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【摘 要】继电保护是保护整个电网安全运行的一道屏障,当电网或电气设备发生故障,或出现影响安全运行的异常情况时,自动切除故障设备或消除异常情况的技术与装备,电流速断保护是35kV电压等级的主要保护,能快速的切除电网中的故障设备,使电网迅速恢复到正常状态,是继电保护中一个非常重要的组成部分。
【关键词】继电保护;故障;设备;安全;线路
一、具体问题描述
我局110kV香花变电站中压侧一条35KV出线在短暂的时间内速断保护多次动作,该线路配有三段式电流保护,零序电流保护等35kV线路保护应有的保护,根据跳闸情况,我局线路工作人员对本线路进行了巡视检查,但未发现线路上出现短路或其他异常现象,同时检修工区保护班工作人员对该保护也进行了试验,但同样未发现保护异常,属于正常动作,于是对此线路进行了试送,试送成功,电压和电流等一切正常,随后试验人员离开现场。运行至傍晚时分,又发生速断动作,随后试验人员再次赶到现场对保护、开关高压试验、互感器、线路的绝缘进行了系统的全面的校验依然没有发现异常。
二、解决问题的思路和方法
对高压来讲,过流保护一般是对线路或设备进行过负荷和短路保护,而电流速断保护一般只用于短路保护,是最基础的保护,也是最重要的保护。过流保护设定值往往较小(一般只需躲过正常工作引起的电流),动作带有一定延时;而电流速断保护一般设定值较大,多为瞬时动作。
一套完整的过流保护包括三段:
1、瞬時电流速断保护(简称电流速断保护或过流Ⅰ段)
2、限时电流速断保护(过流Ⅱ段)
3、过电流保护(过流Ⅲ段)。
它们的区别在于保护范围不同:
1、瞬时电流速断保护:保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85%;
2、限时电流速断保护:保护范围是被保护线路的全长或下一回线路的15%;
3、过电流保护:保护范围为被保护线路的全长直至下一回线路的全长。
在电网中,35kV及以下的较低的电压网络往往采用三段式电流保护,主要优点是简单可靠,并且在一般情况下能满足快速切除故障的要求。尤其是对35kV线路保护而言,通常将过流保护的Ⅰ、Ⅱ段作为线路保护的主保护,而将Ⅲ段作为线路保护的后备保护。
工作人员之后开始对负荷的变化进行分析,看是否是因为负荷瞬间过大引起,但是观察之后发现傍晚时分负荷变大,但是并未达到速断定值,属于正常的负荷变化。
于是大家又开始考虑风摆的问题,架空线路的线间距离应考虑到风摆等因素,设计规程规定:35KV架空线档距170米以下线间距离2米、档距240米以下线间距离2.5米、档距300米以下线间距离3米,相与相之间安全距离为1.5米,离地面安全距离为6米,导线在最大弧垂、最大风偏时与树木之间的安全距离:最大弧垂时垂直距离4.0m;最大风偏时净空距离3.5m。由于该地区处于田间,周围没有什么高楼等可以挡风的地方,所以风有可能引起两条线路之间的安全距离不够导致相间短路,但是根据当时的天气情况,并没有出现大风的情况,只有一点微风,不足以引起导线风摆,所以这种情况排除。
随后大家又从所处的地理环境观察,由于该地区处于煤矿塌陷区,且该站已运行接近20年,站外铁塔极有可能开始下沉,该站35kV出线有两条,但是这两条出线交叉跨越,且距离接近,如果一座有下沉,则会导致与另一座的距离更近,引起两条线路之间的安全距离不够,导致相间短路。
除此之外还有可能是闪络现象,在高电压作用下,气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后,电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化,损坏表面绝缘,破坏绝缘子导致短路。
三、解决问题的实践过程描述
根据上述分析的情况,线路工作人员又再次对线路尤其是铁塔附近进行了检查,这次发现线路上有轻微的损坏,就像是鸟啄一样,之后又对铁塔的高度以及基础进行了检查,发现铁塔有下沉的迹象,根据35kV架空线路的安全距离的规定,工作人员又对两条线路之间相间安全距离做了测量,已经接近国家所规定的安全距离,如果再发生大风等其他情况势必会发生故障。之后工作人员根据现场情况将铁塔进行了垫高和移动,保护正常,线路正常运行。
四、对实践过程的思考和对效果的评价
通过这个案例我们了解到,导致保护频繁动作的确是短路,但是短路情况也有很多,我们需要从多个方面去考虑保护动作的原因。按照我们习惯性的思维,对于一条正常运行的线路,我们首先会想到可能是线路出现故障,开始排查线路,其次就是断路器故障或者保护出现误动等,局限了我们排除故障解决问题的思路,导致我们找不到故障原因。我们应该放开我们的思维,不能仅仅的依靠我们的工作经验,例如本次事故,由于该站处于煤矿塌陷区,铁塔基础的下陷导致铁塔上线路的A相与另外一条线路的B相距离近,一旦负荷变大或遇见大风大雨等情况时都有可能导致保护动作,如果这次没有找出原因的所在,极有可能铁塔继续下沉,最终导致事故扩大;另外排除故障时还要根据保护动作的实际情况去判断,例如本次故障是速断保护动作,我们就要根据保护装置的说明书和速断保护的定义去分析问题,这样就能从根本上解决问题,并且出现类似情况,就需要多部门配合,集大家的智慧与经验与一体,就能快速的找到故障原因,节省停电时间,而且这更是大家一起交流学习的好机会。
