护另外统一由集中保护完成。

图3母线保护的配置图

三、变电站层的继电保护配置

智能变电站的变电站层后备保护采用集中式进行配置,此配置应用自适应和在线实时自整定等技术,具有广域保护的功能,可实现双重化配置。后备保护可为本变电站提供近后备保护功能,实现开关失灵保护,同时也可以实现相邻变电站远后备保护。近后备的保护范围包括母线和出线,而远后备的保护范围则包括出线对侧母线及相连的所有线路。后备保护系统可通过采集电气设备的电流电压信息,断路器状态量以及相邻变电站的各类信息,实时判别在远后备范围内的设备故障,并独立做出有效的跳闸策略。

四、继电保护隐患的风险评估方法

由不合理的保护定值引起的风险评估及计算方法。从继电保护的工作原理可知,在继电保护运行之前,需要通过设置相应的保护定值来提高继电保护的灵敏度,以及设置好其选择性,而对定值的设定则存在三种不同的效果:①当保护定值难以满足继电保护的灵敏度时,将产生继电保护隐患的发生。②当保护定值的设置难以满足选择性的要求时,比如对越级跳闸的选择,对上下级保护失配的选择。③对相间距离三段保护的值设定难以满足大负荷时的选择。通过对不同的定值设定,所产生的隐患和危害也是不同的,当不合理定值发生在不同的位置上,其危害也是不同的,同时,对于不同的电网运行方式和负荷水平,其危害也是不同的。

对继电保护定值的不合理性的隐患范围的确定。对于继电保护定值的不合理情况,从其对周围可能造成的保护不正确动作的范围,就是继电保护不合理定值的隐患范围。

由于硬件系统的内部缺陷而造成的风向评估问题。针对不同的硬件缺陷,其对继电保护的不正确动作的影响也不同,从其误动结果来看主要分为三类:①当电力设备发生故障的时候,由于设备本身的保护出现问题,对其相邻的其他设备的保护也会产生误动;②当电力设备发生故障的时候,由于其自身硬件出了问题,也可能因自身的缺陷而拒动;③在无故障情况下,由于电网周围区域发生扰动,从而导致继电保护系统的硬件产生缺陷而导致误动操作。

结合故障点事件树的发展规律来看,当起始故障产生硬件缺陷时,会产生相应的后续事故,同样也容易对其他硬件产生不正确的继电保护动作。比如对于常见的硬件故障缺陷而造成的事故,其对相邻电力设备的误动概率将会增加,对于因硬件缺陷而爆发的后续设备的拒动事故,则使得原发性故障的概率,再乘以线路上的全部拒动的概率,如果配置了双套线路保护,则其拒动的概率会更小。

五、结束语

综上所诉,继电保护作为保证智能变电站良好运行的基础条件之一,能否构建优良的继电保护系统就由显其重要。通过对停电事故频发现象的研究,从众多不确定因素中发现,因继电保护系统出现的隐性故障占了绝对的优势。所以仍然需要不断的总结分析,促进继电保护技术的不断发展和创新,从而提高电力运行的安全和可靠性。

参考文献

[l]夏勇军,陈宏,等.110kV智能变电站的继电保护配置[J].湖北电力,2010,1:56-58.

[2]杨超.110kV智能变电站的继电保护分析[J].数字技术与应用(学术论坛),2012,12(08).

[3]哀桂华,张瑞芳,郭明洁.110kV变电站继电保护整定方案优化[J].中国造纸,2010,7:31-33.

继电保护定值整定原则范文篇2

关键词:继电保护;整定计算;管理措施

中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:

1继电保护人员配备问题

继电保护整定计算工作是继电保护系统的重要组成部分,所以要求从事该工作的人员不仅要有强烈的责任心,还要有扎实的电力系统基础知识与继电保护系统理论知识。

针对整定计算原则以及整定计算过程中出现的问题。不同的整定人员要按照规程进行整定计算,在此的过程中由于选择整定方案以及整定原则的不同,从而就有可能造成整定结果有差异。对继电保护人员的培训、整定人员计算核查都是具有相对比较强的指导含义,同时也为了保护整定人员提供学习参考以及整定核查的依据。

2基础资料问题

基础资料涉及面相对比较广,包括整定计算所用的各类资料。

2.1二次设备档案不能及时更新,缺、漏、错现象普遍存在。如新建项目部分设计修改无设计更改通知单,改、扩建项目竣工资料不齐全,所存图纸及说明书等资料不是当前有效版本等,对工程项目竣工移交资料环节的管理缺乏有效监管。

2.2没有建立完善的设备缺陷归档管理机制。在保护装置验收、保护专项检查中,可能发现不少保护装置或二次回路本身固有的缺陷,如装置显示的跳闸矩阵控制字与现场试验结果不一致,个别回路功能不正常甚至没有接线等,只是简单地向有关人员口头传达或报告,而没有形成书面材料存档。

2.3由于保护装置更新换代及版本升级速度不断加快,累积的旧保护装置版本越来越多,继电保护人员在保护功能调试或整定计算工作中容易受习惯性思维束缚。

2.4新建、改扩建工程中,项目负责人或工程管理部门未按要求及时向整定计算部门提供有关资料,或者相关资料错误而重新提供.造成定值计算时间太仓促。导致整定计算考虑不周的概率变大.同时也影响了定值单的正常发放工作,这极易埋下事故隐患。改进措施:制定相应的整定计算资料的规范及上报与考核制度。明确各单位继电保护相关部门(如工程管理部门、施工单位、设计单位、调度部门等)的分工,确保翔实的资料及时报送和定值单的及时下发。利用各种专项检查机会。现场核实校对所有保护装置定值单:将检查中发现的问题或缺陷形成书面材料,以方便调度运行、整定人员查阅整改。

3加强主保护

在实际运行中,特别是年初发生的大面积冰灾中,在非常短的时间、电网破坏非常严重的情况下,主保护发挥了巨大的作用。因此,加强主保护的配置、整定计算、运行维护都成为了大家的共识。

3.1全线速动的主保护配置双重化

由于保护装置需要定检或可能出现意外的异常,为保证电网安全稳定,必须实现主保护的双重化:

3.1.1设置两套完整、独立的全线速动主保护。

3.1.2两套主保护的交流电流、电压回路和直流电源彼此独立。

3.1.3每一套主保护对全线路内发生的各种类型故障,均能无时限动作切除故障。

3.1.4每套主保护应有独立选相功能,实现分相跳闸和三相跳闸。

3.1.5断路器有两组跳闸线圈,每套主保护分别起动一组跳闸线圈。

3.1.6两套主保护分别使用独立的远方信号传输设备。

3.2构成主保护的通道形式

由于光纤通道的抗干扰性能好,通道传输质量稳定可靠,近年来广泛被继电保护采用。

3.2.1光缆路由通道至少采用一路点对点路由。

3.2.2逐步采用载波机替代保护专用收发信机方式,且采用相相耦合方式。

3.2.3为防止由于光纤通道接线错误造成保护装置的不正确动作,对于光纤电流差动保护装置建议增加地址编码功能,以确保不同保护装置在电网中的唯一性。

4合理简化后备保护

现今,随着继电保护技术的发展以及微机保护的全面普及,在实际整定计算中,在主保护加强的情况下,有关规程允许对后备保护进行一些合理的简化,以改善方式安排的灵活性及提高继电保护整定计算效率。

4.1取消零序I、Ⅱ段

4.1.1取消零序I、Ⅱ段的可行性

4.1.1.1零序I段保护受系统运行方式的影响较大,正常方式下,零序I段保护范围可以达到全线的70%-80%,但当系统方式变化较大时,零序I段保护范围也会变化,严重时要远远小于70%,甚至只有不到10%。

4.1.1.2在整定计算中,需要使用实测参数,但是由于种种原因,基建时实测参数往往不能及时得到,而为了不影响基建工程的投运,只能提前计算。而且大部分老线路没有实测数据,因此只能使用设计的标准参数来进行布点计算。为了防止零序保护误动或拒动,只能用调整可靠系数的方法,而可靠系数的取值过大或过小都会使零序保护过于灵敏或灵敏度不够。

4.1.2整定计算中取消零序I、Ⅱ段从以上三点分析可以看出,如双重化配置的主保护均有完善的接地距离后备保护,则可以不使用零序电流I、Ⅱ段保护。对于四段式的零序保护,在220kV及以上电压等级线路的整定计算中,零序I段可以用控制字或压板进行投退,就采用人为退出零序I段的办法;由于零序Ⅱ段保护未设压板投退,整定计算采取将零序Ⅱ段保护定值取装置允许最大值来硬性退出零序Ⅱ段。

4.2简化计算零序最末段规程规定“:接地故障保护最末一段(例如零序电流Ⅳ段),应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件:220kV线路,100Ω;330kV线路,150Ω;500kV线路,300Ω。”对于220kV线路,零序Ⅳ段作为按本线路发生高阻接地故障能可靠动作整定,这种短路故障点电流几乎与故障位置无关,而取决于高接地电阻的大小。依照规程规定和实际计算中的经验及实际运行情况,对零序Ⅳ段的计算进行了简化:零序Ⅳ段电流定值一般取300A,时间与相邻线路的零序Ⅳ段配合。对于500kV线路,因输送功率大,稳定问题严重,零序最末段则采用反时限零序电流保护,其特性曲线采用国际电工委员会正常反时限特性方程,反时限曲线基准电流一次基准值取300A,反时限曲线时间常数取1秒。

4.3改善距离Ⅱ段的配合

在整定计算中,原则规定距离Ⅱ段的定值按本线路末端发生金属性短路故障有灵敏度并与相邻线距离I段配合,若无法配合,再与相邻线距离Ⅱ段配合。在目前电网加强主保护且每一套全线速动保护的功能完整的条件下,带延时的相间和接地距离Ⅱ段保护,在与相邻线距离I段配合不了的情况下,可以先与相邻线路的纵联保护配合,从而简化了动作时间的配合整定,有利于改善整定计算的配合条件。

5做好继电保护的标准化工作

做好继电保护端子、压板的标准化设计工作,并及时在电网内推广、应用,不仅能提高继电保护的运行维护水平,而且为继电保护的不断发展奠定良好的基础。标准化的设计,进一步完善继电保护的配置、选型,做好标准化设计,为今后的保护设计(包括厂家的制造)、运行、检修、管理打好基础。但同时我们也要看到,由于电网的结构越来越复杂复杂,有些线路有串补,有些线路没串补;有些是可控串补,有些是固定串补;有些是和直流很近的交流线路,还有些是高压海缆等等,如果保护简简单单的搞全网统一,可能会出现问题。做标准化设计时,建议要求统一保护的屏标准、端子标准、二次回路标准,但是保护功能搭配要灵活,以满足电网发展的需要。

