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摘要:随着我国社会经济的飞速发展,各行业对电力资源的需求量越来越多,10KV配网线路供电对人们的生产生活具有至关重要的作用。为此,本文主要就10kV配电网继电保护与继电保护常见故障进行了相关的论述,以供参考。
关键词:10KV配电网;继电保护;故障;措施
引言:配电网是电力系统中不可缺少的重要组成部分,是连接电网与用户的纽带,直接影响用户供电可靠性,因此配电网的安全稳定运行有着至关重要的作用。配电网运行环境复杂,为了提高配电网运行的可靠性,配置了大量的继电保护装置,继电保护装置能够在发生事故时及时发出报警或自动切除故障,保障电网安全稳定运行。
1 10KV配电网中继电保护的有效配置
10KV配电系统运行主要有三种状态,也就是正常运行(各种设备以及输配电线路、指示、信号仪表正常运行),异常运行(电力系统正常运行被破坏,但未变成故障运行状态)以及发生故障(设备线路发生故障危及到电力系统本身,甚至会造成事态扩大),按照10KV电力系统和供电系统设计规范要求,就必须要在其的供电线路、变压器、母线等相关部位布设保护设施,如下:
1.1 10KV线路过电流保护。一般10KV电路上最好要设置电流速断保护,她是略带时限或无时限动作的电流保护,主要有瞬时电流速断和略带时限电流速度,能够在最短时间内迅速切断短路故障,从而降低故障持续时间,有效控制事故蔓延,因此电流速断保护常常被用到配电网中重要变电所引出线路里,如果有选择性动作保护要求,就可以采取略带时限的电流保护装置。
1.2 10KV配电网中变压器的继电保护。一般配电网供配电线路出现短路,其电流很高时,也可以采用熔断器保护,这种保护装置有一定条件。如果在10KV配电网中,其变压器容量小于400KVA情况下,就可以采用高压熔断器保护装置,该装置能够几毫秒内切断电力,如果其变压器容量在400KVA-630KVA区域内,且其高压侧采用断路器的情况下,就要设置过电流保护装置或者过流保护时限大于0.5秒的电流速断保护。
1.3 10KV分段母线的继电保护。10KV的分段母线也要运行电流速度保护,因为断路器合闸瞬间,其电流速断保护就发挥其应有作用,断路器合闸后,电力速断保护就会解除保护作用,主要为了防止合闸瞬间电流过大损坏电力设备和线路。此外,10KV分段母线也要设置过电流保护装置,要解除其瞬间动作(反时限过电流保护中)
2 10KV配电网继电保护装置要求
10KV配电网的继电保护装置也有诸多原则,主要要符合选择性、可靠性、速动性、灵敏性等要求。
2.1 选择性原则
电力系统发生故障时,继电保护装置必须要发挥其及时断开相关断路器的功效,而选择性则是指断开的断路器必须距离故障点最近,才能确保切断隔离故障线路,使得其他非故障线路能够顺利正常工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆10KV配电网电气设备线路中的短路故障保护(主保护和后备保护)就是遵循了选择性原则,其主保护能够最快有悬着切除线路故障,后备保护则是在主保护/断路器失效时,发挥效用切除故障,两者同样重要。
2.2 灵敏性原则
继电保护范围内,一般不管哪种性质、那种位置短路故障,保护装置都要快速反映出来,如果故障发生在保护范围内,保护装置也不能发生误动,影响系统正常运行,因此继电保护装置要想其保护性能良好,就必须要有极高的灵敏系数。
2.3 速动性原则
继电保护装置切断故障时间越短,其短路故障对线路设备造成的损坏后果就越小,因此继电保护装置通常都被要求要能用最快速度切断线路,也就是要有很高的速动性,目前我国断路器跳闸时间在0.02秒以下。
2.4 可靠性原则
