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摘要:近些年来,由于部分供电部门对于变电站运转过程中采取的运行及保护措施不得当,导致发生了多起110kv变电站事故,造成了较大的经济损失,并对周边地区的生活、生产带去了不良影响。本文即分析了110kv变电器继电保护中所存在的各种问题,并有针对性的提出相应的应对措施。
关键词: 110kv变电站 继电保护 问题 措施
电力产业是国家经济发展过程中的一项重要基础产业,其与人民生活息息相关,电力设备发展,将直接促进国民经济的进步并带动人民生活水平的提高。 随着社会经济的迅猛发展,我国的电力事业的进步亦突飞猛进。电能与人们的生活息息相关,已经成为了人们生活中的必需品。若要电能能够稳定、安全的传输到各用电端,提高110kv变电站继电保护设备配置,确保继电保护过程有效实现是十分关键的保障因素。这便要求各地区相关工作人员对110kv变电站继电保护状况开展深入的分析工作,对于尚存的错误保护操作进行制止及更正,對于出现故障、无法正常运行的继电保护设备及时进行检修、更换,同时,110kv变电站的继电保护工作人员应不断完善管理及工作模式,从而确保继电保护工作队伍的整体水平不断提升。
一、110kV变电站继电保护中的常见问题
近些年来,国内发生了多起变压器烧毁而引发的电力事故,由此,变压器后备保护过程中的尚存不足成为110kV变电站继电保护中颇为常见的问题形式。目前,我国引发变压器烧毁的常见原因大致可分为三类:
1、变压器瞬时电流冲击耐受力弱
在电能输给过程中,间或会发生电流波动,变压器低压一侧会出现短路现象,此时,变压器会在瞬间受到较大电流的冲击,若变压器不具备较强的瞬时电流耐受能力,则其极易在该大电流瞬间发生烧毁。
2、变压器低压侧缺乏保护
通常情况下,变压器低压侧应同时具备断路器及过流双重保护。当10kV母线出现故障时,通过过流保护可以起到延长反应时间以排除故障的作用,同时,断路器亦可使变压器内部断路,从而防止烧毁故障发生。若此时过流保护及断路器均不能正常反应,则变压器高压一侧无法感应低压侧过流,导致故障发生。
3、出线间隔故障
对于标准的配电装置而言,其内部出线间隔应控制的某一合理的范围之内,然而,由于部分装置生产工艺不佳,出线间隔过小,设备质量低下,则容易引发变电器故障。
二、问题难点的应对策略
从上文的分析中我们可以知道,有些变压器的损坏问题是可以提前预防的,也有些损坏问题需要快速的解除低压侧母线的故障,同时提高断电器的灵敏度,除了采取这些方式之外,还可以从以下方面来防止变压器的损坏。
1、对复合电压闭锁过流进行保护。电力设备和线路运行中最大的保障就是有两套相同的保护装置和断路器,这样可以在一套保护装置或是一台断路器损坏时,另一套能够快速的断开或是报警,从而解除问题点。按照这一原则,如果变压器高压侧复合电压闭锁过流对低压母线灵敏度不高,就应在变压器低压侧增设一套过流保护,两套保护的交流和直流相互独立,这样就能防止原低压侧过流保护失去作用时变压器缺少保护;按照先跳低压侧、后跳高压侧的原则,增加低压侧过流保护时间段去跳总出口,以防止低压侧断路器失灵;并联使用高压侧的复合电压闭锁和低球侧复合电压闭锁,以提高高压侧复合电压闭锁对于低压侧短路的灵敏度。
2、实施对变压器接地后备保护。增加放电间隙过流保护延时,留出保护切除接地故障的时间,能有效解决不接地变压器放电间隙过流保护抢先动作的问题。 但是从防止变压器过电压的角度分析,3U0零序过电压保护的有效性要比放电间隙过流保护高, 所以, 不能省掉新建110kV变电站110kV母线三相电压互感器,同时要完善零序过电压保护、中性点零序过流保护和放电间隙过流保护的配置,有效增加变压器接地保护的可靠性和运行方式的灵活性。
