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摘要:电力系统的稳定发展对我国的经济建设具有非常重要的促进作用,随着科技的进步,我国的电网运行逐渐向自动化、智能化的方向发展,无人值班也走向了正规,很大程度上提高了电网运行的效率,保证了供电的质量。为了保证电网的稳定运行,继电保护发挥了重要的作用,在电网运行中具有非常重要的意义。文章对于10kv供电系统中继电保护系统的运行进行了分析,为电网的稳定运行创造了有利的条件。
关键词:10kv供电系统;继电保护;原理特性
近年来,我国的经济取得了飞速的发展,各行各业对电能的需求量不断的增加,从而对电力系统提出了更高的要求。目前供电设备的类型较为复杂,在多种运行方式共存的情况下,给系统中的继电保护装置带来了较大的难度,由于继电系统结构和运行方式的复杂化,所以对继电保护装置的要求也较高。10kv供电系统继电保护运行管理水平的提升,将有效的保证供电的质量和可靠性。
1.10kV线路继电保护装置配置分析
在对于10kV电力系统而言,主要的继电保护配置主要包括了下面几个方面,首先,10kV供电系统中设置了过电流保护装置,如果整个线路中的电流保护时限在0.5~0.7s范围内,并且没有相对应的保护配合要求,这样可以省去电流速断装置的设定。而对于那些从变电站、配电所引出的10kV线路都应设定瞬时电流速断保护装置。对于瞬时电流速度不能保证线路的选择,那么必须在10kV线路中单独的设置电流速度保护装置。对于10kV配电变压器装置来说,其需要设置的继电保护装置主要有以下几点,当10kV线路中出现的对应变压器的容量为400.0kVA时,需要与其相匹配的10kV线路设置高压熔断器保护装置。而在10kV线路中对应的配电变压器的单位范围在400.0~630.0kVA时,需要我们在10kV线路高压一侧设有断路器装置的情况下,还需要同时设置相应的过电流保护。在这种基础上我们还需要将其细分为两种情况:其中情况一表现为,在过电流保护时限≤0.5s时,可以不进行后续的保护处理;而当出现在过电流保护时限>0.5s的这种情况时,需要我们必须同步装设10kV线路对应的电流速断保护装置。值得我们注意的是,我们在目前的电力系统中使用的的油浸式配电变压器装置而言,需要我们在所对应的10kV线路中相应的设置气体保护装置,并且需要通过设置对应的温度保护的方式,从而保证变压器在使用中的性能稳定。
2.10kv供电系统常用继电保护
2.1电流速断保护
当线路中出现短路现象时,对于电路的运行会产生很大的影响,严重时会烧毁电网运行装置。这时继电保护装置就会迅速的作出反应,在最短的时间内切断电路,减小事故的损失。在过电流保护中可分为两种,一种为带时限速断保护,一种为无时限电流速断保护。在无时限速断保护中,继电保护装置可以迅速的作出动作,最大程度的保证电路的安全运行,减少事故的发生率。但是这种无时限的速断保护只是限制在某一范围内,在整定值方面具有很强的选择性。所以说这种保护方式不能够单独使用,要与其他的保护方式组合使用。
2.2定时限过电流保护
这种保护方式与短路速断不同,而是在固定的时限中发生保护作用。在10kv供电系统中,对于不接地的系统来讲,主要是采用两相两继电器的方式来进行保护。在保护时的原则主要是对于被保护的线路进行过电流负荷的躲避,当出现过大的电流时,要采取一定的措施进行保护,在整定的过程中,主要应该考虑到以下两点。第一,在正常的情况下,当电动机启动和自启动的过程中会产生电流,在此时不应该采取动作。第二,当发生动作时,在外部故障排除的情况下,应该可靠的返回。相对于速断保护来讲,定时限过电流保护具有非常强的灵敏性,并且可以保护更长的线路,不仅对于本线路的全长进行保护,同时还对下一级线路有保护作用。这种保护方式主要是以动作时限来进行,所以说距离电源越近,动作时限越长,这是定时限过电流保护的缺陷,可以同速断电流保护同时使用,互相弥补。
