中压配电线路的防止越级跳闸和涌流跳闸对策研究

中压配电线路的防止越级跳闸和涌流跳闸对策研究

(广东电网有限责任公司惠州惠东供电局广东惠州516300)

摘要:继电保护是电力系统的重要组成部分,是保证电网安全稳定运行的重要手段。随着集团各公司电力系统的不断发展和电力系统故障对安全生产带来的巨大损失,对继电保护动作正确性的要求越来越高。作为专业管理和执行部门对保护定值的正确性、保护装置的可靠性及二次回路的完好性越来越重视,判断电力系统保护优劣的一个重要依据就是当电力系统故障时是否会发生越级跳闸和用涌流跳闸,因此加强对该项内容的分析是必要的。

关键词:越级跳闸;用涌流跳闸;对策研究

中压配电线路在运行过程中,有可能会发生越级跳闸和用涌流跳闸这将会对整个配电线路的运行造成不良影响,从而会影响人们的用电,因此,要从实际出发,做好相应的分析工作,确保线路运行的稳定性,为人们提供更加稳定的电能。

1越级跳闸和用涌流跳闸的发生

由于主变中压侧和中压配电线路的电流速断保护动作是无时限的,当配出线路近端出现短路故障时,由于上下级开关保护动作时限无法配合,常常造成主变中压侧和故障中压配电线路开关同时跳闸。一旦出现这种越级跳闸情况,按照有关规,首先需要拉开其余所有中压配出线路开关,然后合上主变中压侧开关,最后恢复无故障线路供电。在雷雨季节或者某些地区,这种越级跳闸现象还是比较常见的。显然,越级跳闸严重影响了向用电客户供电的连续性和可靠性,同时也增加了运行人员的工作量,降低了开关设备的使用寿命。

另外,随着供电负荷的持续增长,中压线路上的配电变压器以及无功补偿电容器的数量和容量也随着上升。配电变压器以及电容器数量和容量越大,线路送电时的合闸涌流就越大[1]。有些中压配电线路的合闸涌流甚至会超过它们的电流速断动作值,造成线路送电时开关合闸失败的现象。如果简单地采取提高线路电流速断动作值的办法,就会明显缩短电流速断保护的保护区和降低灵敏度。由此可见,这个矛盾是难以平衡的。

2应对越级跳闸和用涌流跳闸的有效措施

2.1防治越级跳闸的管理措施

加强对供配用电系统的巡回检查和隐患整改,特别是对高压和大型用电设备的维护保养,保证供配用电系统的本质安全,以弥补继电保护的缺陷和不足,系统的短路容量越来越大,定值的准确计算难度也越来越大,存在着很多不确定的因素,即使保护能够可靠动作,生产设备也会因短路电压降而跳闸停车,因此,坚强管理,强化责任,避免设备事故是保证电力系统和生产稳定运行的根本。

加强对继电器保护的检查、维护和校验。继电器的可动系统必须动作灵活,触点接触牢固可靠。开关及其二次回路检修完毕,投入运行前,一定要对开关的保护装置做整组传动试验,证明继电器和回路处于良好工作状态后,开关才能够投入运行。同时对所有继电保护校验制定专门的制度,成立专职机构和专职人员,定期对继电保护装置进行校验。

2.2防治越级跳闸的技术措施

2.2.1保护定值的准确计算和根据实际合理设置。

目前许多公司供电系统的配置均为单侧电源放射型主接线,电压的变换分为三个层面,即高、中、低三层,高压一般由电力局进行计算和保护的整定,以和上一级电网的保护配合最简单的方法就以电力公司计算整定的电源进线和主变高低压侧保护定值为依据,在相同电压等级下,各进线和出线的保护定值应小于其上一级的值,并在时限上要满足保护整定的阶梯性原则。对中压层,进线开关建议选用带时限的三段式保护,定值和时限比同等级电压的上一级保护的小;对变压器速断的整定就要进行比较准确的计算,整定过小不能躲过变压器空载励磁涌流,整定过大,难于和上级保护配合,建议变压器的电流保护也采用带时限的三段式保护,速断按照躲过低压母线最大运行方式短路时的电流整定,时限考虑设置为0.3秒(与上级配合)。短延时按照比过流一段电流小的定时限保护,时限取为1.5秒,保证变压器满载运行时最大功率的低压大电机堵转后不动作。长延时取为1.8倍额定电流,动作时限80S[2]。因电动机跳闸对生产的影响不是很大,而且绝大部分故障都是由电动机引起的,所以必须要保证电动机特别是高压电动机保护的可靠性和灵敏性,建议电动机的保护采用不带时限的速断和过流保护,速断定值按躲过电机的启动电流来整定,不建议按一般的经验以7-8倍的额定电流来整定,而应以电机的实际启动电流稍大来整定,过流可根据电机的实际运行负荷来整定,但一般不应超过电机额定电流1.2倍,因高压机保护齐全且负荷运行稳定,具体的整定可按保护的配置视情况整定,但应以保证电机安全运行为前提,低压电机因受各种原因的影响或为了满足生产的需要,运行极不规范,因此没有固定的整定模式,但应确保电机或线路故障时能可靠动作,否则因低压故障也会越级到高压。

