配电保护

2024-05-23

配电保护(精选十篇)

配电保护 篇1

1 照明用电设备的保护

在民用建筑中, 照叫电器、风扇、小型排风机、小容量的空调器和电热器等, 一般均从照明支路取用电流, 通常划归照明负荷用电设备范围, 所以都可由照明文路的保护装置作为它们的保护。

照明支路的保护主要考虑对照明用电设备的短路保护。对于要求不高的场合, 可采用熔断器保护;对于要求较高的场合, 则采用带短路脱扣器的自动保护开关进行保护, 这种保护装置同时可作为照明线路的短路保护和过负荷保护, 一般只使用其中的一种就可以了。

2 电力用电设备的保护

在民用建筑小, 常把负载电流为6A以上或容量在1.2k W以上的较大容量用电设备划归电力用电设备。对于电力负荷, 一般不允许从照明插座取用电源, 需要单独从电力配电箱或照明配电箱中分路供电。除了本身单独设有保护装置的设备外, 其余的设备都在分路供电线路上装设单独的保护装置。

对于电热器类用电设备, 一般只考虑短路保护。容量较大的电热器, 在单独回路装设短路保护装置时, 可采用熔断器或自动开关作为其短路保护。

对于电动机类用电负荷, 在需要单独分路装设保护装置时, 除装设短路保护外, 还应装设过载保护, 可由熔断器和带过载保护的磁力起动器 (由交流接触器和热继电器组成) 进行保护, 或出带短路和过载保护的自动开关进行保护。

3 低压配电线路的保护

对于低压配电线路, 一般主要考虑短路和过载两项保护也不能忽视。

3.1 低压配电线路的短路保护

所有的低压配电线路都应装设短路保护, 一般可采用熔断器或自动开关保护。由于线路的导线截面是根据实际负荷选取的, 因此, 在正常运行的情况下, 负荷电流是不会超过导线的长期允许载流量的。但是为了避开线路中短时间过负荷的影响, 当采用熔断器作短路保护时, 熔体的额定电流应小于或等于电缆或穿管绝缘导线允许载流量的2.5倍;对于明敷绝缘导线, 由于绝缘等级偏低, 绝缘容易老化等原因, 熔体的额定电流应小于或等于导线允许载流量的1.5倍。当采用自动开关作短路保护时, 由于其过电流脱扣器具有延时性并且可调, 可以避开线路中的短时过负荷电流, 所以, 过电流脱扣器的整定电流一般成小于或等于绝缘导线或电缆的允许载流量的1.1倍。

短路保护还应考虑线路末端发生短路时保护装置动作的可靠性。当上述保护装置作为配电线路的短路保护时, 要求在被保护线路的末端发生单相接地短路以及两相短路时, 其短路电流值应大于或等于熔断器熔体额定电流的4倍;如用自动开关保护, 则应大于或等于自动开关过电流脱扣器整定电流的1.5倍。

3.2 低压配电线路的过负荷保护

低压配电线路在下列场合府装设过负荷保护:1) 不论在何种房间内, 由易燃外层无保护型电线构成的明配线路;2) 所有照明配电线路。对于无火灾危险及无爆炸危险的仓库中的照明线路, 可不装设过负荷保护。

过负荷保护一般可由熔断器或自动开关构成, 熔断器熔体的额定电流或自动开关过电流脱扣器的整定电流应小于或等于导线允许载流量的0.8倍。

3.3 低压配电线路的过压保护

对于民用建筑低压配电线路, 一般只要求有短路和过载两种保护, 但从发展情况来看, 还应考虑过电压保护。这是因为某些低压供电线路有时会意外地出现过电压, 如高压架空线断落在低压线路上, 三相四线制供电系统的零线断落引起中性点偏移, 以及雷击低压线路等, 都可能使低压供电线路上出现超过正常值的电压, 使接在该低压线路上的用电设备因电压过高而损坏。为了避免这种意外情况, 应在低压配电线路上采取适当分级装设过压保护的措施, 如在用户配电盘上装设带过压保护功能的漏电保护开关等。

3.4 上下级保护电器之间的配合

在低压配电线路上, 应注意上下级保护电器之间的正确配合, 这是因为当配电系统的某处发生故障时, 为了防止事故扩大到非故障部分, 要求电源侧、负载侧的保护电器之间具有选择性配合。