6结束语

综上所述,无论是继电保护整定计算中的原则问题还是实际配置与运行的情况分析,按照加强主保护,简化后备保护的基本原则配置和整定,并做到标准化管理,将会提高工作效率,更好的保证电网的安全运行。

继电保护定值整定原则范文篇3

【关键词】微机型继电保护装置原理调试方法;差动;比率差动

1、微机型变压器差动保护装置的实现原理

微机型变压器差动保护(以下简称差动保护)采用分相式比率差动,即ABC任意一相保护动作都有跳闸出口,以下判据均以一相为例,当方程式成立时差动元件保护动作。

Icd≥cdi当Izd≤Iz,

Icd≥cdi+k(Izd-Iz)当Izd>Iz

式中,Icd为差动启动电流,cdi为差动启动值,Iz为制动电流

Iz为拐点电流,K为比率制动系数。

DVP-625N微机双侧差动变压器差动保护装置采用二段式动作特性曲线。

2、装置在实际应用中需要解决的问题

2、1解决差动保护中不平衡电流的措施:

2、1、1解决变压器两侧绕组结线不同所产生电流相位不同微机型差动保护装置中各侧不平衡电流的补偿是由软件完成的变压器各侧CT二次电流由于接线造成的相位差由装置中软件校正,变压器各侧CT二次回路都可接成Y形(也可选择常规继电器保护方式接线),这样简化了CT二次接线DVP625N型装置中提供了2种类型的变压器两侧CT二次不同接线的设置(即星/三角转换),装置就完全解决了变压器差动保护中的不平衡电流问题。

2、1、2解决变压器两侧电流互感器变比不能选得完全合适微机型差动保护装置是采用设置不平衡系数,通过软件计算来调节,不平衡系数按装置要求的特定计算公式计算后将参数设置在装置中来进行。

2、1、3解决变压器励磁涌流在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的过程中,将会产生很大的励磁涌流.涌流中含有数值很大的非周期分量,其二次谐波分量占有一定数量,常规差动继电器则是采用速饱和变流器来消除它的影响。而微机型差动保护装置是采用软件鉴别二次谐波制动元件通常只要在装置中设置二次谐波制动系数就可解决。

3、DVP625型装置的差动特性介绍

DVP625N型装置是一种集电流差动继电器和过电流继电器在一个装置中可同时提供电流差动保护和两组完整的过电流保护功能的较为复杂的微机型继电保护装置在差动保护功能中设计了一个可整定的动作电流启动值以及比制动折线的比率制动差动特性,设置最小启动值作为动作电流值以增加装置的灵敏度,避免在稳态时因CT误差造成的误动和变压器励磁涌流的影响。以躲过变压器分接头励磁电流以及装置误差引起的差电流,该装置的差动特性提供一种无制动元件的快速排除变压器内部故障,即差动速断保护,通过设置参数值实现其速断功能。

4、DVP625N型装置的调试

4、1差动通道不平衡系数的正确设置:

4、1、1根据具体装置要求针对差动回路实际二次接线方式确定是否要进行相位补偿,差动回路二次接线中CT极性必须按装置要求正确接入,例如针对图2中差动回路二次接线,应必须按图中标明的CT极性与装置连接,这种接线形式则不必进行星/三角转换。

4、1、2不平衡系数的计算DVP625N装置关于不平衡系数的计算公式简单,计算容易。对于县级公司保护定值计算人员来说可以较为轻松的掌握。其整定范围为0.10到2.0倍的不平衡系数值。

4、2差动动作电流与差动速断动作电流的整定与校验:

4、2、1装置反映无制动速断动作电流值的整定范围为1到50A数值,整定的依据是应能躲过变压器涌流和外部故障时的最大不平衡电流。

动作判据:Icd>Isdd

Icd为差动电流,Isdd为差动速断整定值

整定原则:按避开变压器空载合闸的励磁涌流整定。三相差流中任一相满足上述条件保护即动作。

4、2、2差动保护的测试方法:

动作逻辑:

Icd≥差动定值Icd实测差流值

测试:

4、2、3差动速断保护的测试方法:

动作逻辑:

Icd≥差动速断定值Icd实测差流值

测试:

4.3比率制动差动特性的整定与校验

装置应设定比率系数K值(设定范围为:0.10-0.90)和拐点电流值(Iz),

动作判据:Icd≥cdi当Izd≤Iz,

Icd≥cdi+k(Izd-Iz)当Izd>Iz

Icd为差动启动电流,cdi为差动启动值,Iz为制动电流

Iz为拐点电流,K为比率制动系数。

整定原则:Icd的整定应避开负荷状态下差动不平衡电流。K的整定应避开区外故障下的不平衡电流影响。

程序依次按相判别,当满足以上任何一个条件时,比例差动保护动作;

4、4拐点的计算:

拐点电流=差动启动值/比例制动系数

4.5二次谐波闭锁功能测试:

二次谐波闭锁百分比整定值一般都根据装置使用说明书上推荐数据设定,(设定范围为0.10-0.50)。

动作判据I2d/Izd>cdp

I2d为二次谐波幅值,cdp为二次谐波制动系数。

本装置采用三相差流中的二次谐波电流与基波电流的比值作为励磁涌流闭锁判据,三相中只要任一相满足制动条件时,则闭锁三相比例差动,即三相或门制动差动保护;

继电保护定值整定原则范文

随着社会市场经济的发展,我国的电力需求在不断的增长,电力网络的建设规模及质量在不断的提升,这就直接导致了电网结构的复杂化,作为电网建设及运行过程中必不可少的组成部分,继电保护装置对于电网的正常运行具有非常重要的作用,一旦电网中出现故障,继电保护装置对于整个电网都具有非常重要的保护作用,本文就结合继电保护装置的主要特点及其配置原则,对于其整定计算的计算思路进行简单分析,有利于整个电网的正常工作。

【关键词】电网架构继电保护装置整定计算

电力网络在运行的过程中,受到各种因素的影响,出现相关的故障是难以完全避免的,一旦出现故障,整个电力网络的正常运行会受到非常严重的影响,为了对电力网络实施有效的保护,对其进行有效的继电保护配置是非常重要的,合理的继电保护装置配置能够在电网出现故障时,迅速的将相关的故障设备进行切除,保证其他电力网络线路不受影响,并且能够实现自动报警功能,对于保证整个电力网络的正常运行具有非常重要的作用,要想继电保护装置能够实现这一系列的功能,最重要的就是要保证其配置的合理性,本文就对其配置整定计算进行简单分析。

1继电保护配置的简单分析

1.1继电保护在电网中的作用

在电力系统的运行过程中,继电保护是非常重要的组成部分,当电力系统发生故障时,会对电网的正常运行产生较大的影响,可能引起严重的安全事故,在对电网运行稳定性造成严重影响的同时,还会导致电网中相关电力设备的使用寿命的降低,一旦电网出现故障,保护配置不当,会引起大范围停电或设备损坏,造成较大的经济损失的同时,还会对人们的正常生产生活造成较严重的影响。

继电保护快速动作切除故障,对保证电网稳定运行起着举足轻重的作用。目前,高压电网中根据暂态稳定计算结果,需同时满足功角稳定、电压稳定、频率稳定这三个判据,才认为系统满足稳定条件。这就对继电保护的灵敏性、选择性、速动性和可靠性提出了更高要求。(1)、电网故障时,继电保护应该立即做出反应,将故障元件从电网中隔离,迅速恢复无故障部分的正常运行;(2)一旦电网中的设备及线路运行过程中出现异常情况,保护装置能够即时报警;(3)依据故障的实际情况,应该能够在最短的时间内恢复该部分的供电。

1.2继电保护的配置原则

在电网继电保护系统配置的过程中,应该遵循以下的基本原则:(1)充分考虑保护对象的电压等级,不同电压等级对于继电保护的要求有所不同的(2)充分考虑被保护对象的故障特点,判断相关的保护对象是否工作于异常状态下;(3)在能够保证系统的安全性能的基础上,尽量简化二次回路的接线设计。

220KV电网继电保护,应采用双重化配置,保护动作时间应满足系统稳定运行的要求。

(1)220KV线路保护应装设两套全线速动保护,采用近后备方式。两套完整的后备保护(相间、接地距离、零序保护以及重合闸功能);系统需要配置过电压保护时,配置双重化的过电压及远方跳闸保护。过电压保护应集成在远方跳闸保护装置中,远方跳闸保护采用一取一经就地判别方式;配置分相操作箱及电压切换箱。

(2)220KV主变配置双重化的主、后备保护一体的变压器电气量保护和一套非电量保护。

(3)220KV应配置双套含失灵保护功能的母线保护,每套线路保护及变压器保护各启动一套失灵保护。

110KV电网继电保护一般采用单套配置。

(1)110KV线路保护采用远后备方式,一般配置三段式相间、接地距离,四段式零序过流保护及重合闸。当线路长度小于10km,或网络特殊需要时,需配置线路纵联差动保护。

(2)110KV主变配置主、后独立的一套变压器电气量保护和一套非电量保护。

35Kv及以下电网继电保护一般配置一套阶梯过流III段保护及重合闸。

2基于电网架构的继电保护配置的整定计算

整定计算主要是依据相关的网络计算工具,对具体的电力网络中的相关参数进行分析、计算,以此得到保护装置中相关参数的值,以便于在电力网络中进行合理的继电保护装置配置,在实际的应用当中,整定计算主要是对已经配置好的保护装置的运行定值来进行计算,这对于提升电力网络保护系统的配置合理性具有非常重要的作用,在整个电力网络中的继电保护系统的运行过程中,整定计算是一项非常重要的工作,对于继电保护装置的正常运行具有非常重要的作用。

2.1继电保护配置整定计算工作的最基本的要求

随着电力行业的快速发展,电力网络的建设规模及建设复杂性在不断的增加,在其继电保护装置的配置过程中,要保证其配置的合理性,需要借助于整定计算,给出合理的运行定值,这对于继电保护装置的正常运行是非常必要的,在其整定计算的过程中,对其所给出的定值的最基本的要求是能够平衡好速动性、可靠性、选择性、灵敏性等各种性能之间的关系,在实际的整定计算的过程中,要求在各种定值计算方案中选择最佳的计算方案,要尽可能大的满足这几个基本性质的要求。

在继电保护配置的整定计算的过程中,在进行保护灵敏度校验、最大负荷值预测、短路计算等工作中,要对其值进行合理的计算,首要的工作就是要确定合理的运行方式,这对于整定计算的计算结果、继电保护装置的合理配置都具有非常大的影响。在整个整定计算的过程中,需要应用到大量的计算参数,如互感器参数、零序阻抗参数等,不管是在哪个具体的计算过程中,保证各个参数的正确性是非常重要的,只有保证了计算参数的正确性,才能保证各个计算结果的正确性。