2.2.2正确选用保护元器件

对现有不满足保护选择性、灵敏性要求和安全的元件逐步淘汰更换,如将常规电磁保护改为微机继保,将油开关改为真空开关或SF6开关,将电磁操作机构改为弹操机构以减少保护固有的动作时间;尽量选用较大的变比、较强带载能力、较高的10%饱和倍数值电流互感器以提高互感器的抗饱和能力和带载能力;尽可能地降低电流回路的阻抗,将电流回路选用较大截面的电缆或连接导线,对于继电保护装置安装在控制室内的配电所,当控制室与高压开关柜(电流互感器安装在高压开关柜内)较远时,会使得二次阻抗变大,可将保护改装在高压开关柜上。

2.2.3对陈旧的直流系统进行更新改造

同时对传统的直流馈线接线方式进行变革,不断提高直流系统的健康水平。同时要加强直流系统的维护和管理,具体内容如下:(1)当常规变电所中的时间继电器延时接点间经常带有不同极性的电位时,应再串人时间继电器的一对瞬动常开接点,如果时间继电器的延时时间比较长,应在时间继电器的工作线圈中串入合适的限流电阻。以保持其热稳定性,防止直流回路短路。(2)对于A型插座上带有不同极性电位的接线头间,应用不带电的接线头隔离开[3]。(3)在一些较为老的常规变电所中,极化型继电器底座上经常带不同极性电位的接点间应用空余接点隔离开。(4)各种正负电源同在的端子上,应通过备用端子隔开。防止在绝缘降低的情况下造成短路。(5)加强日常运行维护和定期清扫,定检时加强对接点间绝缘和线圈间的绝缘测试,发现绝缘降低等现象及时处理。(6)对室外二次回路用的端子箱的下部应严密封堵,防止电缆沟内的潮气浸入,使端子锈蚀,其方法可在电缆间的空隙之间以棉丝堵塞,下部填干燥沙,上铺以砂层,然后防火有机堵料严密封堵。

2.3防止涌流合闸失败对策

根据故障录波资料显示,变压器空载合闸涌流持续时间和变压器容量有关,变压器容量越大,合闸涌流持续时间越长通常配电变压器容量都比较小,所以涌流持续时问也比较短,5个周波(0.1s)时涌流大部分已经被衰减至于电容器,合闸冲击电流持续时间更短,不会超过2个周波。这是个非常有利的条件,应该考虑充分利用一下。为了防止涌流合闸失败,可以采取在时间不躲避的办法,对中压配电线路过电流保护进行一下调整首先将配出线过电流I段保护停用。然后启用过电流Ⅱ段保护,动作电流按速断保护正常要求计算、设定,动作时间取0.1s。过电流Ⅲ段保护参数不变。

3结束语

越级跳闸和用涌流跳闸是中压配电线路中常见的一项问题,在中压配电线路运行期间,若出现越级跳闸和用涌流跳闸故障,则会对线路运行造成严重影响,因此,必须不断加强对防范越级跳闸和用涌流跳闸措施的研究,确保线路运行安全性和稳定性,

参考文献:

[1]储著刚.新型配电网综合故障隔离装置在农配网中改进越级跳闸的应用[J].电气开关,2018,56(01):96-99.

[2]杨波.光纤差动保护在煤矿配电网防越级跳闸中的应用[J].水力采煤与管道运输,2017(04):40-43.

[3]张继华,邓文达.基于模糊理论的井下配电网防越级跳闸保护算法[J].测控技术,2016,35(01):46-49.

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