升压站继电保护系统二次回路原理研究论文_史海斌

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摘要:对于电厂来说,其运行方式更加灵活,电厂的大部分由变压器、高压母线、高压配电设备和输电线路组成的升压站。相应的继电保护装置和遥控设备构成了升压站的两个系统。将二次设备连接起来监控、控制和保护一次设备的电路称为二次电路。继电保护在升压站的维护是一项非常复杂的工作。二次循环的调试是一个关键任务。

关键词:升压站;继电保护系统;两个电路原理;

现阶段,在升压站系统运行的过程中难免会发生运行异常或设备出现故障的情况,对系统中相关电气二次设备的检测维修是在运行中必不缺少的重要环节。继电保护属于电气二次保护的一种,在电气二次保护中占有重要的地位,较大保障了电力系统运行的安全可靠。电气二次设备包含系统中的电流表、电压表、继电保护和自动装置等,其所处的状态对电力系统状态起着决定性关键的作用,因此电气二次及继电保护在电力系统运行过程中具有重要的意义。

1.重要性

在运行过程中通过利用电气二次设备或被保护的线路在发生故障前后产生的突变物理量作为信息量,当信息量超过一定的大小时,保护系统就会实行逻辑控制,采取跳闸等保护措施。如果在电力系统在运行的过程中发生短路故障,继电保护系统会通过改变电压、电流、阻抗等形成过电流保护、距离保护、低电压保护。此外,继电器可根据运行的原理分为感应型、整流型、电磁型、微机型、集成保护型等。此外,微机型保护装置可以更加准确地检测采集相关信息数据,方便工作人员对电网现已运行的状态进行分析评估。由于在该装置中可以很好地利用计算机的信息储存功能,因此在运用过程中可以完整地对数据进行保存,避免了丢失数据情况的发生。

2.升压站继电保护系统二次回路原理

2.1通过旁路开关控制把手上的跳位指示灯同样存在烧焦痕迹,控制电源空气开关跳开后再次合上后短路加剧,导致完全短路,再次跳开控制电源空气开关,其接线原理如图1 所示,旁路开关保护为南瑞继保,开关控制把手上的跳合位指示灯的通断由控制电源通过 旁路开关辅助接点串接控制,而断路器开关辅助接点的遮断电流大于5 A,大于控制电源空气开关动作电流3 A,导致跳合闸位置指示灯短路后直接跳开控制电源开关跳合闸位指示灯作为断路器的位置指示,其二次回路不应该直接串接于开关的跳合闸线圈等重要回路上。要对现场保护的二次回路接线进行整改消除回路缺陷。经过对开关保护二次回路接线的检查及认真核对竣工图纸资料,我们得出一解决方案:断开跳合闸位置指示灯串接于跳合闸回路的接线,合闸位置指示灯经合闸位置继电器上的备用接点控制,跳闸位置指示灯经跳闸位置继电器上的备用接点控制,对该变电站存在同一缺陷的二次回路进行了一次全面的整改,消除缺陷。

(接线原理 图1 )

2.2电流互感器检验时需要注意的几大要点,主要包括:其一,电流回路的接线一定要正确并且可靠;其二,在带方向的电流、距离保护上,要确保电流回路的极性、相别等方面的正确性;其三,在差动保护上,要确保电流回路的相对极性和变比完全正确。除此之外,进行电流回路的压降和阻抗值的测定时,误差必须符合相关的规范和要求。变压器处于正常运行状态时所消耗的有功较小,如果其绝缘发生故障,电弧放电发热会消耗大量有功,我们对变压器消耗有功的实际大小进行监测便能够很好的判定其是否存在故障。这一保护原理基于能量守恒定律,能够比较客观的反映变压器内部的运行情况,因为并未将励磁涌流当作是动作的因素,所以不会受其干扰。这一保护原理的问题主要是涌流时铜耗难以精确计算,对接线的变压器,因为绕组内部电流无法获取,因此其铜耗难以确定。在电力系统运行的过程中,继电保护装置与二次回路均为继电保护系统的的一部分,且两者之间有着紧密的联系性。建立二次回路的失效模型对探究继电保护具有重要的意义。在系统运行时,影响二次回路变失效的因素有很多,如周围外界运行的环境条件、操作箱发生故障、设备的绝缘、腐蚀、封堵、抵抗干扰情况、回路中产生的温度高低等,如图2。由于二次回路在电力系统是一种较小的系统,因此可以通过使用故障树法来分析二次回路的失效原因,达到更直观理解的效果。当变压器产生故障之后,其两侧正负序阻抗分别处于不同的象限之中,这一保护原理能够利用上述特性来准确的判断变压器内外故障,其优势在于不受饱和与变化不一致的影响。但因为序阻抗原理依旧不能解决励磁涌流产生的影响,保护的可靠性还有待进一步提升。