2.2继电保护配置整定计算的主要计算任务

在继电保护配置整定计算的过程中,首要的计算任务就是要确定出有效的系统保护方案,在电网的继电保护工作中,如果应用成型的微机保护产品,其中会包含着非常多的保护功能,但是在实际的应用工作中,很多保护功能是没有实际的应用价值的,这就需要相关的设计人员,依据电力网络运行的实际特点,借助于整定计算,确定系统中那些保护功能是电力网络所需要的。并且,所有的继电保护装置中都含有数量较多的电气元件,并且每个电气元件的灵敏性、选择性以及作用都是不尽相同的,在实际的应用中,要通过整定计算来处理好各个继电保护功能之间的良好配合关系。继电保护装置各个装置之间的良好配合对于整个继电保护系统的正常工作也具有非常重要的作用,而这种配合关系的协调也需要通过整定计算来完成,在实际的计算过程中,可以通过短路电流计算得到某个保护装置与其相邻的保护装置在灵敏度及动作时间上的配合关系,如果电力系统中出现一定程度的故障,故障线路的继电保护的灵敏度高于其上一级的相邻线路,这就能够有效的保证整条电力线路的安全稳定性性能,具有非常好的保护作用。

2.3继电保护配置整定计算的计算机实现

随着计算机技术的快速发展及广泛应用,很多先进的计算机软件应用于继电保护配置整定计算中,这对于计算效率及计算质量的提升都具有非常重要的作用,对其计算机实现进行简单分析:(1)自定义规则的实现,随着电力网络规模及结构的复杂化,在其运行的过程中,随着其电网结构的变化,继电保护配置方式也会随之出现相应的改变,这使得整定计算工作中,其整定规则也在不断的发生着变化,很多整定规则不具备普遍适用的特点,为了保证整定工作的灵活性及可靠性,整定计算人员都会通过自定义规则来有效的实现一定程度的人机干预功能,这对于计算质量的提升具有积极的作用;(2)数据库技术的应用,在整定计算工作,需要处理的数据是多种多样的,在整个计算的过程中,既要对中间的计算结果进行保存,有效对最终的定值进行输出,并要能够实现用户的删除、修改、添加、查询等各种数据操作,这对于计算软件的功能要求是非常的高,为了能够很好的满足这一要求,相关的计算软件具备功能强大的数据库引擎是非常必要的,并能够在计算的过程中,实现相关数据的快速、准确的调用是非常重要的,这对于整个整定计算具有非常重要的作用。

与我国的继电保护配置整定计算发展水平相比,国外的继电保护整定计算研究更早,其技术水平也较高,除了计算方法上具有较多的先进研究之外,其在整定计算的计算机软件研究上也比较多,这对于整定计算计算效率的提升具有积极的作用。

3结束语

继电保护装置是电网运行过程中非常重要的组成部分,对于电网的安全运行具有非常重要的作用,本文就结合继电保护装置的主要特点及其配置基本原则,对电网中的继电保护配置的整定计算进行了简单分析,对于其继电保护装置的合理配置具有非常重要的作用。

参考文献

[1]何必涛.浅谈电网继电保护配置及整定计算[J].广东科技,2013(3).

[2]覃丙川,刘东平.220kV电网继电保护整定计算简化的实践与探讨[J].广西电力,2010(6).

[3]王靖满.直流牵引供电系统继电保护配置及整定的探讨[J].电气化铁道,2010(12).

继电保护定值整定原则范文篇5

关键词煤矿供电系统;继电保护;优化改进;研究

中图分类号:TD6文献标识码:A文章编号:1671—7597(2013)032-050-02

煤矿供电系统在煤矿企业整体生产和开采过程中占有着及其重要的地位,而继电保护系统是供电系统安全的重要环节,它直接影响着整个煤矿供电系统能否安全稳定的进行。随着煤矿开采规模以及产量的日益增大,煤矿供电系统保护装置和用电安全越来越严重的影响到整个煤矿供电系统。但是,由于继电保护系统相对来说较为复杂且庞大,影响因素各种各样,工作人员对保护装置的原理和操作不甚理解,导致了供电系统的安全隐患,因此严重危害到供电的稳定性。所以,对煤矿供电继保系统优化改进进行研究,可以有效地保障整个煤矿开采过程安全稳定的进行。

1煤矿供电系统的现状

在我国的煤矿生产中,由于煤矿井下供电电网中电力负荷变压器的分布和设置较多,因此统一使用较为广泛的供电系统为6kV或10kV。动力变压器给井下设备供电采用相互独立的运行模式对水泵、电动机等机电设备供电。6kV和10kV供电系统包括一次系统和二次系统,二次系统较一次系统更为复杂,包含许多继电保护设备和自动装置。

1.1煤矿系统中的继电保护

为了保证6kV或10kV系统的安全稳定进行,必须配置正确的保护装置。如下:

1)6kV/10kV配电变压器需要配置的继电保护:当配电变压器容量在400KVA-630KVA时,需设置电流保护、速断保护或瓦斯保护;当配电变压器容量小于400kVA时,需设置高压熔断器保护;大于800kVA时设置电流保护、气体保护、温度保护等。

2)6kV/10kV线路需要配置的继电保护:设置电流速断保护。

3)6kV/10kV分段母线需要配置的继电保护:设置电流速断保护。

1.2煤矿供电系统存在的问题

目前的工矿企业供电系统的继保装置中也存在着很多问题。如电力部门限制了电源保护的时段和定值导致保护时限较短保护不当;煤矿供电系统继电保护开关级数较多,电阻较小,导致电流差值小,使保护难以整定;瞬时速断存在着明显的缺陷,一旦出现线路故障所有速断保护全部启动,会矿大停电故障的影响范围。

对于煤矿系统线路短的问题,可以在下井线路中增加电抗器,使得短路电流值的差距加大,从而能够有效地区分开速断保护动作电流。对于另外几个问题而言,可以加强整定原则和时限值来配合各级之间的关系,最大程度地满足煤矿供电系统的特殊要求。

2煤矿供电系统继电保护系统优化改进

煤矿供电系统继电保护系统是保障整个煤矿供电系统安全稳定、经济高效进展的重要条件。它可以保证煤矿供电网络和电力负荷安全稳定的进行,并且在发生事故时能够准确灵敏迅速地排除系统的故障因素和故障元件,确保非故障元件的正常供电,提高整个供电系统的稳定性。

2.1瞬时速断保护的优化改进

由于煤矿地面6kV出线开关在整个煤矿供电系统中的重要性,在出线分支线路继保系统设置时,应设置成三段式保护,同时瞬时速断动作电流的整定值,并且避免与井下线路末梢三相短路电流接触,整定原则是按照最大的运行方式下线路末梢三相短路来进行整定。

2.2限时速断保护的优化改进

由于煤矿井下电力网络的特殊分裂运行结构模式,各个分段母线之间短路电流的差值不是很大,即使在6kV/10kV中增加了对应的电抗器设备,也难以解决在中央变之后改变短路电流之间的差距,这给工作人员造成了一定的困难。由此可以采取以下的解决措施:改变传统的时限和相邻线路时限的配合,整定原则为按照相同灵敏度系数法进行整定,在极小运行方式下线路末梢发生短路之时具有一定的灵敏度。

2.3定时限过流保护的优化改进

一般情况下,定时限过流保护都可以按照正常情况下最大的工作电流进行整定,但是由于煤矿供电系统的特殊性即不能自动启动,所以必须按照避免被保护线路的尖峰电流(或者代替最大工作电流)进行整定。尖峰电流的定义是:当该线路中其他设备的最大负荷为30分钟时,而这个线路中的高负荷电动机正在运行时产生的最大短路工作电流。

2.4配电系统继电保护装置的优化改进

随着配电网用电负荷的加大,高压线路密度的增加,短途输电线路的增多,配电系统继保装置的优化改进就成为我们密切关心的问题。为了解决中低压配网的电线过短、保护级数太多等诸多问题,可以采用三段式电流保护方式进行保护的装置方案,并且引入电压保护和纵向保护的方法来解决煤矿供电系统中继电保护存在的问题。

3系统优化改进方法的效果

优化改进煤矿供电系统继电保护系统的性能,是有一定的基础的,即满足可靠性、速断性、灵敏性和可选性。可靠性是指一定要有完善的后备保护和足够高的灵敏度,鉴于继电保护装置和设计考虑。速断性是指发生最小两相短路时能够没有时间限制的跳闸,而在最大运行时的三相短路能够增大保护的距离。灵敏性是指瞬时速断的保护区域较大,因而其动作灵敏度较高。可选性主要是相对于限时速断、瞬时速断和定时过流来说的:对于限时速断,引入三级阶梯延时的原则来保证竖直方向上的可选性;对于瞬时速断,即使没有时限也可以使得动作电流有一定的差距;对于定时过流,也是采用短阶梯延的原则,同样可以保证电网保护的竖直方向的可选性。

4结束语

随着经济科技水平的不断提高,对供电系统要求也与日俱增。这给用电部门造成了一定程度的压力,也开始重视继电系统的保护问题。对煤矿供电系统和用电设备进行继电保护和优化,体现了我国对煤矿安全生产管理制度的严格性。本文通过对煤矿供电系统的现状分析,以及对其背景进行研究分析,论述了研究的意义,然后指出了我国煤矿供电系统存在的问题和解决方案,并且对瞬时速断保护、限时速断保护、定时限过流以及配电网装置进行优化改进,分析了系统优化改进产生的效果。总之,对煤矿供电系统进行继电保护,有助于降低煤矿安全生产中用电事故的发生,保证煤炭的安全生产。

参考文献

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[2]马凌才.煤矿井下供电中继电保护存在问题的解决方法[J].科技创新与应用,2012(4):43.