1) 当上下级均采用熔断器保护时, 一般要求上一级熔断器熔体的额定电流比下一级熔体的额定电流大2级~3级 (此处的“级”系指同一系列熔断器本身的电流等级) 。

2) 当上下级保护均采用自动开关时, 应使上一级自动开关脱扣器的额定电流大于下一级脱扣器的额定电流, 一般大于或等于1.2倍。

3) 当电源侧采用自动空气开关, 负载侧采用熔断器时, 应满足熔断器在考虑了正误差后的熔断特性曲线在自动空气开关的保护特性曲线之下。

4) 当电源侧采用熔断器, 负载侧采用自动空气开关时, 应满足熔断器在考虑了负误差后的熔断特性曲线在自动空气开关考虑了正误差后的保护特性曲线之上。

摘要:为了安全地对各类用电设备供电, 要对用电设备及其相应的配电线路进行保护。本文分别对照明用电设备的保护、电力用电设备的保护和低压配电线路的保护进行了研究。

关键词:用电设备,配电线路,保护

参考文献

[1]杨春宇.浅析建筑电气的设计与安装[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2009 (5) .

低压配电线路的保护论文 篇2

【关键词】低压电网;漏电;短路电流;电流整定

1 井下低压电网发生漏电的危害

矿山采区内自然条件十分恶劣,矿山机械与生产工人相对集中,且大部分低压电网在些聚集,一旦发性低压漏电、短路事故,将会矿山造成严重影响。

1.1 人员易触电

如果煤炭生产工人直接接触到没有做好绝缘措施或绝缘失效的电气设备时,就容易导致触电事故发生,且如果设备外壳带电较强时,超过人体承受的极限,就容易导致触电伤亡事故。更为严重的是,当工人直接接触到因绝缘保护套破皮而暴露在外的芯线,很可能造成具大人员伤亡。

浅析低压配电线路的保护 篇3

【关键词】配电线路;短路;过负荷;断路器;接地故障

低压配电如果在设计、施工中存在不当,将容易导致人身触电或线路损坏,甚至引起电气火灾。为此,要求在低压配电线路设计中,应严格执行《低压配电设计规范》(GB50054-95)及国家有关标准、规范的规定,使之从根本上做好低压配电线路保护,并能正确选择保护电器的各项参数,保证在故障时能按要求切断电源,以保安全。

低压配电系统中各个相关的低压电器之间应有良好的特性配合,以正确的发挥各个低压电器的功能。比如,在《低压配电设计规范》中要求“配电线路采用的上下级保护电器,其动作应具有选择性”。随着制造技术的不断发展,低压断路器的性能及功能也越来越先进和完善。目前,在民用建筑的低压配电系统中,已广泛地应用低压断路器来实现低压配电系统的各种保护功能。所以,如何正确地选用低压断路器对低压配电的设计至关重要。

1.短路保护

低压配电线路装设短路保护,应在短路电流对被保护对象产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流。在民用建筑的低压配电系统中,大多数的短路保护,可以采用断路器来实现。我们一般用断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受。电流三个指标来表示其分断能力;在某些场合,我们希望一台断路器在分断线路最大的短路电流后不维护还可以继续承载额定电流,那么,我们可以按断路器的运行分断能力不小于线路的预期最大短路电流的条件来选择断路器。否则,可以按断路器的极限分断能力来选择断路器。

从短路发生到短路保护电器动作并分断短路电流需要一定的时间,一般要求配电系统在承受这段时间的短路电流后不会被破坏,这就必须对配电系统中的各种电器、导体及相关连接件进行热稳定的校验;绝缘导体的热稳定校验应符合《低压配电设计规范》第4.2.2条规定。在设计中,应特别注意那些距离供电变压器较近,计算负荷较小的线路,往往按计算电流选择的导线截面是无法满足热稳定要求。

2.过负载保护

低压配电线路装设过负载保护,应在过负载电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前切断负载电流。过负荷保护电器的动作特性应同时满足以下两个条件:

(1)IB≤In≤IZ

(2)I2≤1.45IZ

式中:IB被保护线路计算电流;

In保护电器的额定电流(对于可调的保护电器,额定电流In是给定的整定电流);

IZ被保护导体的允许持续载流量;