(作者单位:国网河南省电力公司淅川县供电公司)
【关键词】继电保护;故障;设备;安全;线路
一、具体问题描述
我局110kV香花变电站中压侧一条35KV出线在短暂的时间内速断保护多次动作,该线路配有三段式电流保护,零序电流保护等35kV线路保护应有的保护,根据跳闸情况,我局线路工作人员对本线路进行了巡视检查,但未发现线路上出现短路或其他异常现象,同时检修工区保护班工作人员对该保护也进行了试验,但同样未发现保护异常,属于正常动作,于是对此线路进行了试送,试送成功,电压和电流等一切正常,随后试验人员离开现场。运行至傍晚时分,又发生速断动作,随后试验人员再次赶到现场对保护、开关高压试验、互感器、线路的绝缘进行了系统的全面的校验依然没有发现异常。
二、解决问题的思路和方法
对高压来讲,过流保护一般是对线路或设备进行过负荷和短路保护,而电流速断保护一般只用于短路保护,是最基础的保护,也是最重要的保护。过流保护设定值往往较小(一般只需躲过正常工作引起的电流),动作带有一定延时;而电流速断保护一般设定值较大,多为瞬时动作。
一套完整的过流保护包括三段:
1、瞬時电流速断保护(简称电流速断保护或过流Ⅰ段)
2、限时电流速断保护(过流Ⅱ段)
3、过电流保护(过流Ⅲ段)。
它们的区别在于保护范围不同:
1、瞬时电流速断保护:保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85%;
2、限时电流速断保护:保护范围是被保护线路的全长或下一回线路的15%;
3、过电流保护:保护范围为被保护线路的全长直至下一回线路的全长。
在电网中,35kV及以下的较低的电压网络往往采用三段式电流保护,主要优点是简单可靠,并且在一般情况下能满足快速切除故障的要求。尤其是对35kV线路保护而言,通常将过流保护的Ⅰ、Ⅱ段作为线路保护的主保护,而将Ⅲ段作为线路保护的后备保护。
工作人员之后开始对负荷的变化进行分析,看是否是因为负荷瞬间过大引起,但是观察之后发现傍晚时分负荷变大,但是并未达到速断定值,属于正常的负荷变化。
于是大家又开始考虑风摆的问题,架空线路的线间距离应考虑到风摆等因素,设计规程规定:35KV架空线档距170米以下线间距离2米、档距240米以下线间距离2.5米、档距300米以下线间距离3米,相与相之间安全距离为1.5米,离地面安全距离为6米,导线在最大弧垂、最大风偏时与树木之间的安全距离:最大弧垂时垂直距离4.0m;最大风偏时净空距离3.5m。由于该地区处于田间,周围没有什么高楼等可以挡风的地方,所以风有可能引起两条线路之间的安全距离不够导致相间短路,但是根据当时的天气情况,并没有出现大风的情况,只有一点微风,不足以引起导线风摆,所以这种情况排除。
随后大家又从所处的地理环境观察,由于该地区处于煤矿塌陷区,且该站已运行接近20年,站外铁塔极有可能开始下沉,该站35kV出线有两条,但是这两条出线交叉跨越,且距离接近,如果一座有下沉,则会导致与另一座的距离更近,引起两条线路之间的安全距离不够,导致相间短路。
除此之外还有可能是闪络现象,在高电压作用下,气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后,电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化,损坏表面绝缘,破坏绝缘子导致短路。
三、解决问题的实践过程描述
根据上述分析的情况,线路工作人员又再次对线路尤其是铁塔附近进行了检查,这次发现线路上有轻微的损坏,就像是鸟啄一样,之后又对铁塔的高度以及基础进行了检查,发现铁塔有下沉的迹象,根据35kV架空线路的安全距离的规定,工作人员又对两条线路之间相间安全距离做了测量,已经接近国家所规定的安全距离,如果再发生大风等其他情况势必会发生故障。之后工作人员根据现场情况将铁塔进行了垫高和移动,保护正常,线路正常运行。
四、对实践过程的思考和对效果的评价
通过这个案例我们了解到,导致保护频繁动作的确是短路,但是短路情况也有很多,我们需要从多个方面去考虑保护动作的原因。按照我们习惯性的思维,对于一条正常运行的线路,我们首先会想到可能是线路出现故障,开始排查线路,其次就是断路器故障或者保护出现误动等,局限了我们排除故障解决问题的思路,导致我们找不到故障原因。我们应该放开我们的思维,不能仅仅的依靠我们的工作经验,例如本次事故,由于该站处于煤矿塌陷区,铁塔基础的下陷导致铁塔上线路的A相与另外一条线路的B相距离近,一旦负荷变大或遇见大风大雨等情况时都有可能导致保护动作,如果这次没有找出原因的所在,极有可能铁塔继续下沉,最终导致事故扩大;另外排除故障时还要根据保护动作的实际情况去判断,例如本次故障是速断保护动作,我们就要根据保护装置的说明书和速断保护的定义去分析问题,这样就能从根本上解决问题,并且出现类似情况,就需要多部门配合,集大家的智慧与经验与一体,就能快速的找到故障原因,节省停电时间,而且这更是大家一起交流学习的好机会。
(作者单位:国网河南省电力公司淅川县供电公司)