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继电保护定值整定原则范文篇6

关键词:定值OMS系统电网管理

中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:1674-098X(2016)11(a)-0171-02

1专业管理的目标描述

1.1专业管理的理念或策略

电网的快速发展给电网的安全稳定运行提出了更高要求,而继电保护装置的正确动作是保证电力系统安全稳定运行的必要条件。为确保电网或电力设备发生任何故障时,继电保护装置正确可靠动作,整定计算显得尤为重要。随着电网规模日益扩大、运行方式多变,整定计算的任务日益繁重,在“三集五大”体系建设的模式下,如何理顺各部门合作关系,完成整定计算任务,如何指导县调相关专业开展工作,如何推广县调定值单由县调计算,由地调进行复核、审核的新工作模式,给调控中心提出了新的挑战。

1.2专业管理的范围和目标

继电保护全过程管理范围主要包括继电保护整定计算和定值管理。通过各部门职责分工合作,确保整定计算正确顺利进行,确保保护及安全自动装置正确动作,保证定值单执行的及时性与准确性。

2主要流程说明

要做到继电保护定值全过程管理,必须做到各部门、各单位职责明确,为此,在“继电保护定值全过程管理办法”中对各部门、各单位的职责进行了明确,主要包括以下内容。

(1)市公司,副总经理(或总工):批准地调年度继电保护整定方案。电力调度控制中心:负责设备参数及工程资料的收集、归档工作,负责管辖范围内继电保护装置的整定计算、复核、审核工作,下发定值单、建立调度管辖范围内继电保护装置定值库(电子化),配合定值单的执行,编制年度继电保护整定方案,执行上级调度编制的继电保护整定方案。复核、审核县公司定值单。

基建部(项目管理中心):向调控中心提出新建、扩建、改建输变电工程确切投产日期,提供现场设备参数、二次图纸和保护装置技术说明书等,负责组织线路参数实测并向继电保护部门提供实测报告,组织协调工程施工单位执行调度机构下发的定值单。

运维检修部:向调控中心提供技改工程与已投运变电站的整定计算相关资料,执行调度机构下发的定值单,负责与新建工程的工程施工单位核对定值,向调控中心汇报定值执行情况,完成OMS定值流转。

(2)县公司,分管生产副总经理(或总工):批准县调年度继电保护运行整定方案。电力调度控制中心:负责设备参数及工程资料的收集、归档工作,负责调度管辖范围内继电保护装置的整定计算。下发定值单,配合做好继电保护整定定值单执行工作。编制年度继电保护整定方案,执行上级调度编制的继电保护整定方案。

运维检修部:向继电保护部门提出新建、扩建、改建输变电工程确切投产日期,提供现场设备参数、二次图纸和保护装置技术说明书等。执行调度机构下发的定值单。

各部门和单位的职责明确后,详细界定了在继电保护定值全过程管理的各环节相应部门和单位的具体工作内容及考核方法。

整定计算应按照选择性、灵敏性、速动性、可靠性且合理取舍的原则,符合DL/T584-2007《3~110kV继电保护装置运行整定规程》和DLT559-2007《220kV~750kV电网继电保护装置运行整定规程》的要求,为确保整定计算顺利进行,调控中心注重与整定计算资料提供部门及时沟通协调,提高工作效率,根据上级调度下发的归算阻抗,及时对所辖继电保护装置进行整定、校验,对全网定值的配合进行全面的核查,严格履行计算、复核、审核三级把关制度。

2.1地调和县调电网图形拼接

地调和县调电网图形拼接的基础是整定计算软件设备统一规范命名,地调在《关于下发继电保护整定计算软件设备命名及电子化定值库构建的通知》中,要求各县调对整定计算软件设备进行了统一规范命名。为推进整定计算软件使用,举办了县调整定计算培训班,提升了各县调继保整定专职业务素质。

地调和县调电网图形拼接后,一是县调的网络布置一目了然,地调可使用其数据库里的线路及变压器参数,自行进行整定计算,从而复核、审核县调定值单的合理性。二是形成了电网的逐级配合关系,地调容易掌握受电网结构、运行方式、时限过长等因素制约存在的定值失配情况。三是逐步实现整定计算中软件模块相同、整定计算原则相同,定值流转模式相同的地、县调一体化运作。

2.2确保流程正常运行的人力资源保证

为保证继电保护定值全过程管理工作落到实处,对工作流程的每个环节设定了对口的专责联系人。见表1。

3专业管理存在的问题

目前,定值单通过OMS系统进行流转,定值单的执行情况由定值单执行部门登录OMS系统填写回执,无法实现在电子化定值单上填写回执,即对于电子化定值单还无法实现闭环管理。因此,要求定值单执行部门定期把纸质版定值单回执(含调试人员和调试时间)反馈给调控中心。

通^OMS系统已经建立了电子化定值库,实现了定值的在线浏览,但是,OMS系统无法识别某间隔最新定值,只是简单的把该间隔最新的一个定值单标红处理,对于220kV电压等级有双套保护的定值单,难以区分最新定值单和历史定值单,定值单查询浏览需要人工识别最新定值,这给定值单浏览查询带来不便。

参考文献

[1]贺家李.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2004:6-8,9-58.

[2]许建安.电力系统继电保护[M].北京:中国水利水电出版社,2005:11-36.

继电保护定值整定原则范文1篇7

【关键词】煤矿;低压电网;过流保护

中图分类号:X752文献标识码:A

一、前言

为了分析煤矿井下低压电网的过电流保护,本文就煤矿井下低压电网保护类型、煤矿供电系统的建设以及过流保护硬件电路设计进行讨论。

二、煤矿井下低压电网保护类型

1、过流保护

过电流是指实际通过电气设备或电缆的工作电流超过了额定电流值。引起过流的主要原因有短路、过载和电动机单相运转等,因此过流保护通常包括短路保护、过负荷保护、断相保护等。目前,煤矿井下低压电网使用的过流保护装置主要有熔断器、过流继电器、热继电器及综合保护装置等。过流保护装置在保护中应满足四个要求:

(1)选择性,只切除故障部分,而其余非故障部分则继续运行。

(2)可靠性,不拒动,不误动。

(3)动作迅速,在故障情况下保护装置迅速动作并切断其供电

电源,以免事故进一步扩大。

(4)动作灵敏,保护装置应满足灵敏度的要求。短路保护、过载保护和断相保护都属于过流保护,但是有本质的区别。短路保护的动作时间要短,其动作值设定较大,过载保护和断相保护按反时限延时动作,动作时间与过载电流的大小有关,其动作值设定小于短路保护的动作值。煤矿目前使用的过流保护装置中熔断器只能做电机短路保护,各种继电器必须与接触器或脱扣器配合实现过流保护,其中热继电器只适用于做过载保护和断相保

护,而电子继电器具有功能完善、保护齐全、灵敏可靠等优点,特别是计算机技术的发展,用单片机集成电路取代分立电子元件电路使其优点更为突出,在矿井供电控制中得到广泛运用。

2、漏电保护

矿井生产与其它工程相比具有明显特殊性,受生产环境影响,设备与线路经常会出现故障,导致矿井生产不能顺利进行。电网是矿井生产的重要保障,同时也是安全生产管理的重要影响因素之一,因为生产环境特殊,在管理上具有更大难度,一旦管理不当极有可能会出现漏电而导致人身伤亡。矿井低压漏电造成的影响主要可分为三方面:a)爆炸事故。在矿井生产尤其是煤矿生产中,巷道内含有一定浓度的瓦斯与煤尘,如果发生低压电网漏电,火花与瓦斯接触,很有可能会引发爆炸;b)触电事故。如果矿井内发生低压漏电事故,最为常见的就是人身触电事故,很多低压漏电发生时工作人员并不知情,这样即便是按照规范操作也会存在很大触电威胁,情况严重的甚至会出现伤亡;c)设备影响。一般情况下矿井低压漏电事故是因为设备内部烧损,例如电线电缆损坏、断裂等,此种情况的漏电往往还会伴随着电路短路,很容易就会造成某些元件被烧毁,整个生产系统无法正常运转,降低生产效率。井下低压电网漏电保护系统设计原则

(一)安全性原则

安全性原则是矿井下低压漏电保护系统设计应遵循的首要原则,主要从保证工作人员安全出发,确定漏电发生的各种可能性,全面分析漏电保护措施要点,结合矿井生产实际情况,采取合理措施,保证工作人员在使用保护设备时的人身安全,保证设备能正常运行,降低漏造成的不安全事故。

(二)可靠性原则

可靠性原则即在对故障点采取保护措施的基础上,缩小了漏电故障造成的影响范围。基于可靠性原则来设计井下低压漏电保护系统,可更及时准确地确定漏电事故发生的地点,只对故障点采取相应措施,而不会对正常运行的设备元件造成任何影响,确保漏电保护系统积极、有效地作用于故障点,维持电网正常运行。

(三)选择性原则

选择性原则以矿井下低压电网漏电保护为根本,通过横向与纵向选择来进行设计,横向选择性即一旦同一个层面设备运行出现故障,漏电保护系统可以及时采取相应保护动作,以免设备受到损伤。而纵向选择性则是以上下级启动器与保护器作为执行依据,当下级启动器对故障点进行处理后,保护器将不会再对其采取保护动作,如果两者共同运行,就会发生越级跳闸现象。

3、接地保护

(一)保护接地网的作用

保护接地对保证人身触电安全是非常重要的,由于接地电阻与人体构成并联电路,通过接地装置的有效分流作用,就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内,减少触电的危险。此外,由于装设了保护接地装置,带电导体碰壳处的漏电电流经接地装置的分流作用大部分流入大地,当设备外壳与大地接触不良而出现的电火花时,电火花的能量也大为减少,使瓦斯、煤尘爆炸的危险减少。

(二)接地装置的安装

主接地极、局部接地极、电气设备的接地、接地线的连接应按《矿井保护接地装置的安装、检查、测定工作细则》和《煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则》的规定执行。

(三)接地装置的检查与测定

对井下接地装置要按照规定做好定时检查并做好记录,井下接地系统的接地电阻必须按时测定,要满足《煤矿安全规程》的规定。接地网上任一保护接地点的接地电阻值不超过2Ω。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值不超过1Ω,不满足时必须查找原因,达到要求。

三、煤矿供电系统的建设

1、煤矿井下低压供电系统推广分级闭锁专利技术和选择性断电技术的必要性

目前,我国煤矿井下低压供电系统及装备比较落后,供电系统不完善、供电设备严重老化、超期服役、故障率较高。因此,必须在我国煤矿井下低压供电系统中大力推广分级闭锁专利技术和选择性断电技术的高可靠性低压供电系统,此系统明文规定对于660V/380V供电系统的中小型煤矿,如果没有实现风电瓦斯闭锁的供电系统,严禁使用单台分级闭锁启动器带风机设备。对于具有选择性漏电保护的低压供电系统,可使用分级闭锁设备,实现选择性断电功能,从而提高整个供电系统的可靠性。对于1140V供电系统主要设备具有监测系统联网通讯功能,可实时监测设备的各种状态,这些功能是现有系统不具备的。该技术的推广使用,彻底杜绝了违章开盖作业产生电火花的现象,避免了人身触电伤亡事故和重大瓦斯爆炸事故,极大地提高了矿井低压供电系统整体防爆水平。

2、煤矿井下低压供电系统面临的问题分析

(一)低压防爆电器本身性能存在缺陷

在煤矿井下的电器装置中,低压防爆电器属于必须具备的装置,它要求实时地更换、维修、检查等,因为之前煤矿企业一直应用陈旧的防爆结构,它的主腔结构是机械闭锁,接线腔没有机械电气闭锁的结构。

