光差保护装置在化工厂电气系统中的应用论文_王龙业

(中国石油抚顺石化公司石油一厂 113004)

前言

笔者就职于中石油集团公司某大型炼化企业,从事电气专业技术管理工作。该企业总变电所6KV供电线路配置施耐德综合保护器,设置了速断保护与过流保护。为有效降低区外故障对相邻供电线路的影响,增强系统抗晃电能力,2017年在我们采用线路光差保护结合快切技术的案对全厂高压间进行改造,取得良好效果。本论文将详细阐述光差保护装置在生产实际中的应用。

供电系统简介

该厂供电系统采用单母线分段的运行方式,由自备电厂两条66KV线路,通过安装在炼油总变及区域变的4台66KV/6KV变压器,变电压为中压6KV,经由厂级总变电所分配到各个生产装置的高压配电室,各个生产装置的高压配电室配出6KV电压用于装置内高压电机及6KV/0.4KV变压器,变压器将6KV电压降为0.4KV配送至装置低压间。输电线路主要采用电缆沿桥架敷设方式,其中66KV输电电缆长度超过1公里,6KV输电电缆长度在0.5公里至1.5公里之间,系统电容电流较大,为有效降低电容电流,6KV系统采用中性点经消弧线圈接地方式。

差动保护装置功能及原理

本次改造采用南瑞公司PCS-9613D 线路光纤纵差保护装置,适用于 110kV 以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接系统中的线路光纤纵差和电流保护及测控装置。装置全面支持数字化变电站功能,既可以接入常电磁式互感器,同时也具备电子式互感器接口和支持 IEC61850-9-2 采样值传输协议,支持C61850 规约和实时 GOOSE 功能。

1、差动保护的原理

(1)比率差动I段继电器动作方程

其中:I dΦ为差动电流,为两侧电流矢量和的幅值;

I rΦ为制动电流,为两侧电流矢量差的幅值;

IM为 1.5 倍[分相差动定值]。

比率差动Ⅱ段继电器经 25ms延时动作。

通过9613D的动作条件可以看出,比率差动I段属于速断动作,没有延时。低定值的比率差动II段动作延时仅为25ms,延时极短,接近于速断,这样在光差保护动作启动快切时可以确保一个极短的晃电时间。

2、差动装置启动元件

(1)电流变化量启动元件

反应工频变化量的启动元件采用浮动门坎,正常运行及系统振荡时变化量的不平衡输出均自动构成自适应式的门坎,浮动门坎始终略高于不平衡输出,在正常运行时由于不平衡分量很小,而装置有很高的灵敏度。

当相间电流变化量大于整定值,该启动元件动作。

ΔIΦΦ>1.25ΔIΦΦt+ΔIΦΦth , ΔIΦΦ是相间电流变化量。

ΔIΦΦt是浮动门坎,随着变化量输出增大而逐步自动提高,取 1.25 倍可保证门坎电压始终略高衡输出。ΔIΦΦth为固定门坎,电流变化量启动值。

(2)零序过电流启动元件

当外接和自产零序电流均大于整定值,且无交流电流断线时,零序启动元件动作。Iow>Iofd ,Iozc>Iofd ,所有零序电流数据均为 3I0。

Iow为外接零序电流,Iozc为自产零序电流,Iofd为零序电流启动值。

(3)相电流启动元件

当相电流大于整定值时,相过流启动元件动作。

IΦ>IΦfd ,IΦ为相电流 ,IΦfd为相电流启动值。

论文作者:王龙业

论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/4

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