史凱兵
摘 要:智能變電站繼電保護(hù)裝置能夠?qū)ψ冸娬緝?nèi)的電力設(shè)備故障和運(yùn)行狀況做出快速反應(yīng),將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,從而不影響無故障設(shè)備的正常運(yùn)行,提高電網(wǎng)系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性?;谥悄茏冸娬炯捌淅^電保護(hù)在當(dāng)前智能電網(wǎng)中具有的重要作用與意義,本文對包含變壓器保護(hù)、線路保護(hù)和安全自動(dòng)裝置在內(nèi)的繼電保護(hù)重點(diǎn)問題進(jìn)行深入分析,以此為實(shí)際的繼電保護(hù)工作提供理論參考。
關(guān)鍵詞:智能變電站 繼電保護(hù) 安全自動(dòng)裝置
中圖分類號:TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)10(a)-0030-02
如今,在配電網(wǎng)日益完善的局勢下,智能電網(wǎng)開始覆蓋整個(gè)電網(wǎng)體系,能夠?yàn)楣まr(nóng)業(yè)的生產(chǎn)及人們的日常生活創(chuàng)造便利,提供符合要求的電力資源?;谶@一現(xiàn)狀,在變電站,尤其是智能變電站的建設(shè)過程中,需要高度重視繼電保護(hù)工作。
1 變壓器保護(hù)
1.1 基本要求
(1)容量小于6.3MVA并列運(yùn)行的變壓器,和容量小于10MVA單獨(dú)運(yùn)行的變壓器,如果后備保護(hù)時(shí)限超過0.5s,則應(yīng)采用電流速斷保護(hù)。
(2)容量大于等于6.3MVA并列運(yùn)行的變壓器,和容量大于等于10MVA單獨(dú)運(yùn)行的變壓器,應(yīng)采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。
(3)對于油浸式變壓器,當(dāng)容量大于等于0.8MVA時(shí),應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。如果殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯,應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號;如果殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯,則應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。
1.2 主變壓器
1.2.1 基本要求
(1)為使繼電保護(hù)具有足夠的可靠性,避免因保護(hù)檢修過程中需要停運(yùn)變壓器造成的停電,應(yīng)進(jìn)行雙重化配置,采用原理與廠家均不相同的兩套保護(hù),不同保護(hù)都要有縱差主保護(hù)與后備保護(hù)。
(2)處在運(yùn)行狀態(tài),但還沒有達(dá)到雙重化配置要求的變壓器,需要根據(jù)保護(hù)改造工程進(jìn)行改造。與此同時(shí),不同保護(hù)之間應(yīng)避免電氣聯(lián)系,采取有效措施確保當(dāng)其中一套保護(hù)失效時(shí)另外一套可以正常運(yùn)行。
(3)當(dāng)按照雙重化原則進(jìn)行配置時(shí),應(yīng)符合下列要求:保護(hù)均作用在斷路器上;裝置電源應(yīng)取自兩個(gè)獨(dú)立的電源;跳閘電源也應(yīng)取自兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。
(4)TA的配置:對于后備保護(hù),應(yīng)和差動(dòng)保護(hù)分別使用一組TA的二次線圈。內(nèi)橋接線形式的變壓器,后備保護(hù)應(yīng)采用套管TA。低壓側(cè)的TA需要裝設(shè)于主變壓器低壓側(cè)的刀閘及開關(guān)之間。
1.2.2 差動(dòng)保護(hù)
(1)起動(dòng)定值應(yīng)達(dá)到0.4Ie以上,對于制動(dòng)特性對應(yīng)的拐點(diǎn)電流應(yīng)控制在1Ie以內(nèi),且速斷定值應(yīng)達(dá)到4Ie以上。
(2)當(dāng)采用兩套差動(dòng)保護(hù)時(shí),所用涌流閉鎖原理應(yīng)有所區(qū)別。
(3)TA斷線通常對差動(dòng)保護(hù)不予閉鎖,但要發(fā)出相應(yīng)的告警信號。
1.2.3 非電量保護(hù)
(1)按照單套進(jìn)行配置。
(2)該裝置和其回路接線應(yīng)采取有效抗干擾措施,避免直流與地網(wǎng)系統(tǒng)造成誤動(dòng)。
1.2.4 高壓側(cè)的后備保護(hù)
電流從外附的電流互感器獲取。變壓器采用三卷變形式時(shí),采用一段式保護(hù),即跳總出口;變壓器采用兩卷變形式時(shí),采用二段式保護(hù)。當(dāng)變壓器采用三卷變形式時(shí),復(fù)合電壓可以形成或門,也可由其中的中壓側(cè)和低壓側(cè)來形成或門。
1.2.5 中壓側(cè)的后備保護(hù)
電流從外附的電流互感器獲取,采用二段式保護(hù)。對于零序電壓保護(hù),從中壓側(cè)母線上取得,并發(fā)出相應(yīng)的信號。對于過負(fù)荷保護(hù),從外附的電流互感器中獲取電流,并延時(shí)一段時(shí)間再發(fā)出信號。
1.2.6 低壓側(cè)的后備保護(hù)