(二)供电系统未能够进行及时地监控和监测

因为煤矿生产环境和条件的复杂化,要求对低压供电系统实施电网监控,然而,在煤矿企业常常缺少供电系统当中的监控装置以及系统,控制地面的工作者难以对供电装置的情况进行有效地控制,进而导致一定的安全隐患。

(三)非阻燃电缆的过度应用

在矿井低压供电系统当中,供电电缆属于非常脆弱的一部分,因为煤矿采掘条件的制约,电缆在采掘的时候往往会弯曲与移动,这导致过载负荷与短路的出现,在实际生产的时候要求应用专门的阻燃电缆,从而使煤矿供电的稳定性提高,除此之外,在煤矿进行生产的时候,低压供电系统监控装置根据生产关系实施生产保护的电网控制,低压供电技术担负着监控、检测电网的职责,其特点是稳定性强、便于操作、应用普遍,以及适应性强。

3、选择性漏电保护在中性点接地中的应用

选择性漏电保护主要是为了实现煤矿井下供电系统出现故障时,电路能够根据预先设定的程序来自主选择安全可靠的供电线路来进行运行,实现供电系统平稳安全运行的目的。我国煤矿企业井下供电系统一般选择中性点不接地或者中性点经消弧线圈接地方式来防止整个供电系统发生漏电电流,从而降低煤矿企业煤炭资源开采过程中所面对的风险系数。中性点不接地系统可以采用现有漏电保护装置来实现防漏电目的,技术已经成熟,因此,本次研究所选取的选择性漏电保护主要是以中性点经消弧线圈接地方式来作为研究对象,分析该接地方式如何使用选择性漏电保护装置来提高生产安全性。之所以中性点经消弧线圈接地方式不能采取现有选择性漏电保护装置进行应用,其主要原因就在于弧线圈感性电流值补偿了单相接地故障时的容性电流,在此种情况下,煤矿井下供电系统漏电电流值将会明显低于非故障线路的电流值,同时其过补偿时电流方向与非故障电流方向相吻合,从而干扰了现有选择性漏电保护装置的正常运转,使之无法起到防止供电系统漏电的目的。现有科学技术平下,中性点经消弧线圈接地方式所采取的选择性漏电保护应用主要是从以下两方面来进行(1)相位选择。漏电保护应用必须确定其要保护的供电系统相位,同时还需要明确整个供电线路中哪几条线路电流较大,继而确定漏电保护对象及排序。其主要检测及应用手段为谐波电流采样方法。(2)故障线路的选择。应用5次谐波电流采样排序来明确故障线路最大漏电电流值,同时选择性漏电保护要想实现选择性,就需要将电流采样设置成与非故障线路相反方向。

4、加强对漏电和过流的检测

运行中漏电监测和保护利用3个整流二级管构成了电网运行中的漏电监测和保护装置,其原理如图所示。3个整流管Da,Db,Dc分别接到电网的三相上,另一端连接在一起,并经负载采样电阻RL接地,通过三地绝缘电阻回到电网。回路电流的大小直接反应了电网对地的绝缘状况,利用检测回路电流的大小,可以形成漏电保护。

5、提升低压保护装置灵敏度的策略

煤矿井下采用的漏电保护装置,其零序电压与漏电电阻、电网电压等都具有一定关系,故障发生时,受到电容和系统电压的影响,使动作时间存在误差,且误差较大,即使将分馈、总馈电装置之间的动作关系进行调整,也无法避免系统电容的变化,因此,当漏电发生时,通常会出现分路开关不动作的现象。动作时间是衡量漏电保护的一项重要内容,因此,要对漏电保护装置中的动作时间进行合理设置。分馈电装置保护动作时间的设置不得大于50ms,总馈电装置设置为250ms。智能型馈电装置能够满足灵敏动作要求,只需对系统电容做出部分修改。

四、过流保护硬件电路设计

为了消除煤矿井下生产对生命安全的威胁,实现井下低压电网漏电的监测和保护,本文设计了以C8051F410为控制核心的低压漏电监控系统,本系统充分利用了计算机在数据处理的庞大优势,实现了井下低压远距离供电电网的监控和保护集电信号采集、信号处理、模数转换、执行机构实施、液晶显示等功能于一体,实现了远距离低压供电的监测和保护。

1、主控单片机

本系统采用的是C8051F410单片机为主控制器,C8051F410单片机由Silicon

公司推出,具有高速、流水线结构的8051兼容的微控制器内核(可达50MIPS);多达24个端口I/O口;真正12位200Ksps的24通道ADC,带模拟多路器;2个12位电流输出DAC;片内上点复位、VDD监视器和温度传感器;精确校准的24.5MHz内部振荡器;多达32KB的片内FLASH存储器;多达2304字节片内RAM。由于C8051F410本身集成众多硬件电路,使得系统的硬件结构简单,集成度高,可靠性好。

2、数据采集系统

数据采集系统包括三相交流采样、低通滤波、采样保持、多路转换开关和A/D等功能模块。数据采集同时对三相信号进行采样和处理,并经多路开关对各个通道分别进行转换。

3、过流检测方式

过流检测电路通过开关对过流保护检测回路进行转换。送电前,通过监测采样电阻的电压值是否正常,如果正常进行送电。送电后通过对整个供电电路进行监测,通过检测回路电流来判断整个系统是否正常。采样电压和采样电流信号将信号直接送往数据采集模块。本系统的漏电保护通过设置了电压跟随电路,以便消除电网电压波动对漏电动作值的影响。

4、执行机构模块

电网发生的各类故障,在达到动作值或动作时限时,单片机使P2.7口输出高电平,经8550三极管驱动中间继电器,最后作用与断路器跳闸,切断故障源,同时用扬声器加以提示。为实时了解电网的运行状态,检测运行参数变化情况,确定故障原因,从煤矿井下的实际需求出发,设计了LCD液晶显示,实现了对工作电流、绝缘电阻等参数的定量测量与轮流数字显示。在低压电网正常工作时,动态显示电网相电流值和对地绝缘电阻值,当电网发生故障时,便显示短路电流和故障时的电网对地绝缘电阻值。

5、系统的软件方案设计

本系统的软件主要由主程序、中断程序、LCD液晶显示程序、故障处理程序、采样数据计算程序等模块组成,系统正常工作时执行主程序模块,在主程序执行过程中,单片机每一个采样时间间隔发出一个中断,执行采样中断服务子程序,并根据采样值来判断回路电流是否变化,从而判断继电器否动作。若没动作返回主程序,如果达到动作值则启动继电器动作,程序转向故障处理子程序。

五、结束语

本文对煤矿井下低压电网的过流保护进行了简要分析,希望本文的论述能够对同行起到一定的参考作用。

参考文献

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[6]张云杰.煤矿6kV供电系统高压选择性接地保护技术及应用分析[J].今日科苑,2006(09):125-125.

继电保护定值整定原则范文篇8

关键词:继电保护;故障诊断;故障处理

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.173

为提高电网运行稳定性,在设计建设时往往会设置相应的继电保护装置,可以在系统发生运行故障后,及时采取切断故障元件,来保证系统的正常运行。由此可见继电保护对于电网运行的重要性,以提高其运行可靠性为目的,重点做好故障诊断分析,减少其自身存在的故障隐患,确保可以长时间有效保护电网运行状态。

1继电保护故障分析

继电保护为电力系统中关键部分,其有效动作可以保证电网运行安全性。但是在正常运行中,继电保护也会出现不同故障,一般表现并不明显,也不会发出故障信号告警,很容易被忽略。如果未能及时发现继电保护存在的故障,这样在电网运行出现问题后,其便不会迅速确定故障位置并且切除故障元件,造成影响范围扩大。对继电保护故障进行分析,其可能存在于硬件与软件系统中,如硬件装置CT、PT以及各类继电器等,软件则为参数设置错误、程序运行混乱等[1]。继电保护故障具有较强的隐藏性,在电力系统正常运行时,一般很难被发现,但是影响十分恶劣。为保证电网运行安全性,必须要针对继电保护故障进行分析,确定其发生的原因,并选择相应的诊断技术,及时确定存在的问题隐患,并采取措施进行处理。

2继电保护故障发生原因分析

2.1硬件因素

对于继电保护硬件装置方面原因,主要是因为继电保护装置与元件发生故障,发现处理不及时,最终发展成系统隐藏故障。如常见CT、PT绝缘老化,系统运行时存在细微放电与绝缘降低故障;或者是保护测量装置漂移等[2]。一般情况下,硬件隐藏故障并不会发出告警信号,很难被发现,但是会直接影响机电保护装置的正常运行。

2.2软件因素

电力系统软件系统一般会在安装环节就对各项参数进行设置与调节,来满足装置的运行需求。但是在装置后期长时间持续运行状态下,其整定值会存在调整误差,再加上各项因素的影响,逐渐不能准确反映电力系统运行状态,最终便会对保护装置的运行效果产生不良影响。

3继电保护装置一般故障诊断方法分析

3.1一分为二法

此种方法主要应用于发生故障二次回路相对复杂的情况,在诊断时就整个回路来确定一个中间分界点,便于快速确定故障位置。例如开关控制回路断线故障,便可以在开关保护屏段子排位置测量保护出口接至开关机构箱端子排接线7与37,如果两者均对地带正电,便可以确定室内开关机构故障,进而造成控制回路断线。并且,此种方法还可以应用于查找直流串电故障,以及保护通道故障后能够迅速定位故障点。

3.2参照法

以其余正常运行设备为参考对象,分析其各项技术参数,然后与故障设备检测结果进行对比,根据对比结果便可以确定故障发生位置。此种诊断方法主要适用于定值校验过程中实测值与整定值存在较大偏差,同时又不能准确确定故障发生原因的故障类型。在对设备进行更换或者回路改造后,仍然存在二次接线故障的问题,需要按照同类型其余设备接线方式来进行处理。另外,选择此种方法对电磁型继电器定值进行校验时,如果继电器实测值与整定值存在较大偏差时,需要选择用相同仪器对其他相同回路同类继电器进行诊断,然后将两个继电器的诊断结果进行对比,确定是否真的存在运行故障,而不是在第一次诊断后直接断定该继电器不合格,或者对参数进行调整[3]。

3.3替换法

通过利用正常相同元件,来代替怀疑存在故障的元部件,然后对设备运行状态进行观察分析,判断该元件是否存在故障,可以有效缩小故障检查范围。尤其是在对微机保护装置内部插件或者复杂单元继电器故障诊断时,具有良好的应用效果。替换法一般被应用于备用状态设备,或者处于检修状态设备,通过对异常元件的替换,如果设备运行故障小时,则可以确定被替换的元件内部存在故障,相反则需要对其余部位进行诊断分析。

3.4短接法

短接法即利用短接线对回路一段或者一部分进行短接处理,可以有效判断短接范围内是否存在故障,进而可以缩小故障范围。此种诊断方法一般被用于切换继电器不工作、电流回路开路以及开关无法分合闸等故障。另外,还可以选择用逐项拆除法进行诊断,如二次回路故障后,按照一定顺序逐项拆开连接在一起的二次接线,然后按照正确顺序依次接回,逐项对各故障点进行检测。一旦确定故障总线路后,需要再次对此总路内各分支路进行相同处理,来确定故障位置。此种处理方法一般被应用于直流接地、直流串电等故障诊断。

3.5综合法

对于部分继电保护故障来说,如果仅仅是选择一定故障诊断技术,并不能有效确定其发生的原因,针对此为提高诊断结果精确性,就可以选择用综合法。与单一诊断方法相比,此种方法主要应用于表现形式复杂的故障,需要反复试验,最终确定故障原因与部位。多种方法的结合使用,可以更好的接近正确诊断结果。

4结束语

继电保护一直以来都是电力专业重点研究对象,维持其正常动作对保障电力系统运行可靠性与安全性具有重要意义。结合实际工作经验来看,对于继电保护系统,经常会在电力系统正常运行状态下出现隐藏故障,一般很难发现,因为处理不及时,很容易造成继电保护装置动作错误或者失效,进而会影响电力系统的正常运行。针对此必须要做好机电保护故障诊断方法的研究,及时发现系统内存在的故障隐患,对其进行处理,来保证电力系统的正常运行。

参考文献:

[1]刘鲁京.继电保护故障诊断系统的设计与实现[D].华北电力大学,2014.