I2保证保护电器在约定时间内可靠动作的电流。

对于突然断电会导致比因骸负荷而造成的损失更大的配电线路,不应装设切断电路的过负荷保护电器(如消防水泵的配电线路等),但应装设过负荷报警电器。还有对于多个低压断路器同时装入密闭箱体内的过负荷保护,应根据环境温度、散热条件及断路器的数量、特性等因素考虑降容使用。另外,过负荷保护电器的整定电流应躲过正常的短时尖峰负荷电流(如用电设备启动电流)。

3.接地故障保护

低压配电线路装设接地故障保护应能防止人身间接电击以及电气火灾、线路损坏等事故。接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地形式(TN、TT、IT系统),移动式、手握式或固定式电气设备的使用情况,以及电气回路中导体截面等因素的确定。接地故障是指相线对地或与地有联系的导电体之间的短路,它包括相线与大地、PE线、PEN线、配电和用电设备的金属外壳、敷线管槽、建筑物金属构件、采暖和通风等管道等之间的短路。接地故障是短路的一种,自然需要及时切断电路以保证线路短路时的热稳定,不仅如此,若未切断电路,它还具有更大的危害性,当发生接地短路时在接地故障持续的时间内,与它有关联的电气设备和管道的外霹可导电部分对地和装置外的可导电部分间存在故障电压,此电压可使人身遭受电击,也可因对地的电弧或火花引起火灾或爆炸,造成严重生命财产损失。

而在低压配电系统中按接地形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地);TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。我们可以根据这三种系统接地形式来分析一下它们各自的特点:

3.1 TN系统的接地故障保护

TN系统配电线路接地故障保护的动作特性应符合下式:

Zs·Ia≤Uo

式中Zs接地故障回路阻抗;

Ia保护电器在规定的时间内自动切断故障回路的电流;

Uo相线对地标称电压(V)。

系统切断故障回路的时间应符合:配电线路或仅供给固定式电气设备用电的末端线路,不应大于5s;供电给手握式电气设备和移动式电气设备的末端线路或插座回路不应大于0.4s。

TN系统的接地故障多为金属性接地故障,故障电流较大,可利用作过负荷保护和短路保护的过电流保护电器,兼作接地故障保护。但在某些情况下,如线路长、导线截面小时,过电流保护电器常不能满足系统切断故障回路的时间要求,则应采用漏电保护器作接地故障保护。

3.2 TT系统的接地故障保护

竹系统配电线路接地故障保护的动作特性应符合下式:

Ra·Ia≤50V

式中Ra外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻之和;

Ia保证保护电器切断故障回路的动作电流。

由于TT系统的故障电流不易准确计算,长延时过电流保护Ia值实际上难以确定,而竹系统的故障电流较小,过电流保护难以满足灵敏度要求,因此,TT系统中应采用漏电保护器作接地故障保护。

TT系统配电线路内由同一接地故障保护电器保护的外露可导电部分,应用PE线连接,并接至共用的接地极上。当有多极保护时,各级宜有各自的接地板。

3.3 IT系统的接地故障保护

IT系统发生第一次一相接地故障时,故障电流为另两相对地电容电流的向量和,故障电流很小,外露导电部分的故障电压限制在50V及以下,不构成对人体的危害,不需要中断供电,应由绝缘监视电器进行声光报警,以便尽快排除故障。第一次接地故障时保护电器动作特性应符合下式:

Ra·Id≤50V

式中Ra外露可导电部分的接地极电阻;

Id相线和外露可导电部分间第一次短路故障的故障电流。

当发生第二次接地故障时,如IT系统外露导电部分为单独接地,故障回路的切断应符合TT系统接地故障保护的要求;如外霹导电部分为共同接地,故障回路的切断应符合TN系统接地故障保护的要求。

由此看来短路故障、过负载均属过电流保护,目的是防止导体过热,在达到规定的允许最终温度之前切断,以防止导线(电缆)坏,甚至引起火灾。接地故障保护:依靠保护电器在规定的时间内切断,除防止电线过热外,更主要是作间接接触电击防护。但必须指出的是,间接接触电击防护有多种方式,自动切断电源不是惟一的方式,但是却是最常用的方式。

作为设计人员除了理解、执行好规范外,还要做好线路负荷计算、短路电流计算、电压损失计算,这也是配电线路设计的基础;线路负荷计算:按照该线路所接负荷安装功率,逐段计算出线路的计算电流,是确定导体截面和熔断器的熔体电流或断路器的长延时脱扣器整定电流的主要依据,但不是唯一的。

