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摘要:本文分析与探讨了10KV供电系统变压器以及继电保护经常遇到的故障,并提出了一些解决故障的措施。
关键词:继电保护;配电系统;问题措施
1、常用电流保护的分析
1.1定时限过电流保护
(1)定时限过电流保护。经整定计算确定之后,即由相关专门的时间继电器予以保证,其动作时限与短路电流的大小无关,因此称为定时限过电流保护。
(2)继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器、电磁式中问继电器、电磁式电流继电器、电磁式信号继电器构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性,上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定,动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般应用在电力系统中变配电所,作为10kv出线开关的电流保护。
(3)定时限过电流保护的基本原理。
在10kv中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
(4)动作电流的整定计算。
过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。在正常情况下,出现最大负荷电流时(即电动机的启动和自启动电流,以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等)不应动作。即:
Idz﹥Ifh.max式中:Idz ----广过电流保护继电器的一次动作电流:
Ifh.max-----最大负荷电流。
保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后,保护装置有可能出现最大负荷电流,为保证选择性, 已动作的电流继电器在这时应当返回。因此保护装置的一次返回电流If,应大于最大负荷电流Ifh.ma。即:
Ifh> Ifh.max
因此,定时限过电流装置电流继电器的动作电流Idz.j为:
Idz.j=(Kk.Kjx/Kf·Nlh)·Ifh.max
式中:KK-----可靠系数,考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设,一般取为1.15~1.25Kjx-----由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时Kjx=l;如为三角形接线和两相电流差接线时Kjx=1.732Kf-----返回系数,一般小于1;Klh-----电流互感器的变比。
1.2反时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单但内部结构十分复杂,调试比较困难:在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。这种保护方式目前主要应用于一般用户端的进线开关处保护,不推荐使用在变电站l0kv出线开关处。
2、電流继电保护具体处理措施
2.1 改进开关设备继电保护的时限配合问题
用JSL集成电路型定时限过流继电器替换配电所原传统的电磁式继电器,JSL集成电路继电器融合了过流继电器和时间继电器高精度、动作时间短和误差范围小等特点。其限极差能符合任意两级保护间的时限级差,所以这样能很好的避免了因两级保护间的时限级差小而导致发生越级跳闸的故障问题吧。
2.2 瓦斯保护
瓦斯保护包括轻瓦斯保护动作于信号和重瓦斯保护动作于断路器跳闸两种。造成重瓦斯保护动作与断路跳阐,可能是因为变压器内部出现故障或者继电保护装置发生二次回路故障。若检差维修后油中的空气快速分离, 很有可能会致使瓦斯保护动作于跳闸的发生。瓦斯保护装置发出信号后,检查发现如果不是以上因素引起的,应该立刻检查瓦斯继电器气体的颜色和可燃性,根据检查的结果对故障的性质做出判断。出现重瓦斯保护动作时,如果已经非常确定是属于内部故障,则须及时向上级汇报故障的情况并且抽取油的样品进行化验。分析观察油的色谱闪点,当变压器内部出现故障时,通常油的闪点比正常情况时下降5度以上,这时必须停止送电,直到处理完故障为止。
2.3 定时限过电流保护