[2]邰爽.基于贝叶斯网络的继电保护故障诊断[D].西安电子科技大学,2010.

继电保护定值整定原则范文篇9

关键词:汽轮发电机、继电保护、整定计算

近年随着节能减排力度逐渐加大,余热发电等自发电项目占钢厂用电比重越来越大。发电机作为电力系统中最重要的设备,其结构复杂,单机容量大,对系统影响大,损坏后的修复工作复杂且工期长,所以对发电机继电保护提出更高的要求。

1汽轮发电机故障和不正常工作状态及相应的保护

根据《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T14285-2006的规定,三钢集团STRT发电机按其容量和机组特点的要求应配置相应的保护功能。

1.1汽轮发电机可能发生的故障及相对应的保护

(1)发电机定子绕组相间短路。

定子绕组相间短路会产生很大的短路电流,严重损坏发电机。因此应装设纵联差动保护,动作于发电机停机。

(2)发电机定子绕组匝间短路。

定子绕组匝间短路会产生很大的环流,引起故障处温度升高,使绝缘老化,甚至击穿绝缘,发展成单相接地或相间短路,扩大发电机事故。因此应装设横联差动保护,动作与发电机停机。

(3)发电机定子绕组单相接地。

发电机单相接地后,其电容电流流过故障点铁芯,当电容电流较大或持续时间较长时,会使铁芯熔化损坏。因此应装设定子绕组接地保护,动作于发信号报警。

(4)转子一点接地,转子两点接地。

转子一点接地由于没有构成通路,对发电机没有直接危害,因此应装设转子一点接地保护,保护动作于信号报警。如转子再发生另一点接地,就会造成转子两点接地,则转子绕组一部分被短接,这样不但会烧毁转子绕组,而且由于部分绕组短接后破坏磁路对称性,造成磁势不平衡而引起机组剧烈振动。因此应装设转子两点接地保护。当转子一点接地稳定后投入转子两点接地保护压板,转子两点接地保护动作于停机。

(5)发电机失磁。

发电机由于转子绕组断线、励磁回路故障或灭磁开关误动等原因,将造成转子失磁,失磁故障不仅对发电机造成危害,而且吸收电力系统大量无功,严重影响系统安全,因此应装设失磁保护,动作于跳闸。

1.2汽轮发电机的不正常工作状态及相应的保护

(1)由于外部短路、非周期合闸以及系统振荡等原因引起发电机过电流,应装设复合电压闭锁过电流保护、负序过电流保护,作为外部短路和内部短路的后背保护,动作于停机。

(2)由于负荷超过发电机额定值引起发电机对称过负荷,应装设过负荷保护,动作于发信号报警。对于负序电流超过发电机长期允许值所造成的不对称过负荷,应装设负序过负荷保护,动作于发信号报警。

(3)在突然甩负荷时,因其发电机励磁调节过程比较缓慢,转速急剧上升而引起过电压。因此应装设过电压保护,动作于停机。

(4)当汽轮发电机主汽门突然关闭而发电机断路器未断开时,发电机从系统吸收无功而过渡到同步电动机运行状态,对汽轮机叶片尤其是尾叶造成过热损伤等。因此应装设逆功率保护,动作于停机。

2发电机保护的整定计算

2.1发电机纵差保护原理

发电机纵联差动保护的基本原理是比较发电机两侧的电流的大小和相位,反映发电机定子绕组及其引出线的相间短路,是发电机的主要保护。在微机保护装置中广泛采用比率差动保护。比率差动保护的作用原理是它的动作电流随着外部故障的短路电流的增大而自动增大,而且动作电流的增大比不平衡电流增大的更快,使其在任何情况下的外部故障时保护不会误动作。将外部故障的短路电流作为制动电流,把流入差动回路的电流作为动作电流,如,则保护动作;反之保护不动作。其比率制动特性如图所示。

该保护的动作条件为

程序中按相判别,当满足以上任何一个条件时,比率差动动作。

式中:――差动电流;

――制动电流;

――差动保护动作门槛值;

――比率制动拐点;

――比率制动系数;

――发电机机端电流;

――发电机中性点电流。

2.1.1差动保护动作门槛定值整定:按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流整定。即:

式中:为可靠系数;为额定二次电流;为非周期分量系数;为电流互感器同型系数;为电流互感器误差。。

运行中的设备可由实测决定,但不能小于继电器的固有动作电流,规程要求具有比率制动的发电机差动保护,一般取。

2.1.2比率制动系数的整定:按比率差动定义可知

假定外部短路时的最大短路电流,则此时流过差回路的电流,即继电器的差动电流为

而此时的制动电流为

通过换算得出

式中:为比率制动系数;为可靠系数;为非周期分量系数;为电流互感器同型系数;为电流互感器误差。

工程中,为保证可靠起见,制动系数不宜过小,一般建议取。

2.1.3比率制动拐点定值

式中:为比率制动拐点定值;为差动保护动作门槛值;为比率制动系数。

2.1.4差动速断:按躲过外部短路故障最大不平衡电流整定。

在工程中,大机组一般建议取倍额定电流。

2.2发电机匝间保护

发电机横联差动保护反应匝间短路、分支开焊及发电机内部相间短路。当发电机定子绕组每相有引出的并联支路时,宜采用横差保护。其整定原则按躲过外部短路时流过保护装置的最大不平衡电流整定。由于不平衡电流数值难以确定,一般取:

在发电机励磁回路一点接地动作后,为防止励磁回路发生两点接地时横差保护误动,应将横差保护时限切换为S。

2.3发电机相间短路保护

发电机相间短路保护通常反应出过电流,为了区别正常过负荷还是内部故障事故过电流,过电流保护通常需要加装低压元件来作为判别用,即复合电压闭锁过电流保护。

2.3.1电流继电器的整定:按躲过发电机额定电流整定,即:

式中:为可靠系数;为返回系数;为发电机额定电流

2.3.2低电压元件的整定:按躲过发电机自启动或发电机失磁而出现非同步运行方式时的最低电压整定。通常取:

式中:为发电机额定线电压。

2.3.3负序电压继电器的整定:按躲过正常运行时出现的最大不平衡电压整定,一般取:

2.3.4时间元件整定:按大于相邻元件保护最大时限整定,一般取:

式中:为相邻元件保护最大时限;为时间级差。

2.4定子绕组接地保护

2.4.1基波零序电压保护和3次谐波电压比率接地保护

2.4.1.1基波零序电压保护

基波零序电压保护发电机85~95%的定子绕组单相接地,但在中性点附近仍有5~15%的死区。

基波零序电压保护反应发电机零序电压大小。其保护动作电压应躲过正常运行时的不平衡电压。即:

式中:为可靠系数;为正常运行时最大不平衡基波零序电压

2.4.1.2三次谐波电压比率接地保护

通过比较发电机机端3次谐波与中性点3次谐波的大小,分析发电机接地状态。当正常运行情况下,机端3次谐波电压总是小于中性点3次谐波电压;当定子绕组单相接地时,在靠近中性点处(由故障点到中性点绕组占全相绕组匝数50%以下时),机端3次谐波电压大于中性点3次谐波电压。因此通过基波零序电压保护和3次谐波电压比率接地保护构成定子单相100%接地保护。

2.4.2零序电流定子接地保护

零序电流保护适用于保护接于汇流母线的发电机定子的接地保护,其整定原则按躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流整定。一般可取:

式中:为可靠系数;为接地故障点允许持续通过的电流。

2.5转子接地

根据汽轮发电机通用技术条件规定:对于空冷及氢冷的汽轮发电机,励磁绕组的冷态绝缘电阻不小于10MΩ。直接水冷却的励磁绕组,其冷态绝缘电阻不小于2kΩ。水冷发电机通用技术条件规定:绕组的绝缘电阻在任何情况下不低于0.5MΩ。

(1)转子一点接地保护灵敏段一般整定:20-80kΩ,动作与信号。

(2)转子一点接地定值:对于水轮发电机、空冷及氢冷汽轮发电机,一般整定20kΩ,对于直接水冷的励磁绕组,整定2.5kΩ。

转子一点接地延时动作与信号或停机。

(3)转子两点接地位移定值整定为3%。转子两点接地建议手动投入方式,在一点接地稳定后手动经压板投入。

2.6发电机对称过负荷保护:按发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定。即:

式中:为可靠系数;为返回系数;为发电机额定电流

保护时限按躲过后备保护的最大延时整定,动作于信号。

2.7负序过负荷保护

发电机由于负荷不平衡或外部不对称短路而产生的负序电流,将在转子上产生附加损失和额外温升。如不及时处理,就可能严重损坏发电机。因此应装设负序过电流保护,其整定原则:按发电机长期允许的负序电流下能可靠返回的条件整定。

式中:为可靠系数;为返回系数;为发电机长期允许负序电流。

2.8发电机失磁保护

发电机励磁系统故障使励磁降低或全部失磁,从而导致发电机与系统间失步,对机组及电力系统的安全造成重大危害。

发电机的失磁故障可采用无功功率改变方向、机端测量阻抗超越静稳边界圆的边界、机端测量阻抗进入异步静稳边界圆为主要判据来检测失磁故障。但是仅用此作为判据是不全面的。例如发电机有时欠励磁运行或励磁调节器调差特性配合不妥,无功功率分配不合理,可能出现无功反向;系统振荡或某些短路故障时,机端测量阻抗也可能进入临界失步圆。因此为了保证保护动作的选择性,还需要用非正常运行状态下的某些特征作为失磁保护的辅助判据。如励磁电压的下降,系统电压的降低均可作失磁保护辅助判据。

