【摘 要】本文首先就变电站二次回路中存在的一些问题进行了分析,然后深入探讨了提高变电站二次回路运行可靠性的策略。 在变电站内,二次回路不仅为变电站二次设备的运行提供电源支持,同时也为变电站二次设备保护系统的正常运行提供重要保障。本文在此提出了自己的观点。
【关键词】变电站;二次回路;运行可靠性;改进措施
一、前言二次回路的运行在对于变电站的安全保护起到了非常重要的作用,随着继电保护受到了我国电力系统的重视,因此继电保护的重要性无疑是不言而喻的。而二次回路作为继电保护中重要的组成成分,在电路保护中具有监测,控制和保护功能,本文针对变电站二次回路运行的可靠性进行了详细的探讨。
二、二次回路概念和特点1、二次回路的基本概念由二次设备互相连接,从而构成可以对一次设备进行监测、调节、控制并且保护的回路称作为二次回路。由互感器的次级绕组、继电器、测量监视仪器和相应的自动装置通过电缆联成的电路,用于监视、继电保护、控制操作信号以及与之相应的自动装置等所组成电气连接回路均称为二次回路。
2、二次回路的任务二次回路通常是由互感器二次绕组的出线和控制信号回路,按照设计要求进行连接组成的电路。又称为二次接线。其作用是对电网的运行进行监测、控制、调节、保护,并为运行检修人员提供运行工况和指导信号。也就是说二次回路的任务是通过对一次回路的监察、测量来反映一次设备的工作状态,控制一次系统并在其发生事故时,能使故障部分迅速自动退出工作。自二次回路技术产生以后便一直不停的发展,特别是和其他技术的结合上。二次回路在电力系统中与继电器保护结合的最为密切,而且在其他的电力方面也有着很快的发展,如在变电所中,已经与现在的计算机技术相结合使得二次回路变得越来越智能化。
三、二次回路故障原因变电站里面继电保护二次回路主要分为CT 回路、PT 回路和直流回路,这三种回路均有可能产生故障,影响继电保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性。故障产生的原因主要有以下四种:1、二次回路设计不规范设计阶段考虑不周全,未严格遵照规范进行设计,导致原本可以更简单的回路变得复杂,甚至导致寄生回路的出现等。审图阶段不够细心,没能在施工前发现问题,导致存在的问题没有被及时发现。
2、施工错误,不按设计施工,二次回路施工工艺差,存在问题验收过程未发现二次回路的施工是一个复杂且难度大的过程,它不仅要注意到电流、电压及信号回路等方面,而且其安装的正确性还将直接影响到二次回路的工作状态。因此,在二次回路的安装过程中,施工人员不仅要认真细致,而且还要有足够经验。一旦安装的相关人员在施工、管理和验收方面的经验不足时,在对二次回路进行检查时就很难发现其中存在隐蔽的漏洞和故障。
3、运行维护不到位在二次回路投入运行后,工作人员对继电保护二次回路的维护不到位,导致其线路电缆在经过长时间的风吹日晒及持续发热等情况下造成绝缘损坏问题的发生,且存在问题难以被及时发现,从而使二次回路无法正常有效地发挥其监测、控制和保护的作用。
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如某变电站零序电流回路由于电缆绝缘损坏,造成CT 回路两点接地,在接地网流过很大的电流时,造成保护装置的误动,如果运行维护到位,及时发现CT 回路两点接地问题,完全可以避免此次事故。
4、设备质量不过关由于选择的端子排质量不佳,使得故障频繁发生,影响正常供电。比如,接入差动保护装置的端子排连接片因为接触不紧密,一直处于发热状态,使得110kV 主变差动保护误动发生。因开关和刀闸辅助接点的质量不佳,使得回路发生故障的概率也比较高,由于接点出现质量问题(如破损)或者未置于合理位置,影响供电系统的正常运行,比如线圈会烧毁,信号出现异常等。
四、保护二次回路检修的几种方法1、差动保护是继电保护的常用方式,也是保护电力系统正常运行的重要设备。为了让差动保护作用得到全面的发挥,技术人员或操作人员在调试、控制差动保护设备时必须要注意多个方面的控制,为差动保护设备营造一个良好的运行环境。通常,对差动保护二次回路故障采取的处理措施多数是对电流、互感器等方面实施优化调控。
2、电流检修方法。电流互感器是决定差动保护效果的重要元件,也是构建差动保护模式时需要重点分析的内容。在电流互感器安装使用期间,要对互感器的使用型号合理选择。最好使用差动保护专用的D 级电流互感器;在经过保护装置外围的稳态短路电流时,电流达到最大值后需将差动保护回路的二次负荷控制在10%误差内。
3、负荷检修方法。负荷过大给电流互感器造成的影响是超荷载运行,长时间运行下去会减短电流互感器的使用寿命。因而,差动保护运行时要对电流互感器的负荷大小严格控制,根据实际运行需要适当降低电流互感器的励磁电流。降低二次负荷的方式:降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等,同时定期检查互感器的实际状态。
4、质量检修方法。市场销售的电流互感器产品种类较多,具体使用时还是要结合具体的系统保护方式选择。对于测电流过大的继电保护装置,在差动保护过程中则可以选择带小气隙的电流互感器,该装置的铁芯剩磁小,这一特点会使得电流互感器的饱和难度加大,提高了差动保护装置的性能。该类互感器的励磁电流小,对失衡电流也有控制作用。
五、二次回路运行可靠性分析1、主接线的设置在变电所二次回路设计中,主接线主要是负责电流、电压的传输,是整个电力系统中的重要组成部分,因此对主接线的设置一定规范。主接线尽量采用分段母线的配电装置,在主接线周边设置旁路母线,这样做的目的是为了在断电之后方便检修。在变电所的电气接线能够满足设备运行的需求是,可以适当的减少断路器的接线,主接线的设置一定要严格按照变电所的实际情况来进行。
2、继电保护继电保护研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路、母线等)使之免遭损害。因此在进行二次回路设计的时候,继电保护的选择要根据变电所的电流强度来进行,对于由外部间接短路所引起的强电流,继电保护要根据实际情况来设置,对于双线圈变压器,继电保护应安设在电源侧,以便在设备非正常状态能及时发出警报信号,以便迅速处理,使之恢复正常。
3、低压配电器的选择低压配电器是根据变电所实际工作的需要而采用的,在进行选择的时候要考虑到变电所的工作环境、使用地点等因素,如户内式、户外式。低压断路器的额定电压,应等开或大于所在电网的额定电压。低压断路器的额定电流,应等于或大于负载的长时最大工作电流。
4、防雷设计在变电所二次回路设计中,防雷设计也是相当重要的,目前较为普遍的防雷措施就是避雷器,将避雷器的接地端与10KV 变电所的导体进行连接,在每段母线上都安装避雷器,如果碰到需要将变电所的进线需要架空,则需要将避雷器的接地端与架空后的进线导体进行连接。
六、结束语总之,二次回路在变电站中起到了非常重要的作用,在设计的过程中要充分的考虑到变电站的使用范围,合理的二次回路的设计对于我国经济发展和居民的安全用电起到了积极作用。
参考文献:[1] 韩小涛, 聂一雄, 尹项根. 基于OPNET 的变电站二次回路通信系统仿真研究[J].电网技术,2010(6)
论文作者:杨 华
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/11
标签:回路论文; 变电站论文; 变电所论文; 电流论文; 继电保护论文; 差动论文; 接线论文; 《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿论文;