3、正确选对CT位置。变压器差动CT在10kV侧最佳位置是紧挨着断路器并且位于母线侧,这样做的优点是当10kV断路器分断不起作用,起弧时可马上由差动保护来排除故障。如果不方便将CT装于母线侧,则必须靠近断路器。相间过流CT的安装必须要尽量靠近变压器,使引线、套管在其保护范围之内,优先采用变压器套管CT。
4、对直流电源消失的防护。当变压器所有保护共用同一个直流电源时,如果低压侧故障伴随直流电源消失,则后果不堪设想。比如,220kV某变电站150MVA主变两次烧毁都和直流中断有关。事故1:由于10kV出线存在故障,引起断路器爆炸,致使蓄电池引线不良,从而导致直流中断,1号主变烧毁;事故2:同样是10kV的原因,变压器分断失败,引起起弧着火,又由于柜体接地不良,形成高压,致使全站直流消失,变压器烧毁。为杜绝类似事故的的再次发生,除了提高直流电源的可靠性,还要保证用于同一保护对象的两套保护要有相对独立的直流电源。
三、对低压侧近区存在的故障分析以及保护的措施
变压器出线近区短路不能快速切除或低压侧(10kV侧)母线短路都会对变压器造成威胁,从而引起严重的设备事故。针对这种情况,应采取以下有效措施。
1、进行加设限时电流速断保护
在高压侧复合电压闭锁过流对低压母线灵敏度不够的情况下,低压侧需要增设一套过流保护装置。这种新增保护的特点必须为限时速断,能够配合低压出线速断,首先对本侧限跳,然后对总出口限跳。同时,原过流保护要配合出线过流,也是首先对本侧限跳,然后对总出口限跳。在高压侧复合电压闭锁过流对低压母线的灵敏度非常高的情况下,则需要把原低压侧过流设置成两段式。第一段是限时速断,配合出线速断,作用于跳本侧;第二段是过电流,配合出线过流,首先对本侧限跳,然后对总出口限跳。如上述情况,在增添了限时速断后,如果有低压母线故障的情况发生,或者在送出线近区发生故障而速断保护没有起作用或断路器分断不成功的情况发生,那么,新增加的限时速断装置将以1到2个级差的很短延时,瞬间跳开变压器,排除故障。
2、对低压母线增设母线进行保护
当低压母线短路容量较大、是220kV变压器的低压母线、变压器对低压侧短路耐受能力较差、变压器低压侧的限时速断保护对本母线灵敏度不高时,要在低压母线增设母线保护装置,以减少低压母线故障的排除时间。
3、缩短保护级差间的时间距离
加快后备保护的切除时间最有效的措施就是缩短保护配合的时间级差。当前,新建工程大多采用微机保护,要想把时间级差从原来的0.5s降低到0.3s,更换与变压器后备保护有配合关系的时间元件就可以,即只要将普通时间元件更换为高精度时间元件。如果能将全网的保护极差减少40%,则对提高系统和设备的安全性,减少故障电流持续时间具有很重要的意义。
总之,电能与人们的生活息息相关,是人们日常生活中必不可少的部分。良好的电能供给与人民生活水平关系密切,并在一定程度上可以促进国民经济的发展进步。110kv变电站继电保护工作在供配电网运作过程中发挥着十分重要的作用,必须保证变电运行良好,方能确保供电系统良好运营。因此,应十分重视继电保护措施的有效开展,加大设备维护投入,提高工作人员素质,完善管理模式,最终为国家电力事业发展,人民生活水平的提高做出贡献。
参考文献:
[1]黄健聪.110kV变电站继电保护中的问题与措施分析[J].中国城市经济,2011,20:162.