变压器的定时限过电流保护是指起动电流按照躲开最大负荷电流来整定的一种保护。它在正常运行时不动作,而在有故障时,则反应电流的增大而动作。定时限过电流保护主要由作为出口元件的电磁式中间继电器、作为时限元件的电磁式时间继电器、作为信号元件的电磁式信号继电器和作为起动元件的电磁式电流继电器几个部分组成。定时限过电流保护的短路电流跟继电保护的动作时间的长短没有联系,在一定范围内,调整时间继电器可以缩短动作时间,定时限过电流保护应该设有相匹配的直流屏,一般会使用在10~35kV系统的变配电所。变压器因为定时限过电流保护动作出现跳闸状况时,详细认真地检查跳闸有没有出现越级的情况,如果是因为出线断路器的保护装置动作故障而引起变压器越级跳闸,必须把有故障的出线断路器拉开,将其它各线路送电恢复正常使用;如果查不出出线断路器的保护装置动作故障,可在空载的情况下,将变压器做一次试投,等到保护装置恢复正常后逐路送电。
2.4 电流速断保护
为了提高供电系统稳定运行和用户安全可靠的用电,在设计电力系统时,尽量在发生故障那一刹那,继电保护装置应该快速动作。电流速断保护动作快速、容易可靠,能瞬间动作从而保护系统避免损失扩大。当系统变压器速断动作保护跳闸时,若系统中有备用的变压器,立即使用备用变压器,随后应检查速断保护的各部分电路。对供电系统变压器的套管和连接变压器的母线是否完好进行检查。再者,应检查变压器的电缆头有没有损坏和电缆有没有移动到另一地方的情况。如果结果表明没有出现以上情况,必须检查故障有没有出现在变压器内部,若变压器内部出现故障,那么变电器合闸不能送电。
2.5 零序电流保护
10KV电力系统采用的是中性点不接地的运行方式,当电力系统正常运行时,受相电压作用的影响,每相均含有一个超过90°的电容电流通向大地。三相对在地间平均对称分布着电容,这三个电容电流的相位都相互相差了120°,正好正负先抵消导致其中点电位等于零。若系统有一相出现金属性接地故障,则该相此时的电压等于零,但三相的电压保持不变,因为另外两相对地的电压会因此升高作为线电压。零序电流保护装置主要是利用接地故障线路的零序电流比非接地故障线路的零序电流大的特点,当绝缘监察装置符合不了系统运行时需要的高要求时,这时要保护系统可采用零序电流保护装置。
3、 结语
10kV 供电系统是供电网络的重要组成部分,为了保障电力系统正常运行,必须准确高效整定计算出电网继电的保护定值。而继电保护装置是供电系统能正常安全的运作和维护其可靠稳定性的保证,因此有效的运用继电保护装置的功能,确定合理继电保护定值,以此可以维持保护装置间的配合关系。
参考文献
[1] 李忠湖,浅谈10kV供电系统的继电保护[J]小水电,2009.12
[2] 王前. 关于10KV 供电系统继电保护的论述[J].中国科技博览. 2010 (33) .
关键词:继电保护;配电系统;问题措施
1、常用电流保护的分析
1.1定时限过电流保护
(1)定时限过电流保护。经整定计算确定之后,即由相关专门的时间继电器予以保证,其动作时限与短路电流的大小无关,因此称为定时限过电流保护。
(2)继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器、电磁式中问继电器、电磁式电流继电器、电磁式信号继电器构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性,上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定,动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般应用在电力系统中变配电所,作为10kv出线开关的电流保护。
(3)定时限过电流保护的基本原理。
在10kv中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
(4)动作电流的整定计算。
过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。在正常情况下,出现最大负荷电流时(即电动机的启动和自启动电流,以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等)不应动作。即:
Idz﹥Ifh.max式中:Idz ----广过电流保护继电器的一次动作电流:
Ifh.max-----最大负荷电流。
保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后,保护装置有可能出现最大负荷电流,为保证选择性, 已动作的电流继电器在这时应当返回。因此保护装置的一次返回电流If,应大于最大负荷电流Ifh.ma。即:
Ifh> Ifh.max
因此,定时限过电流装置电流继电器的动作电流Idz.j为:
Idz.j=(Kk.Kjx/Kf·Nlh)·Ifh.max