短路电流计算:包括计算三相短路电流和接地故障电流两种,前者用以校验保护电器分断能力是否足够,后者是确定接地故障时保护电器动作灵敏性的重要依据。

电压损失计算:对距离配电变压器较远的线路,不仅影响导体截面大小的选择,也间接关系到线路保护电器参数的选择。

配电变压器继电保护设计 篇4

一、配电变压器的故障和不正常运行状态

配电变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备, 它的故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重后果, 同时大容量变压器也是非常贵重的元件。因此, 必须根据变压器容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的保护。

变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。油箱内部故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路、铁心烧损等。油箱内部故障对变压器来说是非常危险的, 高温电弧不仅会烧毁绕组和铁芯, 而且还会使变压器油绝缘受热分解产生大量气体, 引起变压器油箱爆炸的严重后果。变压器油箱外部故障包括引线及套管处会产生各种相间短路和接地短路。

二、配电变压器的保护方式

根据变压器型号及运行条件选用合适的继电保护措施, 并对保护装置进行合理的整定, 变压器就能安全的运行。

对于上述故障和不正常工作状态, 根据DL400一91《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定, 变压器应装设如下保护: (1) 为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低, 对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。 (2) 为反应变压器绕组和引出线的相间短路, 以及中性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路, 应装设纵差保护或电流速断保护。对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器, 以及6.3MVA及以上的厂用变压器, 应装设纵差保护。对于10MVA以下变压器且其过电流时限大于0.5s时, 应装设电流速断保护。当灵敏度不满足要求时 (2MVA及以下变压器) 宜装纵差保护。 (3) 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护 (或电流速断保护) 的后备, 应装设过电流保护。例如, 复合电压起动过电流保护或负序过电流保护。 (4) 为反应大接地电流系统外部接地短路, 应装设零序电流保护。

2.1配电变压器瓦斯保护

瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件, 对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时, 由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体, 其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。瓦斯保护是利用反应气体状态的瓦斯继电器来保护变压器内部的故障。

在瓦斯保护继电器内, 上部是一个密封的浮筒, 下部是一块金属挡板, 两者都装在有密封的水银接点。浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。在正常运行时, 继电器内充满油, 浮筒浸在油内, 处于上浮位置, 水银接点断开;档板则由于本身重量而下垂, 其水银接点也是断开的。当变压器内部发生轻微故障时, 气体产生的速度较缓慢, 气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间, 使油面下降, 浮筒随之下降而使水银接点闭合, 接通延时信号, 这就是所谓的“轻瓦斯”;当变压器内部发生严重故障时, 则产生强烈的瓦斯气体, 油箱内压力瞬时突增, 产生很大的油流向油枕方向冲击, 因油流冲击档板, 档板克服弹簧的阻力, 带动磁铁向干簧触点方向移动, 使水银触点闭合, 接通跳闸回路, 使断路器跳闸, 这就是所谓的“重瓦斯”。重瓦斯动作, 立即切断与变压器连接的所有电源, 从而避免事故扩大, 起到保护变压器的作用。

2.2配电变压器纵联差动保护

纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。由于配电变压器高压侧和低压侧的额定电流不同, 因此, 为了保证纵联差动保护的正确工作, 就必须适当选择两侧电流互感器的变比, 使得在正常运行和外部故障时, 两个二次电流相等。在保护范围内故障时, 流入差回路的电流为短路点的短路电流的二次值, 保护动作。纵联差动保护动作后, 跳开变压器两侧断路器。由此可知, 要实现变压器的纵差动保护, 就必须适当地选择两侧电流互感器的变比, 使其比值等于变压器的变比, 这是与送电线路的纵差动保护不同的。

配电变压器继电保护的实现和配电网的安全、稳定、经济运行是坚强电网建设的重要内容之一。作为供配电环节的重要设备组件, 无论是城市低压配电网变压器, 还是工业用户供用电网配电变压器, 其运行的经济性和保护的可靠性、便捷性, 都是相关企业和用户实现安全生产和节能减排目标的前提条件。