3.配电系统继电保护现场中存在的问题
3.1电流互感器过于饱和对继电保护的影响
继电保护系统的电流会随着系统规模的扩大而呈变大的趋势,同时发生短路,一旦短路现象产生,其短路电流会非常大,高于电流互感器额定电流的几十倍或是几百倍,当短路状态较为稳定时,此时一次短路电流的倍数则会呈增大的趋势,同时也会导致电流互感器产生的误差也较大。在这种情况下,电流互感器会处于饱和的状态,所以很难再次感应到二次侧电流值,从而导致电流保护装置发生拒动。当这种故障在变电所内出现时,则要靠母线的断路器或是主变压器的后备保护来进行切除,倘若故障是出现在变电所中,那么要想切断故障,则只能靠母线的断路器或是主变压器的后备保护来进行,这样就会导致故障切断的时间延长,从而使故障的范围得以蔓延,造成的损失加大。如果电流有保护拒动的情况出现时,则会导致进线保护动作产生,从而使配电系统停止运行。
3.2励磁的涌流
目前我们在10kV供电系统中采取的保护措施主要是是通过电流的快速融断来保护的,这需要我们按照线路的最大的运行方式设定具体的电流大小,否则对于我们使用的10kV供电系统而言,由于线路距离较长,中间配备的配电变压器数量较多,很容易造成系统遇到较大的电阻,从而导致动作电流的效率降低,进而发生变电所开关关闭,产生动作跳闸。如果出现这样的情况,变压器本身会投空,这时外部的故障一旦被切断,就将会自动恢复电压,导致励磁涌流的现象急剧增加,继而会造成变压器的磁流能量比正常运行时的能力增加数倍以上。我们通过以上的这些情况进而发现,如果一旦电压恢复正常,励磁的涌流也得到恢复时,这时铁芯中的磁通不会发生变化,所以造成铁芯的饱和,从而增加励磁电流的数值,最终导致变压器的容量就会大大的减少。目前我国的10kV的供电系统线路上大部分都安装有变压器,而这些变压器都会在开关合上的时候增加下路上的励磁涌流,导致变压器的容量受到影响。
4.10kV继电保护装置的运行维护
4.1反时限过流保护
反时限过流保护主要是指,在10kV供电系统运行过程中若发生故障,则继电保护装置会根据线路中的电流反应进行保护。发生短路的电流越大,相应的动作时间就越短,反之,则动作的时间就越长。反时限过流保护是由感应型继电器组成的,其本身是启动原件和时间原件的结合体,并且触点的容量非常大,可以不使用中间继电器而进行直接的跳闸行为。另外,这种反时限过流保护装置还带有机械掉牌信号装置,可以实现更加简便的保护接线。但是在使用时应当注意,继电器在其常闭触点断开时一般为先失电返回,这就使得其触点不能够闭合,所以跳闸线圈就不能正常地通电跳闸。
4.2分段母线应配置的继电保护
对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除;另外应装设过电流保护。如采用的是反时限过电流保护时,其瞬动部分应解除;对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。
4.3对继电保护装置进行定期巡视、检修
近年来,随着继电保护技术的不断提高,许多时候继电保护装置中某些性能不稳定的情况发生时,并不是其技术本身的问题,而多是由于外部原历所导致的,所以定期对继电保护装置进行巡检是十分必要的,通过巡检可以及时发现问题,并查明原因进行解决,从而避免了由于小隐患的存在而导致大事故发生的可能性。
结论
继电保护的管理水平直接关系着10kv及以下的低压电力系统运行的安全稳定性,所以需要对继电保护装置进行不断的更新,并对其管理制度不断的完善,提高继电工作人员的技术素质,使其具有较强的责任心和事业心,能够独立应对一些突发事件,并采取灵活的方式进行处理,从而保证继电保护的安全性,使线路得以稳定的运行。
参考文献:
[1]李建军.110kv继电保护状态检修与故障诊断技术研究[J].青年科学,2010.
[2]赵常军.110kv输电线路状态检修实现方法研究[J].青年科学,2010.