35KV變電所繼電保護(hù)分析

1、35KV變電所繼電保護(hù)分析【摘要】在變電所中，繼電保護(hù)有著非常重要的作用。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)可以在最快的時(shí)間內(nèi)消除異常情況，進(jìn)而保證人身安全以及設(shè)備的正常運(yùn)行。基于此，本文就以東臺(tái)宏仁35KV變電所繼電保護(hù)作為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞：35KV；變電所；繼電保護(hù)繼電保護(hù)是變電站設(shè)備安全正常運(yùn)行的重要保障。作為繼電保護(hù)裝置能反應(yīng)電氣設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動(dòng)迅速地、有選擇性地動(dòng)作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證無(wú)故障設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行，將事故限制在最小范圍，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。東臺(tái)宏仁35KV變電所一期為4300高純度氮?dú)忭?xiàng)目供

2、電，二期為4000液氧項(xiàng)目供電，4300項(xiàng)目為4000的備用設(shè)備?；诖耍疚木鸵詵|臺(tái)宏仁35KV變電所繼電保護(hù)作為研究的對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行研究。一、設(shè)備概況東臺(tái)宏仁變電所設(shè)兩臺(tái)35KV/10.5KV主變，1#主變?yōu)?000KVA，帶1臺(tái)10KV高壓電機(jī)（960KW），一臺(tái)10KV/0.4KV變壓器（5#變），容量為630KVA。2#主變?yōu)?000KVA，8000KVA變壓器考慮有載調(diào)壓SZ11M型，2000KVA為S11M型。二、繼電保護(hù)配置（1）10kV線路保護(hù)為微機(jī)保護(hù)采用三段式電流保護(hù)，并設(shè)三相一次重合閘、及小電流接地選線。（2）10kV聯(lián)絡(luò)線保護(hù)為微機(jī)保護(hù)采用光纖縱差與三段式方向電流保護(hù)

3、，并設(shè)小電流接地選線。（3）10kV母線停、送電時(shí)，需要在被停、送電母線上各保留一條出線，以防止出現(xiàn)諧振過(guò)電壓；10kV母線不設(shè)專用母線保護(hù)，利用主變壓器10 kV側(cè)限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)代替母線保護(hù)；用主變101開(kāi)關(guān)向10kV母線充電時(shí)，主變相關(guān)保護(hù)應(yīng)投入，時(shí)間定值根據(jù)調(diào)度指令進(jìn)行臨時(shí)更改。三、主變壓器保護(hù)(1)保護(hù)直接采樣、跳閘，保護(hù)裝置的光口數(shù)量應(yīng)該符合直采直跳技術(shù)要求，保護(hù)與合并單元之間的通信采用9-2規(guī)約，采用GOOSE規(guī)約與智能終端進(jìn)行通信。(2)主變壓器本體配置本體智能終端，安裝在主變本體端子箱內(nèi)，用來(lái)進(jìn)行主變非電量保護(hù)和主變檔位、采集溫度以及遙調(diào)控制。本體非電量保護(hù)跳閘使用電

4、纜直跳各側(cè)斷路器的方式。(3)在投運(yùn)變壓器之前，值班人員應(yīng)仔細(xì)檢查，確認(rèn)變壓器及其保護(hù)裝置在良好狀態(tài)，具備帶電運(yùn)行的條件。并注意變壓器外部有無(wú)異物，臨時(shí)接地線是否已經(jīng)拆除，分接開(kāi)關(guān)位置是否正確，各閥門開(kāi)閉是否正確。變壓器在低溫投運(yùn)時(shí)，應(yīng)防止呼吸器結(jié)冰被堵。(4)當(dāng)主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘，造成母線失電后，值班人員應(yīng)對(duì)該母線及各出線間隔設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，并匯報(bào)所轄調(diào)度員，拉開(kāi)連接于該母線的所有開(kāi)關(guān)。如果檢查為非本所母線故障或主變保護(hù)誤動(dòng)，則一般為線路故障，其出線開(kāi)關(guān)或保護(hù)拒動(dòng)所致。在查出拒動(dòng)開(kāi)關(guān)并拉開(kāi)隔離后，可恢復(fù)對(duì)停電母線送電。(5)變壓器差動(dòng)或重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，必須進(jìn)行檢查試驗(yàn)，查明原因，否則不得送