因为三钢发电机组与系统联系紧密,所以本保护以测量机端阻抗是否达到异步极限边界作为发电机失磁的主要判据,本判据和系统低电压判据配合构成一套完整的失磁保护。

其失磁主判据为:

式中:为发电机暂态电抗;为发电机同步电抗;为可靠系数。

低电压判据主要用于防止由发电机失磁故障引起的无功储备不足使系统电压崩溃,其三相同时低电压作为动作判据:

式中:为可靠系数;为系统最低正常运行电压。

时间元件整定:按区外故障保护切除时间整定。

2.9发电机频率保护

根据说明书规定频率与额定值的偏差不超过±2%时,保证输出额定频率。

2.10发电机逆功率保护

当汽轮机主汽门误关闭或机炉保护动作关闭主汽门而出口断路器未跳闸时,发电机变为电动机运行,要从电网吸收有功功率,这样就会造成汽机事故。因此应装设逆功率保护。整定原则按发电机组允许长期逆功率运行的最小损耗整定。即

式中:为可靠系数;为汽轮机在逆功率运行时的最小损耗,一般取额定功率的2%~4%;为发电机在逆功率运行时的最小损耗,一般,为发电机额定功率,发电机效率。

一般按1%~2%的额定有功整定,建议逆功率保护整定2%,程序逆功率整定1%。

2.11发电机定子过电压保护

定子过电压保护的整定值,应根据电机制造厂提供的允许过电压能力或定子绕组的绝缘情况整定。对于汽轮发电机按发电机额定电压的1.3倍整定,延时动作于解列灭磁。

3结束语

随着现代钢厂能源多元化,特别是余热发电等大中型自发电项目投产,发电机已经成为其内部电网的重要组成部分。本文通过分析发电机可能发生的故障和不正常工作状态,提出相应继电保护方案及整定计算原则。其汽轮发电机整定计算原则对类似厂矿内部发电机保护具有一定指导和借鉴作用。

参考文献:

【1】崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.北京:水利电力出版社,1993

继电保护定值整定原则范文1篇10

[关键词]10kV配电网;继电保护;保护措施

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)13-0226-01

1导言

10kV配电网作为电力系统的重要组成部分,其设备分布呈现点多面广的特点,设备型号质量不同,线路走径复杂,并且容易受地理、天气等因素的影响,这加大了10kV配电网继电保护工作的难度和复杂性,进而影响10kV配电网的安全稳定运行。当前,社会经济快速发展,配电网的供电可靠性至关重要,因此,如何在配电网故障时快速有选择性地切除故障元件,保证无故障设备快速恢复供电是继电保护优化设计和科学管理的关键。

210kV配电网继电保护应用原则

2.1选择性原则

选择性原则即在配电系统发生故障后,可以及时将故障元件切除,保证非故障设备快速恢复供电,最大程度地缩小故障影响范围,将损失降低到最低,并维持配电网的正常运行。对于10kV配电网来说,短路故障多选择应用主保护和后备保护,且主保护迅速响应,可以及时且有选择性地切除故障元件,非故障设备快速恢复正常运行;后备保护则在本级断路器停止跳闸后,启动上级保护切除故障,动作时间较长。

2.2灵敏性原则

遵循灵敏性原则来选择继电保护措施,即要求在保护范围内,一旦发生故障,保护装置可以灵敏响应。根据10kV配电网运行特点,合理选择保护装置,对保护进行优化配置,保证发生故障时,保护可以敏锐感觉,并及时采取保护动作,控制故障影响范围[2]。提高继电保护灵敏性,配电网发生任何轻微故障都能作出反应,可以提高系统运行的可靠性。

2.3可靠性原则

所谓可靠性,即在保护范围内配电系统发生任何异常,保护装置均可以迅速可靠动作,不发生拒动;非保护范围内设备故障时,保护装置可靠不误动。提高继电保护可靠性,对提高配电系统运行安全性和稳定性具有重要意义。

2.4速动性原则

速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

310kV配电网继电保护的重要性

作为一种自动化保护措施,继电保护能够在电力元件出现问题时将信号发送给值班人员,或者向断路器发送跳闸指令,以保证电力系统的安全运行。

城市电网运行的安全性和稳定性是十分重要的,而10kV配电网作为城市电网中的重要内容,其安全性更是重中之重,保证10kV配电网的安全、可靠运行,是城市供电系统需要开展的重要工作。电力系统的正常运行离不开继电保护,如果配电网发生故障,继电保护装置就能够向本级断路器发出跳闸指令,快速切除故障元件,避免影响整个供电网络的运行。同时,继电保护系统还能够起到监测电力系统运行情况的作用,如果电网运行发生异常,可以向工作人员发出警告,不同的故障会显示不同的信号,能够帮助工作人员分析故障类型、故障点位置等,从而采取有效措施。即使没有电力工作人员,当电力系统发生故障时,继电保护系统也可以自动切除故障元件,保证非故障设备的稳定运行。

410kV配电网继电保护存在的主要问题

4.1电流互感器过度饱和

10kV配电网必须做好继电保护研究,减少保护系统自身异常的发生,然而,电流互感器过度饱和问题依然比较常见。随着电力系统规模的扩大,短路电流也在不断增大,如果变、配电所出现短路故障,短路电流甚至可以达到正常电流的几百倍,超过电流互感器的~定电流。因为电流互感器过度饱和,短路故障时,电流互感器无法有效感应二次侧电流,灵敏度低的电流速断保护将会出现保护拒动情况,定时限过流保护装置也可能拒动。假如配电所出线过流保护拒动,将会造成配电所进线保护动作,整个配电所失电,扩大了故障影响范围。

4.2励磁电流引发误动

电流速断保护定值根据系统最大运行方式下线路末端三相短路电流进行整定,灵敏度要求在1.2以上,动作电流一般比较小,尤其是系统存在较大阻抗时更为明显。一条配电线路往往为多台变压器供电,且线路较长,励磁涌流对继电保护造成的影响问题突出。正常情况下继电保护定值整定,无需对投运时配电变压器励磁涌流对电流速断保护的影响进行分析,这样便会出现励磁涌流初始值大于电流速断保护定值,在10kV配电线路检修后恢复送电时,因励磁涌流造成保护误动,影响配电网的正常运行。

510kV配电网的继电保护配置与管理

5.1电流速断保护

电流速断保护工作是由电磁式信号继电器、电磁式电流继电器和电磁式中间继电器组成的,动作可靠且动作速度较快,能够在极短的时间内切除故障,有效控制故障影响,避免事故扩大。这种电流速断保护方式有瞬时电流速断保护和限时电流速断保护。

瞬时电流速断保护是由信号继电器、电磁式中间继电器、电流继电器和电流互感器构成,保护设备动作时间与被保护回路的短路电流无关。

限时电流速断保护动作较快,且动作时限需要与下一级线路的瞬时电流速断保护配合,限时电流速断保护能够对整条线路进行保护,但是,动作时间比较长。因此,瞬时电流速断保护与限时电流速断保护作为配电线路的主保护。

5.2定时间过电流保护

定时限过电流保护主要是由电磁式信号继电器、电磁式中间继电器和电磁式时间继电器组成。短路电流无关乎继电保护动作时间,时间不变,在条件允许的情况下,时间继电器是可以连续调整的。

这种过电流保护方式与限时电流速断保护的工作原理相同,只是电磁式中间继电器被时间继电器代替了。直流操作是这种过电流保护通常采用的形式,需要设置直流屏。而选择性是依靠选择的动作时间来确定,保证其灵敏性和可靠性。

5.3完善保护制度建设,强化继电保护管理

对10kV配电网继电保护进行科学、有效的管理,需要明确配电网设备参数、运行方式、负荷性质等基础数据,保证数据的完整性与准确性,定期做好安全检查工作,作为配电网运行、检修和生产管理等各项工作的科学依据,提高配电网可靠性评估的准确性。强化继电保护管理组织制度的建设,完善继电保护管理,保证配电网可靠供电与安全运行。

6结束语

对继电保护进行优化配置与科学管理,是提高10kV配电网可靠供电与安全运行的重要保障,需要根据配电网拓扑结构、运行方式、设备参数、负荷水平等数据来合理整定保护定值与时限,并采取措施来减少因外力破坏、树害等导致的短路、接地、断线故障,保证配电网的安全可靠供电,提升电网企业的优质服务水平。

参考文献

继电保护定值整定原则范文篇11

[关键词]变压器;瓦斯保护;继电器

中图分类号:TM407文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)21-0089-01

1瓦斯保护的范围

瓦斯保护属于非电量保护,与差动保护共同构成了变压器的主保护。它是基于反应气体状态的瓦斯继电器来保护变压器油箱内的一切故障。可以保护到差动保护所保护不到的位置――铁心。还包括:油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。

2瓦斯继电器构造及工作原理

2.1瓦斯继电器构造

在图1所示的瓦斯保护继电器,其上下两个部分分别装设了密封在玻璃管内的磁力干簧接点,上部为浮子(开口杯),下部设有金属档板,这两个部分都能以轴为中心自由旋转。其信号回路浮子(开口杯),跳闸回路接金属档板。

2.2瓦斯继电器动作原理

瓦斯继电器有三种状态:①正常运行状态。变压器处于稳定运行状态时,气体继电器中充满油。浮子3浮于油内,干簧接点10断开;档板在自重的作用下下垂,其一对干簧接点20一样是断开的。②轻瓦斯动作:仅发信号而不跳闸。变压器内部存在小故障时,不易快速产生气体。气体在缓慢上升至油枕的这个过程,先积存在瓦斯继电器的上部空间,浸在油中的浮子3伴随下降的油面逐渐下降,使磁铁16逐渐接近磁力干簧接点20,最终干簧接点20闭合(信号回路接点闭合),接通延时信号;轻瓦斯”保护信号动作。③重瓦斯动作:跳闸及发信号。如果变压器内部故障较为严重,就会产生强烈的气体,瞬时增大油箱压力,由此产生强大的油流快速流向油枕,流动过程中会对金属档板5造成强烈的冲击,档板克服弹簧8的阻力,带动磁铁6移向磁力干簧接点10。在这种情况下,干簧接点闭合(跳闸回路接点闭合),接通跳闸回路,一、二次断路器跳闸,见变压器电源关闭,使“重瓦斯”保护动作,防止故障范围扩大,从而规避运行风险。