继电保护装置必须要随时待命,处于准备装好并在需要时做出准确反映,因此保护装置的设计方案、调试和整定计算要求就很高,且其本身元件质量过硬和运行维护要合适、简化有效,因此继电保护装置效用发挥才能可靠。
3 10kV配电网继电保护常见故障
3.1 设备老化严重
现阶段我国配电系统中使用的继电保护设备大部分比较老旧,自动化程度不高,导致继电保护装置不能充分发挥其作用。比如很多老式继电保护装置的节点处多出现氧化尘,这样会使压力降低,导致继电保护装置的敏感性和准确性下降,很容易出现当电力系统出现故障时继电保护拒绝启动应急处理方案或者当异动问题较轻不会对电子系统构成威胁时启动了应急处理方案,把电器元件与整个电力系统进行了分离,甚至是越级跳闸问题的频出。
3.2 短路电流造成电流互感器瞬间饱和配电系统中的供应电流一般都很大,当变、配电所出口处发生短路时,短路电流甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几十甚至几百倍,使电流互感器变比的误差加大,电流速断保护可能停止工作。短路造成电流互感器饱和,定时限过流保护装置拒动,从而扩大了故障影响的范围,严重时可能导致整个配电系统瘫痪。
3.3 励磁涌流的影响
电流速断保护中没有将配电变压器正常运转时产生的励磁涌流这一影响因素给予足够的重视和充分的考虑,会导致这时的励磁涌流初始值远远大于无时限电流速断保护值,这就造成一些变电所的输出线在检修问题时能正常工作运行,而当合上电器开关时反倒容易启动跳闸这一保护处理机制,更有甚者会在电力系统运行过程中多次出现跳闸问题。
4 应对措施
4.1 加大资金投入,更新老化设备
随着社会的进步和科技的发展,配电系统继电保护装置和技术得到了很大改善。为了提高继电保护的效用和性能,需要与时俱进地更新已经老化或者频出故障的继电保护设备,同时加大对继电保护工作的资金投入,以用来购买先进的继电保护设备,学习先进的继电保护技术,加强和发达国家的技术交流与互动,了解相关领域的最新动向和研究成果,使继电保护系统更好地发挥其作用,保障配电系统的正常运转。
4.2 防止励磁涌流引起误动
励磁涌流的衰减情况与时间之间有着密切的联系。根据现有的研究成果显示,10 个工频周波后,衰减后的涌流基本无法通过非实验室的方法检测。基于上述情况,在保证装置流畅执行输出元件速动性的基础上,应根据实际情况延长发出动作指令的时间,从而有效解决上述问题。结合笔者的工作经验和国内一些研究成果,笔者认为,延时0.1~0.5s即可有效地降低励磁涌流对继电器的负面影响。
4.3 避免电流互感器饱和
在实际工作中,可通过提升电流互感器变比的方式满足其载荷需求。通常情况下,在常见的常规用电需求中,配比采用300/5即可,而对于一些工业用电用户,可根据实际使用需求进一步提升其比例。除此之外,针对饱和问题,还可通过进一步降低二次负荷量的方式解决:将继电保护装置与测量电器的电流互感器分开、缩短二次侧电路和增加二次侧电路电缆横截面积等。
5 结束语
总之,继电保护技术正在不断的发展,在这个过程中,由于技术本身存在问题以及操作工人的问题等,或多或少会出现各种问题,但是继电保护技术的发展是电力系统不可逆转的发展趋势,所以相关工作人员要加紧继电保护技术的研究,同时对新技术的应用进行跟踪调查,尽快寻找到真正适合配电网运行的继电保护技术,为电力系统的安全运行做出贡献。
参考文献
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[3]荣芳.城市10kV配电网继电保护配置常见问题及对策分析[J].科技与创新,2014(05).
论文作者:马禾
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/9/30
标签:电流论文; 保护装置论文; 继电保护论文; 故障论文; 继电论文; 线路论文; 时限论文; 《电力设备》2016年第13期论文;