馬慶春

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局 廣西南寧 530000）

關(guān)于高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)改進(jìn)的探討

馬慶春

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局 廣西南寧 530000）

當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技都在迅猛發(fā)展，設(shè)備更新的速度越來越快，電力行業(yè)也一樣。原有的過流繼電保護(hù)方式由于靈敏度低、保護(hù)動(dòng)作速度慢等缺陷，難以保證現(xiàn)代電力設(shè)備良好、安全運(yùn)行的要求，導(dǎo)致電力安全事故頻頻發(fā)生，甚至威脅人類生命安全和財(cái)產(chǎn)。本文針對(duì)改造前的高壓過流繼電保護(hù)的技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探究，剖析了該技術(shù)在應(yīng)用過程中的優(yōu)勢(shì)和不足之處，為了更好的適應(yīng)當(dāng)前的高壓設(shè)備，提出了對(duì)高壓供電系統(tǒng)過流繼電保護(hù)的智能化改造對(duì)策，以供參考，希望通過本文的介紹和剖析，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高壓過流繼電系統(tǒng)故障的規(guī)避。

高壓；過流繼電保護(hù)；改造

從我國電力系統(tǒng)整體情況來看，大多數(shù)繼電保護(hù)電源使用的是高壓供電系統(tǒng)，且采用的是中性點(diǎn)不接地的兩路10kV電源供電，該系統(tǒng)在正常運(yùn)行過程中，互為主備，以分段的形式相互聯(lián)絡(luò)，也可以自動(dòng)倒換。這種供電系統(tǒng)，對(duì)高壓二次控制回路中的過流繼電保護(hù)系統(tǒng)提出了更高的要求的同時(shí)也有自身的優(yōu)越性，即：一旦一路外電停電時(shí)，另一路能夠快速投入使用，避免突然停電給人們生產(chǎn)生活帶來諸多不便。因此，要基于高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，不斷對(duì)其進(jìn)行改造，促使智能化的高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)逐步形成，以較高的速度和較高的靈敏度，提高供電系統(tǒng)的服務(wù)水平，避免各種線路故障帶來不必要的損失，就此，文中以高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)改造前的優(yōu)勢(shì)和不足作為切入點(diǎn)，進(jìn)一步分析了智能化改造設(shè)備的選型，并在長(zhǎng)期實(shí)踐和不斷探索中，將這些智能化的設(shè)備運(yùn)用到高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)的改造工程中，確保電力系統(tǒng)良好安全運(yùn)行。

1 探究并剖析高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)在改造前的優(yōu)缺點(diǎn)

通常情況下，由一次回路系統(tǒng)和二次控制回路系統(tǒng)共同組成一個(gè)完整的高壓電路系統(tǒng)。電力部門在對(duì)高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行改造前，整個(gè)系統(tǒng)是由兩只過流繼電器1LJ、2LJ組成，同時(shí)由兩個(gè)電流互感器構(gòu)成，即2LHa、2LHc，同時(shí)該系統(tǒng)中還包含多個(gè)輔助元器件，如：時(shí)間繼電器、防跳閘繼電器、中間繼電器等。在整個(gè)系統(tǒng)中，高壓過流保護(hù)系統(tǒng)具體采用的是兩相兩繼電器的反時(shí)限過流繼電對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，通過長(zhǎng)期實(shí)踐和不斷探索總結(jié)到|：反時(shí)限過流保護(hù)，它是指在一種同線路不同地點(diǎn)發(fā)生短路的情況下，由于短路電流不同，保護(hù)具有不同的動(dòng)作時(shí)限，而往往在電路靠近電源端短路電流卻相當(dāng)大，動(dòng)作時(shí)間卻比較短。在高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)中，反時(shí)限過流保護(hù)也有自身的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是：在線路靠近電源處發(fā)生短路時(shí)保護(hù)動(dòng)作的時(shí)限比較短，有利于快速解決短路問題。其缺點(diǎn)是：時(shí)限配合具有一定的復(fù)雜性，雖然整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的每一條電路靠近電源短路時(shí)動(dòng)作時(shí)限比末端短路時(shí)限動(dòng)作要短很多，但是一旦出現(xiàn)線路級(jí)數(shù)比較多的情況時(shí)，多個(gè)線路合起來的總動(dòng)作時(shí)限比較長(zhǎng)，不利于線路設(shè)備正常高效運(yùn)行。它呈現(xiàn)出的特點(diǎn)是：使保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與通過故障的繼電器或者電流呈反比例的關(guān)系。因此，為了說明高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)在改造前的優(yōu)越性，文中以GL-21型反時(shí)限繼電器作為范例進(jìn)一步探究，基于反時(shí)限繼電保護(hù)自身的優(yōu)越性，它呈現(xiàn)出電路投資少和接線方便等特點(diǎn)，但是整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中GL型繼電保護(hù)以觸點(diǎn)容量大的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)電流速段的保護(hù)控制，同時(shí)還可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)了線路跳閘等問題進(jìn)行及時(shí)處理。此外，在遇到短路電流比較小的情況下時(shí)，繼電器動(dòng)作會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，使得GL型繼電器會(huì)以10倍整定動(dòng)作在電流下的動(dòng)作不斷加快，提升到0.5s，由此可見，改造前的高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)有自身的優(yōu)缺點(diǎn)，在優(yōu)化高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，要對(duì)其優(yōu)點(diǎn)予以保留，對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)一步完善和改進(jìn)，促使高壓供電系統(tǒng)良好、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