電流從外附的電流互感器獲取,采用二段式保護(hù)。對于零序電壓保護(hù),從中壓側(cè)母線上取得,并發(fā)出相應(yīng)的信號。對于過負(fù)荷保護(hù),從外附的電流互感器中獲取電流,并延時(shí)一段時(shí)間再發(fā)出信號。
2 線路保護(hù)
2.1 110kV線路
(1)當(dāng)負(fù)荷線路沒有特殊要求時(shí),需要采用距離保護(hù)與零序電流保護(hù)。
(2)當(dāng)達(dá)到以下條件的其中一個(gè)時(shí),需要采用縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù),將其作為110kV的主保護(hù):①當(dāng)變電站中存在電廠并網(wǎng)線路;②系統(tǒng)的穩(wěn)定計(jì)算提出具體要求;③聯(lián)絡(luò)線路,對于關(guān)鍵聯(lián)絡(luò)線路,需要采用雙套主保護(hù);④線路的長度較短時(shí)。
(3)對于縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù),應(yīng)優(yōu)先考慮光纖通道。
(4)旁路需要嚴(yán)格按照下列原則進(jìn)行配置:單獨(dú)帶路保護(hù);如果出線采用差動(dòng)保護(hù),則旁路需要配置額外差動(dòng)保護(hù)。
2.2 35kV及以下線路
(1)對于采用單電源的線路,應(yīng)采用三段式的保護(hù)。
(2)電纜和架空線,如果采用三段式保護(hù)無法滿足要求,則應(yīng)以差動(dòng)保護(hù)為主保護(hù),電流保護(hù)只能視作一種后備保護(hù)。
(3)當(dāng)線路上有小電源時(shí),保護(hù)需要有一定方向性。
2.3 母線保護(hù)
(1)母線保護(hù)需要遵循以下基本原則:重要廠站母線必須按照要求配置相應(yīng)的母線保護(hù);雙母線和具有快速切斷要求的單母線,也應(yīng)按照要求采用母線保護(hù);電廠母線必須按照要求配置相應(yīng)的母線保護(hù)[1]。
(2)母線保護(hù)應(yīng)具備以下功能:設(shè)置獨(dú)立的過流保護(hù)與母聯(lián)充電;母差保護(hù)必須設(shè)置電壓閉鎖;當(dāng)主接線采用雙母線接線時(shí),其母差出口跳故障母線各斷路器時(shí),應(yīng)經(jīng)對應(yīng)閉鎖元件實(shí)現(xiàn)閉鎖。所用母差保護(hù)需要和實(shí)際的運(yùn)行方式良好適應(yīng)。
(3)在母線保護(hù)動(dòng)作過程中,需要將自動(dòng)重合閘閉鎖。
3 安全自動(dòng)裝置
3.1 基本要求
一方面,電力系統(tǒng)必須采用安全自動(dòng)裝置,避免故障不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致大范圍停電。另一方面,安全自動(dòng)裝置,實(shí)際上就是在電網(wǎng)產(chǎn)生故障時(shí),發(fā)揮控制作用的控制裝置。
3.2 自動(dòng)重合閘
(1)超過10kV的架空線路、電纜及混合線路,都應(yīng)采用自動(dòng)重合閘。
(2)旁路、分段與兼做旁路的斷路器,都要根據(jù)要求進(jìn)行自動(dòng)重合閘的配置。
(3)對于自動(dòng)重合閘,需要具備兩種方式,即由保護(hù)直接起動(dòng)和不對應(yīng)起動(dòng)。
(4)必須具備后加速、閉鎖信號等功能,且沒有特殊要求時(shí),重合閘可以根據(jù)一次重合閘進(jìn)行配置。
3.3 備自投
(1)處于分列運(yùn)行狀態(tài)的母線及其它線路,都應(yīng)采用備用電源自投保護(hù)。
(2)確保當(dāng)設(shè)備斷開以后,再正式投入備用的設(shè)備。
(3)備自投的動(dòng)作次數(shù)不能超過一次。
(4)在橋接線與單母線采用分段方式的條件下,其動(dòng)作需要充分考慮正常運(yùn)行與檢修等不同的方式。
3.4 高壓側(cè)互投
(1)兩路進(jìn)線需要以實(shí)際需要為依據(jù)配置互投。在主線路跳閘之后,線路的互投應(yīng)立即起動(dòng)。
(2)如果高壓側(cè)采用單母線分段形式,且沒有母差保護(hù),需要有復(fù)壓加速保護(hù),此外對于110kV線路,還應(yīng)設(shè)置加速保護(hù)。
(3)在變電站的中壓側(cè)和低壓側(cè),應(yīng)充分考慮小電源對線路造成的影響[2]。
3.5 低頻減載裝置
首先,應(yīng)能實(shí)現(xiàn)頻率和電壓的滑差閉鎖。其次,應(yīng)配置支持投退與整定的閉鎖功能。最后,保護(hù)動(dòng)作應(yīng)同時(shí)將線路的重合閘閉鎖。
4 結(jié)語
綜上所述,在智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展過程中,智能變電站為十分重要的環(huán)節(jié),在后續(xù)工作中需要進(jìn)一步加強(qiáng)繼電保護(hù)方面的研究與探討,以解決未來發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)問題,適應(yīng)保證電網(wǎng)安全運(yùn)行基本要求,提高繼電保護(hù)技術(shù)整體水平。
參考文獻(xiàn)
[1] 田濤,紀(jì)文濤,王丹.110kV智能變電站繼電保護(hù)若干問題研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2016,6(15):45-46.
[2] 胡序祥,徐彥凱,張興梅.110kV智能變電站的繼電保護(hù)配置方案探析[J].黑龍江科學(xué),2014,5(10):197-198.