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摘要:35kV及以下电力系统在运行中,往往会由于自然或者人为因素造成电气设备发生绝缘损坏、断线、过负荷等情况,使电网进入异常运行状态。如果不能及时有效控制,就会引起电力系统震荡,供电稳定失衡,甚至使电网瓦解,并导致大面积停电,造成严重后果。为了防止事故发生,现代化35kV及以下电力设备上都安装继电保护装置,35kV及以下电力系统继电保护是自动切除故障设备和消除异常情况的技术与装备,对电力系统的维护具有很大的意义。
关键词:35kV及以下电力系统;继电保护配置;方式的研究
引言
近年来,35kV及以下电力系统继电保护装置逐渐受到社会各界以及相关部门的共同关注,这也就给变电站的综合实力提出了更高的要求。因此,当前35kV及以下电力系统中一个亟待解决的问题就是变电站继电保护配置水平的不断提升。
1研究背景及意义
随着国家各网省公司大量变电站的投产运行,常规变电站的一次设备继电保护方案便不能满足智能变电站对其配置的要求,因此研究35kV及以下电力系统继电保护在变电站如何优化的进行装配有着很大的现实需要。在变电站中,重要的构成部分便是的35kV及以下电力系统继电保护装置系统,一般的构成部分主要包括电子式互感器、同步时钟模块、智能模块、智能继电保护模块等。电子式互感器通过总线和设备进行连接,光纤作为设备之间的联系载体,大大简化了二次系统的回路。和常规相比,电子式互感器的OUT为光波信息,从数据控制总线中获取保护装置所需的信息。35kV及以下电力系统的保护系统需要准确的采样电压和电流信号,因此同步时钟也是非常重要的。
235kV变电站继电保护装置的工作流程设计
35kV变电站电力系统运行时存在正常、不正常和故障三种状态,若要求继电保护装置保护电力系统运行,必须要区分电力系统这三种运行状态,同时还要判断并准确的找出发生故障或者出现异常运行状态的元件。这时,要进行区分和判断这些故障,必须快速找出元件在三种运行状态下的电气量的差异,通过利用这些差异,实现对正常工作、不正常工作和故障元件的快速区分。同时,根据电气量的不同,可以构成不同原理的继电保护:
图1继电保护配置原理图
(1)测量比较元件用于测量被保护电力元件的物理量,并与定值相比较,根据比较的结果,显示“O”、“1”、“是”或“非”等性质的一系列逻辑信号,从而判断保护装置是否启动。(2)逻辑比较元件根据测量比较后输出的逻辑信号性质、持续时间、顺序等,使保护装置按照逻辑顺序判定故障的类型以及范围,最后确定是否发出跳闸信号、异常信号或者不动作,并将信号传输到执行输出元件。(3)执行输出元件根据逻辑比较元件传输过来的指令,发出相应的跳闸信号或异常运行信号,使断路器跳闸或者发出报警信息、不动作。
335kV及以下继电保护配置方式研究
3.1相间短路保护配置方法
35kV及以下相间短路保护配置方法,通常装设的是三段式的过流保护配置,并采取远后备的方式。10kV的线路保护在电流的保护回路的互感器上,主要采用的是不完全星形的接线配置,各个线路的保护配置均安装在相同的A、C两相电路上,用装设在A、C相上的两个电流继电器分别按相连接在一起,它和三相星形接线的主要区别在于B相上不装设电流互感器和相应的继电器,因此,它不能反应B相中所流过的电流。在这种接线中,中线上流回的电流是Ia+Ic。35kV的线路保护一般采用三相星形接线配置。35kV及以下系统这两种接线方式均能正确反应这些故障,不同之处仅在于动作的继电器数目不一样,三相星形接线方式在各种两相短路时,均有两个继电器动作,而两相星形接线方式在AB和BC相间短路时只有一个继电器动作。
3.2单相接地保护配置方法
通常情况下,在对经过电缆或者电缆线路等的架空线路,比较适合装设带方向的零序电流互感器或者不带方向的零序电流元件的保护配置。因此,在对架空线路,比较适合安装零序电流滤过器构成的不带方向或者带方向的元件零序电流保护配置。通常情况下,在电线路的零序电流过小、回路数不多、零序电流保护灵敏度不高的情况下,都可以采用在母线上安装绝缘监视装置兼作线路的单相接地保护配置。
3.3过负荷保护配置方法
通常情况下,很多电缆或者是高架电线路在超过一定的用电负荷后,都会出现电路短路或者故障,因此,就需要设置过负荷保护配置,通过保护配置的设置来保证电路过负荷时电路会自动跳闸或者告警提示工作人员,从而保证了其他线路的安全,避免造成更大的损耗,保证相邻电路的安全运行。
3.4三段式保护配置方法
电流的保护通常需要按照三段式的保护原则进行,也就是我们经常说的电流Ⅰ段、电流Ⅱ段、电流Ⅲ段。电流三段保护的启动元件都属于电流的继电器,通常情况下,当通过继电器的电流大于各段电流保护的设置时,电流的继电器就开始了对电路设备的保护动作,即三段式的电路保护,电流三段式的保护是没有时限的电流的速断保护,它是通过短路电流的幅值增大到某一个数值时,立刻进行瞬间断电工作,这种三段式的保护配置方法虽然不能对整个电路进行全部的保护,甚至会受到电路网络系统运行和电路网线的接线方式变化的影响,但是能对电路进行及时的保护,而且保护的效果比较可靠和简单,因此,三段式的保护配置的方法在35kV及以下的低压配电网络中的应用比较广泛。
435kV保护配置的设计原则
电力系统的继电保护配置的方法是否合理,将关系到整个电力系统是否能够安全高效地运行,因此,对35kV及以下系统保护配置方法选用的是否得当,就需要行之有效地设计原则进行把控,当配置方法与设计原则不合适的时候,电路会出现保护不正确的预警动作,就会造成停电等事故,给大家和社会生产带来很多的不便和损失,甚至会导致人身安全事故的发生、机器设备的损耗,所以,合理适当地选择合适的继电保护配置方法,将对电路系统的安全健康的运行起到很重要的作用。在选择继电保护配置的方法时候,应该从全方位,多角度去考虑选择的方法是否适用,方案的选择必须要满足灵敏性、可靠性、快速性等要求,并且要根据地区的差异,选择的方式必须要在不影响到电路安全运行的情况下进行必要的取舍。在继电保护配置方法的选择的同时,还要考虑到在同等效果的情况下,选择性价比最高的配置方法,应首先考虑到保护配置时要采用最简单的方法,要追求调试比较便利、可靠性比较强、费用比较低的最简单的继电器保护配置。在选择合适的继电保护配置方法的时候,一定要考虑的比较周全,要能满足各个电力系统、电路运输系统、电站等对电路运行方式等方面的变化的要求,35kV及以下的电力系统,所有的输电线路和电力设备都应该安装有运行不正常或者是有短路故障的电路继电保护配置,而且通常情况下,安装必须要包括后备保护和主保护
结束语
在35kV及以下继电保护配置方式的研究分析过程中,都需要对35kV及以下继电保护配置的方法的选择和优化合理化配置进行分析和研究,根据电路过程中的短路电流和电网的结线的发布情况进行分析和研究,并根据选择过程中的可靠性和灵敏性、经济实用性等方面进行合理配置,最终保证电路系统的安全高效经济稳定的运行。
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