3变压器瓦斯保护动作的原因

3.1轻瓦斯保护信号动作原因及判断

通常情况下,我们可以根据“轻瓦斯信号动作后继电器内有无气体聚集”这一标准来诊断信号动作的原因。

3.1.1无气体聚集时轻瓦斯动作原因。瓦斯继电器机械故障或严重漏油;二次回路故障;温度骤降引起油位降低或油路堵塞。

3.1.2有气体聚集时轻瓦斯动作原因:通过鉴定继电器内气体是空气或可燃性气体来判断故障的性质。空气:换油,补油进入空气未排净;更换变压器后静置时间短;二次回路故障;可燃性气体:变压器过热或放电性故障:倒置专用玻璃瓶,瓶口必须靠近瓦斯继电器的放气阀,以便对气体进行全面收集。若收集到不易燃的黄色气体,则判定故障点在变压器的木质部分;若收集到具有刺鼻臭味、可燃的淡黄色气体,则判定故障点在纸质部分;若收集到黑、灰色易燃气体,则判定是绝缘油故障。需要注意的是:室外变压器可以直接打开放气阀点燃。室内变压器收集的气体,必须置于安全地点进行点燃!重要变压器的瓦斯保护信号动作时,用色谱仪来定性、定量分析气体样本和油样本中的气体,根据所含成分和含量能准确判断出故障性质、发展趋势和严重程度。

3.2重瓦斯动作跳闸原因的判断

①变压器内部严重故障:相间短路,绕组匝间短路;②二次回路故障;③近区穿越性短路故障。

4瓦斯继电器的实验室检验

瓦斯继电器的实验室检验,应固定于专用的气体继电器实验台进行。

4.1一般性检验

①玻璃窗,放气阀,探针和引出线端子等应完整不渗油;②探针的动作应灵活无卡阻现象;③浮子和挡板的转动要灵活。永久磁铁在整个动作过程中不应触碰干簧触点的玻璃外壳。

4.2密封性能试验

将继电器充满清洁的变压器油,施加每平方厘米1.5公斤的压力,历时20分钟,继电器的各密封处不出现渗漏油和损伤。

4.3触点动作检验

①信号触点动作试验。轻瓦斯保护的动作值按产生的瓦斯气体的容积来整定:从瓦斯继电器顶盖上的放气阀注入气体,使继电器内聚集的气体数量达到整定值(250~300m)l时,信号触点可靠动作并发出信号。否则,可以调整重锤4的位置以满足要求。②跳闸触点动作试验:作用于跳闸的重瓦斯动作值按通过瓦斯继电器的油流速度整定。应与变压器的容量、接气体继电器的输油管直径、变压器冷却方式、瓦斯继电器型号对应。

现本钢大多采用QJ-80(输油管直径80mm)型号的瓦斯继电器。油流速度的整定范围在0.8-1.3m/s(继电器出厂时整定为1.0m/s)。

跳闸触点的动作值,以稳定的动作流速为准。继电器流速整定可在固定式流速校验台上进行检验,也可用流速测量尺进行测试。重复试验三次,每次试验值的误差不得超过0.05m/s。否则可以通过调节调节杆14来达到要求。

5对已安装瓦斯继电器的定期检验

①用打气法检查动作于信号回路(轻瓦斯)的正确性;②检查继电器上的箭头应指向油枕,按下探针检查动作于跳闸回路的正确性;③继电器连接管上的阀门应在打开位置;④瓦斯保护连接片投入应正确;⑤室外变压器的瓦斯继电器防水罩一定牢固;⑥继电器内充满油,接线端子处不应渗油;⑦手动按压探针2检查动作于跳闸回路(重瓦斯)的正确性。

6结束语

为了保证本钢电力变压器的正常运行,作为继保试验人员必须掌握瓦斯保护动作原因和正确的试验方法。在发生瓦斯保护动作时,依据动作现象,查明动作的原因,做出正确判断,以便有关领导及运行人员采取相应的措施进行处理。

参考文献

[1]张小平.变压器的运行检查维护和事故处理分析[J].科技与企业,2013(15).

继电保护定值整定原则范文

关键词:故障电流;定时限过电流保护;时限级差;整定值

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.174

1线路设计达到的目的和要求

(1)运用定时限过电流保护原理进行线路整定;(2)熟悉定时限保护装置中信号、时间和中间继电器的应用与作用及接线要求;(3)理解供配电系统中时限级差和运用;(4)掌握2000KVA线路运行需配备的一般设备和依据。

2线路现状说明

河池学院学院东校区扩建工程需安装2000KVA的用电容量,2×1000KVA变压器并列运行,从宜山变10KV941线T接10KV电源,安装隔离刀闸一套,T接后架10KV设架空线路160米,导线型号为JKYJ-150。新立12米电杆1基,在杆上装有智能开关,高压计量和其他高压设备。电杆下来就是敷设YJV22-8.7/15KV3×120电缆共600米至变压器前分接箱。我们要给电缆线路后的设备作定时限电流保护安装和整定,以保障整条线路的安全供电。

3定时限过电流保护简要说明

首先我们运用两级时限保护来完成电缆线路的保护。工作原理是指继电保护的动作时间(时限)固定不变,与故障电流的大小无关。定时限保护的时限由时间继电器整定,时间整定的依据是根据电缆短路的发热条件来整定。我们使用的保护元件通常由电磁型电流继电器、时间继电器、中间继电器和信号继电器构成。常见电力运行中的线路定时限过电流保护的原理接线如图1所示。

在图1中,由两段时限构成,一段是由电流继电器l、2、中间继电器3、信号继电器7构成无时限过电流瞬动保护,二段由电流继电器4、5、时间继电器6、信号继电器8构成定时限保护,这由我们根据实际情况给定值。电磁电流继电器作为反映电流变化的起动元件,是接受线路互感器的二次电流。当过载时,电流互感器二次电流I2大于继电器动作电流时,首先继电器4或5接通,其次6接通,在给定的时限后8接通,发出信号的同时,最后动作于断路器的跳闸线圈YR、断路器QF跳闸,切除故障,等待检查故障原因。当发生高压线路或设备短路时,电流互感器二次电流I2大于继电器动作电流时,继电器1或2接通,接着3接通;然后7接通发出信号同时接通于断路器跳闸线圈TQ、断路器QF跳闸、停止供电,等待检修。

本线路保护为两级定时限过电流保护,其简化原理示意图(只示意继电器动作顺序)如图2所示。从图2可以看出其保护原理和保护组成的环节所用的继电器基本上是相同的。

4整定计算、步骤

用标么值计算短路电流:(1)选基准容量为100VA,基准电压10KV,计算基准电流为5.774A。(2)经与宜州供电公司征询,系统电源电抗最大运行方式下为XS.Min为0.10,系统电源电抗最小运行方式下为XS.Max为0.20,线路电缆的电抗XL=0.6×0.08×100÷(10×10)=0.048,2台并列变电器电抗XT=4.5/100×100÷1÷2=2.25。(3)计算最大运行方式下的三相短路电流。线路电抗X10.m=0.10+0.048=0.148。线路的三相短路标么电流I10.m=1/0.148=6.757。线路三相短路电流周期分量有效值=5.774×6.757=39.015A。线路三相短路冲击电流峰值=2.55×39.015=99.488A。线路三相短路冲击电流有效值=1.52×39.015=59.303A。(4)计算最小运行方式下的两相短路电流。线路电抗X10.m=0.20+0.048=0.248。线路的三相短路标么电流I10.m=1/0.248=4.032。线路三相短路电流周期分量有效值=4.032×6.757=27.244A。线路两相短路冲击电流有效值=0.866×27.244=23.593A。经过以上短路电流的计算分析,我校的2000KVA容量10KV线路允许的最大故障电流为99.488A,其他计算值作为辅助参考。(5)有了电流的计算,我们首先选择10KV侧的电流互感器的变比为100/5,当电流互感器二次侧电流为5A时,此电流是通过电流继电器KA1和KA2的最大负荷电流I‘Lmax,会触发电流继电器KA1和KA2工作,从而使系统保护工作,达到保护线路的作用。这里我们使用电流互感器的接线方式为相电流接线系数,即Kw=l。这里补充一下电流互感器的接线系数。

Kw----------为电流继电器KA1和KA2的结线系数。接线系数有三种情况:

①两相两继电器式接线属相电流接线。在一次电路发生任何相间短路时,Kw=l,即保护灵敏度一样。②两相一继电器式接线,即两相电流差结线或两相交叉接线,当一次电路发生三相短路时,。③当装有电流互感器的A、C两相短路时,。而当A、B两相或B、C两相短路时,,这里B相未装电流互感器。

(7)整定动作时间。我们整定KT1和KT2的动作时间,可以按下面线路(图3)定时限整定时间来整定。先整定KT2为0.5S,为了保证前后两级保护装置动作的选择性,按“阶梯原则”进行整定,前一级保护动作的时间t1,应比后一级保护中整定的时间t2要大一个时间级差t。一般t取0.5~0.7S)。故当t1取0.5S,t取0.5S时,则KTl整定取t1=t2+t=0.5+0.5=1.0S。整定时间好以后,就要进行调试,可以用电秒表进行校验,这里不在详谈。

5注意事项

(1)在安装设备时,特别注意各个继电器的线圈接线端子及其触点的接线端子,千万不要弄错。(2)注意继电器的触点端子是串接在哪一个继电器的动作线圈。(3)接线时要分步完成,并且先接串联、后并联。

6安装运行结果及分析

(1)定时限过电流保护动作电流、动作时限的整定原则是:①作为无时限的后备保护整定,整条线路可靠系数应为1.1~1.2;②作为输电线路相间故障的主保护整定,灵敏系数不应低于1.25~1.5。(2)在实际运行线路中,在后一级保护动作使断路器跳闸后,前一级保护动作不会使其断路器紧接着跳闸,因为线路电流恢复正常,且前一级保护动作有时限级差。(3)在短路电流达到前一级动作整定值且存续一个时级差时,后一级保护启动,前一级保护动作也会使其断路器跳闸。(4)2015年5月3日,新建四栋学生公寓开挖,因开挖掘机的同志粗心大意,无意挖伤电缆,引起短路,导致开关跳闸,这是保护系统起到了保护作用。在抢修现场,因跳闸时间相当短,创伤点没有扩散,经过做中间接头就可以了。

7结语

在定时限过电流保护应用中,我们是作为主保护还是后备保护是有区别的,整定值、可靠系数和灵敏系数都要选择合理,才能达到我们保护线路的目的。

参考文献:

[1]王福忠,王玉梅,邹有明.现代供电技术[J].北京:中国电力出版社,2011.

[2]张根现,邹有明等.矿山过电流保护技术[J].北京:煤炭工业出版社,2005.

[3]贺家李.电力系统继电保护原理[J].北京:中国电力出版社,2010.

[4]马桂荣.工厂供配电技术[J].北京:北京理工大学出版社,2010.

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