2 智能化高壓過流繼電保護(hù)設(shè)備的選型

針對(duì)上述高壓過流保護(hù)系統(tǒng)中反時(shí)限過流繼電器的優(yōu)缺點(diǎn)，為了更好的消除其弊端，采用智能化的手段對(duì)整個(gè)高壓二次回路的過流繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行改造是唯一的解決途徑，這種辦法是從源頭解決，避免整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障或者是短路現(xiàn)象。電力系統(tǒng)的工作人員通過長(zhǎng)期實(shí)踐和不斷考察發(fā)現(xiàn)，繼電器的PMF700L-B型配電線路保護(hù)測(cè)控構(gòu)成的智能保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，呈現(xiàn)出速度快、靈敏度高的特征，且整個(gè)系統(tǒng)的安裝比較簡(jiǎn)便，操作方便，能夠更好的滿足高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)的改造要求，另外，該設(shè)備的智能化，還具有較多的優(yōu)越性，具體表現(xiàn)在：①這種智能化系統(tǒng)主要采用后插撥方式，在一定程度上加強(qiáng)了型單元機(jī)箱干擾設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了抗振動(dòng)，同時(shí)該系統(tǒng)在便于安裝在開關(guān)柜上運(yùn)行，節(jié)省了系統(tǒng)安裝占地面積。②智能化的設(shè)備，具體采用的是32位ARM處理器，相比傳統(tǒng)的設(shè)備來說，加快了運(yùn)行效率，增強(qiáng)了信息儲(chǔ)存能力，且保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。③此類智能繼電器具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，設(shè)置簡(jiǎn)潔且便于用戶操作得特點(diǎn)。④改造后的系統(tǒng)相比改造前來說，使用的是實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，其模塊化編程的手段，增強(qiáng)了整個(gè)高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。⑤基于該系統(tǒng)具有高標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容性的優(yōu)越性，因此，它可在任何環(huán)境下良好、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，即便是及其惡劣的環(huán)境，也不影響其工作效率，如：潮濕環(huán)境下、低溫環(huán)境下、有灰塵的環(huán)境下或者是強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾下。⑥改造后的智能系統(tǒng)采用高精度A/D采樣，相比改造前的系統(tǒng)來說，測(cè)量的精度大大增強(qiáng)了。⑦該系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行過程中最近出現(xiàn)的故障機(jī)運(yùn)行信息進(jìn)行儲(chǔ)存，保留數(shù)據(jù)信息的完整性，便于維護(hù)人員根據(jù)故障源及時(shí)做好故障處理工作，降低系統(tǒng)故障帶來的不利影響。⑧除此之外，智能化系統(tǒng)可采用中文圖形液晶顯示，在指示燈信號(hào)提示方面發(fā)揮著重要的作用，便于系統(tǒng)工作人員操作，提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

3 改造后的高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)

基于上述內(nèi)容對(duì)高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行改造后，采用二次控制回路，從而達(dá)到減少故障出現(xiàn)，保護(hù)系統(tǒng)的目的，其中保護(hù)原理是兩相接線，具體如圖1所示。

圖1 改造后的二次控制回路圖

由此可見，采用上述辦法對(duì)高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行改造，不僅給改造人員簡(jiǎn)化了工作程序，以少量線路改動(dòng)，而且便于用戶操作。改造后的二次控制回路主要目的是將高壓過流保護(hù)系統(tǒng)中的GL-2型反時(shí)限繼電器的反時(shí)限過流保護(hù)功能采用PMF700L-B型配電線路保護(hù)測(cè)控儀進(jìn)行替換，把原有的設(shè)備改換后，提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率。其中PMF700L-B型配電線路中包含一般反時(shí)限、極端反時(shí)限和非常反時(shí)限但中不同反時(shí)限，系統(tǒng)人員在設(shè)計(jì)過程中，通過專門的控制字設(shè)置來代表不同的反時(shí)限，通常情況下，將一般反時(shí)限用“0”表示，非常反時(shí)限用“1”表示，極端反時(shí)限用“2”表示。然而整個(gè)高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，其過流時(shí)間一般控制在0～100s之間。總體來說，對(duì)高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行改造，是為了保證高壓系統(tǒng)及其相關(guān)設(shè)備平穩(wěn)、安全運(yùn)行。

4 結(jié)語

綜上，為了實(shí)現(xiàn)我國電氣行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，滿足當(dāng)前與日俱增的電能需求，因此，本文探究關(guān)于高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)改進(jìn)具有十分重要的意義?；诋?dāng)前信息技術(shù)、智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及控制技術(shù)的應(yīng)用下，改造后的高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)，在線路發(fā)生故障時(shí)，可大大提高保護(hù)動(dòng)作之后的故障診斷效率，且通過改造后的系統(tǒng)更加安全可靠，以便更好的為人們的生產(chǎn)生活提供電力服務(wù)。筆者希望更多有關(guān)人士參與到高壓過流繼電保護(hù)系統(tǒng)改進(jìn)的研究當(dāng)中來，為實(shí)現(xiàn)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)做出更大的貢獻(xiàn)。

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2016-2-24