摘要:变压器是电力系统中十分重要的供电元件, 它的故障将对供电的可靠性和系统的正常运行带来严重的影响, 因此需要根据变压器容量和重要程度装设性能良好, 工作可靠的继电保护装置, 本文对针对变压器的故障进行分析, 并对一般配电变压器的继电保护进行了保护方式设计和保护装置的方案配置。

关键词:变压器,故障,保护

参考文献

低压配电线路保护的几个问题 篇5

中国航空工业规划设计研究院

任元会

[摘要]本文系统地分析了低压配电线路保护的要求和实施方法,叙述了熔断器和断路器的选型,及其参数的整定;提出处理好正常运行不动作和故障时应按规定时间动作的关系,以及动作灵敏性和选择性的关系,指出全面理解和执行线路保护的技术要求和注意点。

[关键词]短路保护 过负载保护 接地故障保护 保护电器 熔断器 断路器 选择性动作

一.概述

低压配电线路遍布工业、农业、服务业的各个角落,同时也深入千家万户;不仅专业人员接触,也有众多非专业人员,一直普通老百姓都会触及,线路发生故障的几率大大增加。如设计、施工不当,将容易导致人身触电(间接接触),或线路损坏,甚至引起电气火灾。为此,在配电线路设计中,应严格按照《低压配电设计规范》(GB50054-95)的各项规定,包括加强绝缘,妥善接地,做好等电位联结,但最根本和广泛应用的是做好配电线路保护,正确整定保护电器各项参数,保证在故障时能按要求切断电源,以策安全。

二.全面实施低压配电线路保护规范要求

《低压配电设计规范》(本文简称《规范》)实施已几十年,为广大电气设计时所熟知,并获得认真积极贯彻执行。但据知,仍有部分设计师和使用运行单位电气工程师对低压配电线路保护的要求缺乏完整系统的理解,难以全面、准确地把握。为此,本文拟对此作一较系统的叙述和分析,阐述各项要求的内在联系。

配电线路设计中,至少要考虑以下和保护相关的要求。

1.《规范》第四章规定配电线路应装设短路保护、过负载保护和接地故障保护,而且每段配电线路都应满足这三项保护要求(特别规定者除外)。

2.《规范》还规定上下级保护电器的动作应具有选择性,使故障时只切断该故障线路,而上级保护电器不应动作,力求缩短停电范围。

3.电路发生故障时,保护电器应能在规定时间内动作;另一方面,在正常工作和用电设备正常起动时,保护电器均不应动作。

4.《规范》规定导体截面应满足动、热稳定要求,要和保护电器能协调配合,也就是选择的导体类型和截面,应该和保护电器类型和整定值相关联。

5.作为分断短路电流的保护电器,还应具有足够的分断能力。

以上各项要求紧密关联,决定了保护电器的选型和参数整定,具有一定的复杂性,每一段线路和相应的每组保护电器,都应按以上条件一一计算、校验,确定各项参数。

为了全面实施《规范》的各项要求,特将规定的主要条件以及实施的方法和(或)计算式列于表1,以便全面理解和执行。

表1中的保护电器按《规范》规定编列了熔断器和断路器两类;而断路器按保护特性不同,又分为非选择性和选择性两类,由于其保护特性,实现选择性要求区别很大,应予特别关注。

表1中的接地故障保护按TN接地系统(包括TN-C、TN-S、TN-C-S)而编制,工程中TN系统仍应用最多,实施接地保护要求也较复杂。

设计时,在初定配电系统后,应从末端回路开始,自用电端到配电变压器低压侧,逐一对每段线路和保护电器按表1各项要求进行计算,以确定导体截面和保护电器参数。

三.实施配电线路保护要着重把握的几个问题

1. 做好三项计算

线路负荷计算、短路电流计算,另加电压损失计算,是配电线路设计的基础。

(1)线路负荷计算:按照该线路所接负荷安装功率,逐段计算出线路计算电流(Ijs),是确定导体截面(S)和熔断器的熔体电流(Ir)或断路器的长延时脱扣器整定电流(Izd1)的主要依据(不是唯一的)。

(2)短路电流计算:包括计算三相短路电流(I)和接地故障电流(Ikd1)两种,前者用以校验保护电器分断能力是否足够;后者是确定接地故障时保护电器动作灵敏性的重要依据。