式中:KK-----可靠系数,考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设,一般取为1.15~1.25Kjx-----由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时Kjx=l;如为三角形接线和两相电流差接线时Kjx=1.732Kf-----返回系数,一般小于1;Klh-----电流互感器的变比。
1.2反时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单但内部结构十分复杂,调试比较困难:在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。这种保护方式目前主要应用于一般用户端的进线开关处保护,不推荐使用在变电站l0kv出线开关处。
2、電流继电保护具体处理措施
2.1 改进开关设备继电保护的时限配合问题
用JSL集成电路型定时限过流继电器替换配电所原传统的电磁式继电器,JSL集成电路继电器融合了过流继电器和时间继电器高精度、动作时间短和误差范围小等特点。其限极差能符合任意两级保护间的时限级差,所以这样能很好的避免了因两级保护间的时限级差小而导致发生越级跳闸的故障问题吧。
2.2 瓦斯保护
瓦斯保护包括轻瓦斯保护动作于信号和重瓦斯保护动作于断路器跳闸两种。造成重瓦斯保护动作与断路跳阐,可能是因为变压器内部出现故障或者继电保护装置发生二次回路故障。若检差维修后油中的空气快速分离, 很有可能会致使瓦斯保护动作于跳闸的发生。瓦斯保护装置发出信号后,检查发现如果不是以上因素引起的,应该立刻检查瓦斯继电器气体的颜色和可燃性,根据检查的结果对故障的性质做出判断。出现重瓦斯保护动作时,如果已经非常确定是属于内部故障,则须及时向上级汇报故障的情况并且抽取油的样品进行化验。分析观察油的色谱闪点,当变压器内部出现故障时,通常油的闪点比正常情况时下降5度以上,这时必须停止送电,直到处理完故障为止。
2.3 定时限过电流保护
变压器的定时限过电流保护是指起动电流按照躲开最大负荷电流来整定的一种保护。它在正常运行时不动作,而在有故障时,则反应电流的增大而动作。定时限过电流保护主要由作为出口元件的电磁式中间继电器、作为时限元件的电磁式时间继电器、作为信号元件的电磁式信号继电器和作为起动元件的电磁式电流继电器几个部分组成。定时限过电流保护的短路电流跟继电保护的动作时间的长短没有联系,在一定范围内,调整时间继电器可以缩短动作时间,定时限过电流保护应该设有相匹配的直流屏,一般会使用在10~35kV系统的变配电所。变压器因为定时限过电流保护动作出现跳闸状况时,详细认真地检查跳闸有没有出现越级的情况,如果是因为出线断路器的保护装置动作故障而引起变压器越级跳闸,必须把有故障的出线断路器拉开,将其它各线路送电恢复正常使用;如果查不出出线断路器的保护装置动作故障,可在空载的情况下,将变压器做一次试投,等到保护装置恢复正常后逐路送电。
2.4 电流速断保护
为了提高供电系统稳定运行和用户安全可靠的用电,在设计电力系统时,尽量在发生故障那一刹那,继电保护装置应该快速动作。电流速断保护动作快速、容易可靠,能瞬间动作从而保护系统避免损失扩大。当系统变压器速断动作保护跳闸时,若系统中有备用的变压器,立即使用备用变压器,随后应检查速断保护的各部分电路。对供电系统变压器的套管和连接变压器的母线是否完好进行检查。再者,应检查变压器的电缆头有没有损坏和电缆有没有移动到另一地方的情况。如果结果表明没有出现以上情况,必须检查故障有没有出现在变压器内部,若变压器内部出现故障,那么变电器合闸不能送电。
2.5 零序电流保护
10KV电力系统采用的是中性点不接地的运行方式,当电力系统正常运行时,受相电压作用的影响,每相均含有一个超过90°的电容电流通向大地。三相对在地间平均对称分布着电容,这三个电容电流的相位都相互相差了120°,正好正负先抵消导致其中点电位等于零。若系统有一相出现金属性接地故障,则该相此时的电压等于零,但三相的电压保持不变,因为另外两相对地的电压会因此升高作为线电压。零序电流保护装置主要是利用接地故障线路的零序电流比非接地故障线路的零序电流大的特点,当绝缘监察装置符合不了系统运行时需要的高要求时,这时要保护系统可采用零序电流保护装置。
3、 结语
10kV 供电系统是供电网络的重要组成部分,为了保障电力系统正常运行,必须准确高效整定计算出电网继电的保护定值。而继电保护装置是供电系统能正常安全的运作和维护其可靠稳定性的保证,因此有效的运用继电保护装置的功能,确定合理继电保护定值,以此可以维持保护装置间的配合关系。
参考文献
[1] 李忠湖,浅谈10kV供电系统的继电保护[J]小水电,2009.12
[2] 王前. 关于10KV 供电系统继电保护的论述[J].中国科技博览. 2010 (33) .