(图2 二次回路故障)

3.电压互感器二次回路及其措施

3.1二次回路断线断开措施。电压互感器二次回路在发生断线的时候也就是电压互感器在继电保护连接的回路中出现了断开的现象,这种现象如果进行详细的划分实际上也可以分成两种情况,一种情况是对称断线,一种情况是不对称断线,对称断线属于是三相断线的范畴,产生这种现象的原因也有很多。例如电缆自身质量不符合要求或者是电缆在运行中遭受到了外力的破坏;二次回路接线状况不;电压互感器二次保险熔断等现象。电压互感器二次回路如果在运行的过程中发生了和其他接地点相连接的情况,此时我们就称这种情况是二次回路多点接地情况。两相接地的过程中,中性点会发生非常严重的偏移现象,会使得三相的电压也产生相应的变化,这样就会产生零序电流,中性线阻抗的具体表现是其阻性,所以零序电流的流动方向和中性点的偏移方向正好是相反的,电压偏移的具体情况和接地点两相间电阻的大小对零序电流的数值起到了决定性的作用。

3.2变压器差动保护措施。要考虑到二次设备的运行环境及其工作特点,其配件如开关控制把手、跳合闸位置指示灯、交直流空气开关的功能及电路设计应完善可靠,外观结实牢固,在保护屏上的布局应该整齐合理,方便投运后的日常检查与维护。开关跳合闸位置指示灯的控制电源选择非常重要,如果选择与保护装置或开关操作回路共用同一个电源,当指示灯发生短路故障,就可能使电源空气开关跳闸,若此时线路有故障发生,开关因保护电源消失保护不动作或开关控制电源消失而拒动,不能切除故障。所以跳合闸位置指示灯应该使用独立的电源或信号电源,电源空气开关跳闸后可发出报警信号通知检修人员进行检查处理,但不会影响保护装置与断路器的正确动作。如果通过控制回路中的跳合闸位置继电器 接点来控制跳合闸位置指示灯的通断,相当于在回路上增加了一个电气回路节点,在跳合闸位置继电器电气回路发生断线,或继电器接点动作异常的情况下开关跳合闸位置指示灯就不能正确反映断路器的真实位置,所以跳合闸位置指示信号应该用断路器开关辅助接点的通断来直接控制,这样就可以正确地反映断路器的真实位置。开关跳合闸位置指示灯在带电工作的情况下会发热使材料老化,在长期带电的情况下有可能出现过热烧毁而造成短路,所以其回路设计不应将指示灯直接串接于开关跳合闸回路上。

结束语:

总之,继电保护属于变压器主保护,其技术原理相对简单,实现起来也较为容易,但是我们要认识到,继电保护往往会受到不平衡电流的干扰,从而影响其可靠性,我们必须要充分了解继电保护的技术原理,通过有效的对策来降低或消除不平衡电流,进而提升继电保护的可靠性与安全性。

参考文献:

[1]张卫正.继电保护系统隐性故障在线监视与诊断技术[D].天津大学,2016.

[2]王琳.变电站主变压器保护配置分析[J].中国科技信息,2016(22):28.

[3]陶旋旋.基于电网实时运行条件的继电保护可靠性评估[D].山东大学,2 016.

论文作者:史海斌

论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/21

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