摘要：本文主要从变压器的保护，110kV、35kV并网线路的保护和重合闸，110kV备用电源自投装置，低频、低压解列装置和高频、高压切机装置五个方面探讨了应当如何对并网小电源进行保护以及设计安全自动装置。
关键词：并网小电源；保护；安全自动装置；配置方案
近年来，各地不断建设并投入使用了一些小电厂，同时也并入了电网。就使得原本的110kV变电站在一定程度上成为了电厂的升压站，从而导致了电源结构的变化，这就给当前各地电网系统的正常运行带来了一定的问题和挑战。
一、变压器保护
变压器保护主要包含主保护、相间后备保护、接地后备保护三个内容。
其一，主保护是指瓦斯和差动保护，其中又以后者为主要组成部分，不仅要具有较好的变压器励磁涌流躲避性能，也要有较好的针对各种引线故障的灵敏度和针对穿越性故障的正动性。当前主要使用的为微机型。
其二，针对单侧电源的终端降压站变压器，为了保护主变和其相邻的元件，其三侧应当装设过电流保护，而中、低压侧则应配置速断保护。其中在对各侧进行过流保护的整定动作时，低压侧计算时应当按照该侧的最大负荷电流进行操作，中、高压侧则需要装设两段过流保护。同时，在确定单纯过流保护数值的时候，应当对事故过负荷的因素进行考虑，主要考虑的是依据N-1原则而确定的量值。另外，为了提高高压侧、复合电压闭锁过流保护的灵敏度，在低压侧还应当再配置多一套过流保护。
其三，要进行变压器接地后备保护，首先就要设置其中性点接地系统。具体来说，接地的数目和位置与零序电流的大小及分布有着密切的关系，因此在设置时就要尽量将变压器中性点的接地数目和位置维持在稳定的状态之中。同时为了更好地限制短路电流水平，其数量不应过多。然后就要整定零序保护定值，要做到这一点就要先进行零序过流保护这一动作以排除母线故障，再进行间隙保护动作，其中零序电压、零序电流和时限应分别取150~180V、40~100A和0.5s。
二、110kV、35kV并网线路的保护和重合闸
要对110kV、35kV并网线路进行保护，就要做好相应的配置工作，主要有线路保护配置和线路重合闸配置两个内容。并网线路的两侧皆应当装设有保护方向指向线路的带方向闭锁的电流保护或者阻抗保护。同时针对线路比较短的情况，其应当装设有纵联保护，且应具有较好的全线速动性能。对于110kV、35kV并网线路，重合闸应当采取解列的形式进行设置。线路发生故障后，地方小电源即能解列，然后其系统侧就应采用检无压重合闸，小电源侧则可不重合。同时，110kV、35kV并网线路还可以将系统侧的重合闸设置为检无压，小电源侧的重合闸则可设置为检同期。
三、110kV备用电源自投装置
地方小电源对110kV、35kV并网线路的进线备自投装备具有很大的影响。具体来说，一般情况下，备自投装备的启动依据为检母线电压降低的时候进线开关电流的有无情况，无则启动，有则不启。这样当小电源并进中压侧母线的时候，线路的进线备自投装备必然会受到一定程度的影响。当进线发生短路故障的时候，小电源可以供给短路电流，如果其不能及时进行有效的解列动作，那么电流则可能出现闭锁的现象，而备自投装备也就会发生拒动的情况了。而当系统出现短路情况的时候，线路母线的电压就会被降低，而发电机常常配置有强行的励磁装置，当母线降低的电压低于额定值一定的数值后，发电机中的励磁装置就会自动开始动作以提高母线的电压。在这种情况下，就无法对母线电压进行有效地控制，其就有可能会比备投装备的启动电压还高，这样也会使得备投装备发生拒动的现象。
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因此为了备自投装置会受到的并网小电源的影响进行控制，就要在小电源处安装安全、可用的保护解列装置。除此之外还要通过110kV的电源进线开关的保护装置来与小电源之间建立密切的联系，以确保故障发生时解列动作能够及时进行并完成。另外，备自装备之上应当添设一个联切小电源的联络回路，以确保在其动作后能够及时跳开联络线开关，从而避免在线路出现掉闸故障的时候，发生因小电源解列动作不及时而使备用电源投入使用造成小电源和系统不同期并列的状况。
四、低频、低压解列装置
要配备低频、低压解列装置，主要包含选择解列点、整定低频定值和低压定值三个步骤。
一般情况下，小电源和系统的供电行为是同时进行的，当站内的功率维持在一个比较平衡的状态的时候，其频率和电压的运行都能比较符合额定值。但是线路一旦发生故障，就会中断小电源和系统之间的联络，此时，由于这部分负荷孤网运行，小电源就会出现功率缺额的状况。然后依据所缺乏功率的有功或无功，其将会发生或频率、或电压下降的情况。有鉴于此，为了有效保证小电源的安全平稳运行，在配置低频低压解列装置的时候，就要慎重选择功率的平衡点。另外，为了保证小电源能够在系统发生故障时及时解列，在联络线的系统侧就可以配置动作频率和时限的值与小电源侧的值相同的低频、低压解列装置。
为了将小电源给系统带来的负面影响的程度降到最低，也是为了尽量避免电源线路出现故障，在两侧开关跳开导致小电源带终端站运行的时候，馈电线路的低频减载装置在动作时就要确保在负荷线路的低频减载装置的动作后进行低频解列装置的动作。除此之外，频率的定值应当设置地恰到好处，灵敏度不能过高，以确保其能躲过主系统的频率波动，也不能过低，以确保其能发挥作用。因此，当前电网中低频定值应当整定为48.5~49.0Hz，同时为了有效地限制误动作的发生频率，整个动作的时限应当在0.3~1.0s。
分别根据动力负荷的允许临界和小电源与系统的无功平衡情况，电压可取为65%~75%U、70%~80%U，其动作的时限也要符合电压动作范围内发生故障时的快速保护情况。同时为了避免线路故障导致系统电压下降时，低压解列装置出现误动作的现象，其时限就应当增加一个不大于2s的时间级差，以配合于线路对全线有灵敏度的保护段的时限。
五、高频、高压切机装置
高频、高压切机装置主要出现在高压高频可能出现的局部电网所并进的小电源。其在动作后，通常会跳开发电机的出口开关，但是某些特殊情况下，其也有可能会跳开联络线的开关。一般情况下，高频切机装置的定值和时限在小电源中时，都分别设为51.3~51.6Hz的一段和0.2~0.3s。另外还会设有整定值为82~85V的过电压闭锁，以确保当电路处于不正常状态中时，高频切机装置不会出现误动作的现象。而高压切机装置的定值在整定时，其中的电压元件和时间元件分别依据躲过的正常最高运行电压和暂态过电压影响进行，即应当分别为1.15~1.25U、0.1~0.15s。
结束语：
随着，社会经济的发展，并入各地电网的小电源越来越多，这就给电网的正常运行带来了极大的困难。因此就要对并进电网的小电源进行一定的保护、设计落实相应的安全自动装置配置方案。具体就要做好变压器的保护，110kV、35kV并网线路的保护和重合闸，110kV备用电源自投装置，低频、低压解列装置和高频、高压切机装置这五个方面的工作。
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论文作者:陈乐,吴俊,汤乐招
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：电源论文; 装置论文; 线路论文; 电压论文; 低频论文; 动作论文; 低压论文; 《电力设备》2017年第35期论文;