5、電；如變壓器差動(dòng)和重瓦斯保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，更要引起警惕。變壓器差動(dòng)或重瓦斯保護(hù)動(dòng)作后，必須經(jīng)廠電氣負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，由調(diào)度發(fā)令試送。差動(dòng)或重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘后，其保護(hù)信號(hào)在有關(guān)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前不得復(fù)歸。四、主要配電裝置與布置設(shè)計(jì)（1）35kV備用電源自動(dòng)投入裝置為保證變電所在某一路進(jìn)線發(fā)生故障，并導(dǎo)致進(jìn)線斷路器跳閘時(shí)，變電所進(jìn)線斷路器的內(nèi)橋Dl斷路器可以立刻將閘合上，以此來(lái)保證變電所的兩臺(tái)主變壓器正常運(yùn)行，所以斷路器Dl需要加裝備用電源自動(dòng)投入裝置。（2）10kV母分開(kāi)關(guān)備用電源自動(dòng)投入裝置當(dāng)兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，而變電站10kV母線分段斷路器DL6處于分閘狀態(tài)時(shí)，不論哪臺(tái)變壓器發(fā)生故障被切除后，DL6都能

6、夠立刻進(jìn)行合閘，并保證變電所正常對(duì)外供電，以此來(lái)提高供電的可靠性。（3）35kV，10kV線路保護(hù)裝置35kV，10kV線路保護(hù)裝置主要用來(lái)保護(hù)線路系統(tǒng)產(chǎn)生的故障，減少故障區(qū)域。隨著超高壓、長(zhǎng)距離輸電線路的不斷發(fā)展，在繼電保護(hù)中，輸電線路保護(hù)具有舉足輕重的作用，由此也對(duì)輸電線路保護(hù)功能的要求越來(lái)越高。主要保護(hù)配置如下圖1所示。圖1 主要保護(hù)配置五、防雷接地保護(hù)設(shè)計(jì)每年三月一日起十月三十一日止為雷季，三月一日前，應(yīng)該對(duì)所有的避雷器進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試合格后再投入使用。各個(gè)局部等電位母排應(yīng)該相互連接，并最后接到主等電位母排上。基于此，本文通過(guò)結(jié)合東臺(tái)宏仁變電所的實(shí)際情況，對(duì)于其二次系統(tǒng)防雷措施如下：（1

7、）對(duì)于變電站直流屏、分布式控制系統(tǒng)以及靜電阻抗器電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)，因?yàn)橹绷髌良胺植际娇刂葡到y(tǒng)、靜電阻抗器系統(tǒng)電源都在變電所的內(nèi)部，所以不需要對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行外部防雷設(shè)計(jì)。根據(jù)變電所的實(shí)際情況，結(jié)合設(shè)備的耐過(guò)壓能力，采取符合國(guó)際和國(guó)內(nèi)規(guī)范通行的三級(jí)防雷措施，可以達(dá)到保護(hù)的目的。第一級(jí)過(guò)電壓保護(hù)器安裝在UPS進(jìn)線處，加裝PU65-400DTS 4只過(guò)電壓保護(hù)器。建議直接用25mm2銅芯電纜接至總接地線上，這樣可以防范8/20s、65 kA的雷電波，達(dá)到最大感應(yīng)雷的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。第二級(jí)過(guò)電壓保護(hù)器安裝在UPS的交流輸出端，加裝PU40-230DTS 2只過(guò)電壓保護(hù)器。建議直接用25mm2銅芯電纜接地至總

8、接地線上。第三級(jí)過(guò)電壓保護(hù)器安裝在DCS，ESD系統(tǒng)的電源輸入端，加裝PU15-230DTS 2只過(guò)電壓保護(hù)器，以防止設(shè)備側(cè)過(guò)電壓對(duì)系統(tǒng)的沖擊?？赏ㄟ^(guò)屏體的可靠接地進(jìn)行接地，銅芯電纜截面積在10mm2到25mm2。如下圖2所示。圖2 防雷設(shè)計(jì)（2）10kV線路發(fā)生接地故障時(shí)，值班員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行迅速的判斷：是一般的單相接地，還是諧振過(guò)電壓。前者是故障相電壓降低或?yàn)榱?，完好相電壓升高或達(dá)到線電壓；而后者是相電壓升高到達(dá)2-3倍的相電壓（只要有一相電壓大于2倍以上相電壓，即認(rèn)為是諧振過(guò)電壓）。此時(shí)值班員匯報(bào)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，并迅速查找故障線路，消除故障。為消除10kV壓變因磁飽和引起諧振過(guò)電壓，危及電纜線路的安全或造成壓變高壓熔絲熔斷或電壓互感器燒壞，諧振后