摘要:在当今的社会生活中,无论是人们的日常生活还是工厂的正常生产,都离不开电力的,在大量的电力需求之下,也产生了不同的电力需求。低压配电系统对于一些人而言有些陌生,但是这个系统在核电厂中的应用十分广泛。而且由于核安全具有较大的特殊性,因此对于其保护防御功能的要求也就更加的严格,如果低压配电系统出现故障,导致安全系统出现不必要的启动运行,对于核电厂而言,损失是无法估量的,因此在整个低压配电系统中,增强配电变压器的可靠性是十分必要的。而变压器的低压侧单相接地保护对变压器的正常、顺利运行起着极其重要的作用,同时也是其能够可靠运行的一大保障,因此在增强配电变压器的同时加强对其接地保护配置的重视也是十分必要的。
关键词:低压配电系统;变压器;接地保护装置;分析
一、前言
配电变压器对于大部分人而言,这个名字都不陌生,配点变压器与人们的日常生活也是息息相关的,但是大部分人却并不了解配电变压器究竟是有什么作用。在低压配电系统中,配电变压器可谓是最为关键性的装置,在整个系统中起到了最为重要的电压转换作用,因此配电变压器的稳定与可靠就十分重要,如果配电变压器工作不稳定,经常出现故障,那么对电力网络的影响也是可想而知的。尤其是在中性点接地的电力网络中,全部故障中约有九成故障都是由于单相接地短路出现故障。[1]
因此,要想保证低压配电系统的正常稳定工作,那么变压器低压侧单相接地保护就是分重要了,必须要对其进行合理的配置。
促进低压配电系统稳定首先需要对低压配电系统中存在的问题进行分析,尤其是对低压配电系统中保护配置出现的问题进行分析,再有针对性的提出相应的解决方案。
二、低压配电系统保护装置中存在的问题
(一)单相接地保护用CT安装位置不统一
在目前我国国内变压器施工中,并没有对变压器低压侧接地保护用CT进行安装标准的规范或是详细的指导,即使是在国内变压器施工图集《99D201-2干式变压器安装》中也并没有相关的标准。因此在变压器的施工安装过程中,由于供货商所提供的变压器不同,或是施工场所的条件不同,都会引起变压器施工安装过程的差异以及安装方式的不同,再这样的情况下,单相接地保护用CT安装位置也不够统一,存在有难以预料的问题。[2]而且在这样的情况之下,一旦单相接地保护用CT方面出现问题或是故障,排除故障时也比较麻烦,存在一定的困难。
(二)单相接地保护整定原则不一致
在目前我国存在着较多的单相接地保护整定原则,出于不同的需求以及情况,都会使用不同的单相接地保护整定原则。[3]在目前我国核电厂的配电变压器低压侧单相接地保护中最常使用的是两种整定原则,一是零序过电流保护原理,另一个是剩余电流保护原理。这两个原理对于保护装置的动作电流计算方式有所差异,因此得出的结果往往也是不尽相同。因此对于变压器单相接地保护的设定影响也比较大,设定的结果也存在极大的差异。
(三)CT的安装位置对于定值整定存在较大的影响
在设置保护整定值的时候,需要对CT电流进行检测,但是CT的安装位置不同对于该位置的CT检测电流数据影响也很大,往往会造成检测电流数据不同,所需要的保护整定值也是不相同的。[4]这对于定值整定造成了极大的麻烦。
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三、保护低压配电系统变压器接地保护配置的策略与方法
正如前言所说,在对问题进行仔细分析的情况下,我们才能够认识到问题的根源所在,并针对问题的根源去进行改进解。而针对上述中提及的三个影响保护装置的问题,本文也在下面提出以下几个解决方法:
(一)考虑单相接地保护的配置s
相较于其它配电系统的负荷而言,在低压配电系统中其系统的负荷是较多的,因此在考虑降低保护配置成本的情况下,在实际的低压配电系统中大多都是实用速断保护兼做单相接地保护,而摒弃了在配置单独的接地保护在每个回路的这种想法。正是由于在实际操作中实用速断保护兼做单相接地保护,由此对于其装置的灵敏性与可靠性提出了非常高的要求,不仅仅是在生产阶段,在装置的设计阶段就需要对其进行细致的考察与严格的校验。[5]
同时由于不再在每个回路都单独的配置接地保护,还需要考虑到接地故障发生,但是回路的速断保护不能够及时跳闸的意外情况。再这样的意外下,可以对变压器低压侧单相接地保护设定一个比较小的整定值,这样就为低压配电系统提供了一个接地保护后备,进而避免意外事故的进一步扩大,造成严重损失。
(二)考虑CT的安装位置
由于CT安装位置对于保护装置的影响较大,因此应该着重考虑CI的安装位置,但是CT的安装位置不是一个因素能够决定的,在实际进行安装时,要对单相接地保护判据进行计算与考虑,与此同时再加上对单相接地保护装置的考虑,在这些理论因素之外,同时还要考虑实际安装的场所空间、预算支出等各种因素,只有将综合起来进行分析,才能够决定CT的最为合适的安装位置。[6]
(三)考虑单相接地保护整定的上下级配合关系
选定合适的CT位置只是实现保护配置能够可靠、高效运行的一个保障,同时还要根据系统设计和实际安装情况考虑单相接地保护整定中上下级之间相互配合。在上下级配合中,比较重要的就是配电变压器低压侧接地保护定值与断路器自带接地保护的配合关系,两个装置如何能够实现相互配合,相互补充,要根据实际情况与设计图纸来具体进行确定。
四、结束语
不可否认低压配电系统在目前国内应用范围积极广泛,尤其是在核电厂中的应用,对于核电厂的生产效率与效益都有着非常重要的影响,因此要加强对低压配电系统中变压器接地保护装置的关注,解决在保护装置中存在的各种问题,增强保护装置的可靠性,避免意外事件的发生以及扩大,只有这样才能够最大程度上保证生产的正常进行。[7]而如何进一步提高保护装置的灵敏度以及整个系统的整定灵活性不仅仅是我们当下所需要考虑与改进的问题,也是我们将来需要持续关注的问题。
参考文献:
[1]丁帅永. 低压配电系统变压器接地保护配置分析[J]. 电工技术,2016,06:24-25+29.
[2]李树鹏. 柔性直流配电网控制策略与保护方案研究[D].华北电力大学(北京),2016.
[3]何秋萍. 基于柔性直流的±10kV配电系统过电压与绝缘配合研究[D].华南理工大学,2016.
[4]李睿. 城乡配电网中单相供电系统设计[D].北京交通大学,2012.
[5]黄芳. 含分布式电源的中低压配电网继电保护研究[D].华北电力大学,2014.
[6]王竞男. 石化装置低压配电系统接地故障保护的探讨[J]. 化工与医药工程,2015,04:51-56.
[7]潘后荣,张晓云. 核电站BOP低压配电系统接地故障保护剖析[J]. 产业与科技论坛,2017,01:73-74.
论文作者:徐明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签:单相论文; 变压器论文; 系统论文; 低压配电论文; 位置论文; 保护装置论文; 核电厂论文; 《电力设备》2017年第9期论文;