[2]周航.关于110kV变电站继电保护运行中的常见难题解析[J].电源技术应用,2013,08:100.
[3]甄兰英.110kV变电站继电保护故障及应对措施[J].电子制作,2013,16:236.
关键词: 110kv变电站 继电保护 问题 措施
电力产业是国家经济发展过程中的一项重要基础产业,其与人民生活息息相关,电力设备发展,将直接促进国民经济的进步并带动人民生活水平的提高。 随着社会经济的迅猛发展,我国的电力事业的进步亦突飞猛进。电能与人们的生活息息相关,已经成为了人们生活中的必需品。若要电能能够稳定、安全的传输到各用电端,提高110kv变电站继电保护设备配置,确保继电保护过程有效实现是十分关键的保障因素。这便要求各地区相关工作人员对110kv变电站继电保护状况开展深入的分析工作,对于尚存的错误保护操作进行制止及更正,對于出现故障、无法正常运行的继电保护设备及时进行检修、更换,同时,110kv变电站的继电保护工作人员应不断完善管理及工作模式,从而确保继电保护工作队伍的整体水平不断提升。
一、110kV变电站继电保护中的常见问题
近些年来,国内发生了多起变压器烧毁而引发的电力事故,由此,变压器后备保护过程中的尚存不足成为110kV变电站继电保护中颇为常见的问题形式。目前,我国引发变压器烧毁的常见原因大致可分为三类:
1、变压器瞬时电流冲击耐受力弱
在电能输给过程中,间或会发生电流波动,变压器低压一侧会出现短路现象,此时,变压器会在瞬间受到较大电流的冲击,若变压器不具备较强的瞬时电流耐受能力,则其极易在该大电流瞬间发生烧毁。
2、变压器低压侧缺乏保护
通常情况下,变压器低压侧应同时具备断路器及过流双重保护。当10kV母线出现故障时,通过过流保护可以起到延长反应时间以排除故障的作用,同时,断路器亦可使变压器内部断路,从而防止烧毁故障发生。若此时过流保护及断路器均不能正常反应,则变压器高压一侧无法感应低压侧过流,导致故障发生。
3、出线间隔故障
对于标准的配电装置而言,其内部出线间隔应控制的某一合理的范围之内,然而,由于部分装置生产工艺不佳,出线间隔过小,设备质量低下,则容易引发变电器故障。
二、问题难点的应对策略
从上文的分析中我们可以知道,有些变压器的损坏问题是可以提前预防的,也有些损坏问题需要快速的解除低压侧母线的故障,同时提高断电器的灵敏度,除了采取这些方式之外,还可以从以下方面来防止变压器的损坏。
1、对复合电压闭锁过流进行保护。电力设备和线路运行中最大的保障就是有两套相同的保护装置和断路器,这样可以在一套保护装置或是一台断路器损坏时,另一套能够快速的断开或是报警,从而解除问题点。按照这一原则,如果变压器高压侧复合电压闭锁过流对低压母线灵敏度不高,就应在变压器低压侧增设一套过流保护,两套保护的交流和直流相互独立,这样就能防止原低压侧过流保护失去作用时变压器缺少保护;按照先跳低压侧、后跳高压侧的原则,增加低压侧过流保护时间段去跳总出口,以防止低压侧断路器失灵;并联使用高压侧的复合电压闭锁和低球侧复合电压闭锁,以提高高压侧复合电压闭锁对于低压侧短路的灵敏度。
2、实施对变压器接地后备保护。增加放电间隙过流保护延时,留出保护切除接地故障的时间,能有效解决不接地变压器放电间隙过流保护抢先动作的问题。 但是从防止变压器过电压的角度分析,3U0零序过电压保护的有效性要比放电间隙过流保护高, 所以, 不能省掉新建110kV变电站110kV母线三相电压互感器,同时要完善零序过电压保护、中性点零序过流保护和放电间隙过流保护的配置,有效增加变压器接地保护的可靠性和运行方式的灵活性。
3、正确选对CT位置。变压器差动CT在10kV侧最佳位置是紧挨着断路器并且位于母线侧,这样做的优点是当10kV断路器分断不起作用,起弧时可马上由差动保护来排除故障。如果不方便将CT装于母线侧,则必须靠近断路器。相间过流CT的安装必须要尽量靠近变压器,使引线、套管在其保护范围之内,优先采用变压器套管CT。
4、对直流电源消失的防护。当变压器所有保护共用同一个直流电源时,如果低压侧故障伴随直流电源消失,则后果不堪设想。比如,220kV某变电站150MVA主变两次烧毁都和直流中断有关。事故1:由于10kV出线存在故障,引起断路器爆炸,致使蓄电池引线不良,从而导致直流中断,1号主变烧毁;事故2:同样是10kV的原因,变压器分断失败,引起起弧着火,又由于柜体接地不良,形成高压,致使全站直流消失,变压器烧毁。为杜绝类似事故的的再次发生,除了提高直流电源的可靠性,还要保证用于同一保护对象的两套保护要有相对独立的直流电源。
三、对低压侧近区存在的故障分析以及保护的措施
变压器出线近区短路不能快速切除或低压侧(10kV侧)母线短路都会对变压器造成威胁,从而引起严重的设备事故。针对这种情况,应采取以下有效措施。
1、进行加设限时电流速断保护
在高压侧复合电压闭锁过流对低压母线灵敏度不够的情况下,低压侧需要增设一套过流保护装置。这种新增保护的特点必须为限时速断,能够配合低压出线速断,首先对本侧限跳,然后对总出口限跳。同时,原过流保护要配合出线过流,也是首先对本侧限跳,然后对总出口限跳。在高压侧复合电压闭锁过流对低压母线的灵敏度非常高的情况下,则需要把原低压侧过流设置成两段式。第一段是限时速断,配合出线速断,作用于跳本侧;第二段是过电流,配合出线过流,首先对本侧限跳,然后对总出口限跳。如上述情况,在增添了限时速断后,如果有低压母线故障的情况发生,或者在送出线近区发生故障而速断保护没有起作用或断路器分断不成功的情况发生,那么,新增加的限时速断装置将以1到2个级差的很短延时,瞬间跳开变压器,排除故障。
2、对低压母线增设母线进行保护
当低压母线短路容量较大、是220kV变压器的低压母线、变压器对低压侧短路耐受能力较差、变压器低压侧的限时速断保护对本母线灵敏度不高时,要在低压母线增设母线保护装置,以减少低压母线故障的排除时间。
3、缩短保护级差间的时间距离
加快后备保护的切除时间最有效的措施就是缩短保护配合的时间级差。当前,新建工程大多采用微机保护,要想把时间级差从原来的0.5s降低到0.3s,更换与变压器后备保护有配合关系的时间元件就可以,即只要将普通时间元件更换为高精度时间元件。如果能将全网的保护极差减少40%,则对提高系统和设备的安全性,减少故障电流持续时间具有很重要的意义。
总之,电能与人们的生活息息相关,是人们日常生活中必不可少的部分。良好的电能供给与人民生活水平关系密切,并在一定程度上可以促进国民经济的发展进步。110kv变电站继电保护工作在供配电网运作过程中发挥着十分重要的作用,必须保证变电运行良好,方能确保供电系统良好运营。因此,应十分重视继电保护措施的有效开展,加大设备维护投入,提高工作人员素质,完善管理模式,最终为国家电力事业发展,人民生活水平的提高做出贡献。
参考文献:
[1]黄健聪.110kV变电站继电保护中的问题与措施分析[J].中国城市经济,2011,20:162.
[2]周航.关于110kV变电站继电保护运行中的常见难题解析[J].电源技术应用,2013,08:100.
[3]甄兰英.110kV变电站继电保护故障及应对措施[J].电子制作,2013,16:236.