(3)电压损失计算:对离配电变压器较远的线路,将对导体截面大小有很大影响,从而也间接关系到线路保护电器参数。

2. 处理好两对矛盾

(1)正确处理保护电器在正常工作(含设备起动)时不应动作,而在故障时要可靠动作的矛盾。

前者是常规要求,规定了保护电器整定电流的最低限值,低于此值就不能正常工作或起动;后者按《规范》规定的保护要求,规定了保护电器整定电流的最高限值,若高于此值就不能保证故障时可靠动作。因此,设计时,只能在高低两限值之间确定整定电流。

有时,两者要求互相矛盾,后者要求的整定电流最高限值比前者的最低限值还小,使你无法同时满足两者的要求。此时,设计者就要采取措施,如加大相线和PE线截面,调整配电系统接线方式,或改变保护电器类型等,解决矛盾,务求同时满足两者要求。

(2)正确处理故障时保护电器可靠动作和有选择性动作的矛盾

故障时保护电器可靠动作和有关选择性动作是一对矛盾,前者要求的动作快,后者则不宜太快,要合理调整和处理。对于末端回路,故障时保护电器应尽快动作(《规范》规定时间以内),不存在选择性问题;而对于上级和以上各级保护电器,尤其是馈点回路首端的保护电器,应满足故障时可靠动作,还应该有选择性动作,即在下级保护电器后面任一点发生故障时,只应由最近的保护电器动作,而上级不应动作。

为达到这个要求,配电干线各级保护电器(除末级外)不应选用非选择型断路器,而应选择具有反时限保护特性的熔断器;对于额定电流较大的首端主馈电线保护,应选择带有短延时脱扣器的选择型断路器,并且合理整定其各项参数,才能更好保证选择性。

3. 把握好几个要点

(1)配电箱(盘)的进线处不宜装设保护电器,宜装隔离开关。

配电箱的每回路出线都装设了保护电器,进线处再装保护电器就增加了保护的级数,是不妥当的。其实只需要装设具有隔离功能和开关功能的电器,最好就是隔离开关。装保护电器不仅没有必要,如果选型不好,反而产生不良后果。现在不少设计师常使用带长延时脱扣和瞬时脱扣的断路器作为进线开关,一旦发生接地或短路故障,瞬时脱扣器快速动作,容易破坏保护的选择性,这种方案不可取。如果一定要使用这类断路器,则建议选用只带长延时脱扣器,而不带瞬时脱扣器的断路器,主要作为一般切断负载电流的开关使用,也可具有过载保护功能。

(2)变电所低压屏接出小容量馈线要注重导体热稳定和保护电器的分断能力校验。配电变压器容量大的变电所,其低压侧的短路电流很大,如变压器容量为1000kVA时,低压屏出线处的三相短路电流可达23~25kA(按S9型变压器),变压器高压侧为三角形接线时,该处的接地故障电流也可达20 kA以上。

如果从低压屏直接引出小容量馈线,如变配电所用电、小功率电动机等,其计算电流仅几个至几十安培。若按计算电流选择馈线的导体截面和保护电器,其值都比较小,因此应注意作以下两相校验:

1)校验保护电器的分断能力

额定电流为几十安培的保护电器,如果选用熔断器,一般用刀形触头、圆筒帽等结构形

式,全封闭有填料的产品,如NT系列,其分断能力至少在50kA以上,能满足大容量变压器条件下的要求;如使用断路器,一般为非选择型断路器,其分断能力则有一般型、较高分断型和高分断型的不同产品,应选择分断能力大于该处最大短路电流的断路器,一般说,这种条件下,不应选用微型断路器,因其分断能力一般只有6~8kA,不能适应这种条件。

2)校验导体的热稳定

这种计算电流很小的馈线,若只按载流量和允许电压损失选择,截面很小,所以特别要校验短路时的热稳定,往往需要加大截面;或者采取特别措施,使发生短路和接地故障的可能性降到最小。这些措施包括选用双层绝缘线或交联聚乙烯线,电器连接处应作特殊处理。

(3)远离配电变压器的线路应特别校验保护电器动作灵敏性

离变电所远,特别是变压器容量较小时,远端接地故障电流很小,而保护电器的整定电流又很大是,往往难以满足在规定时间内可靠断开的要求,应予特别关注。如不能满足要求,应采取相关措施,或采用其他保护方式或接地方式。

(4)选用选择型断路器应正确整定其参数,才能保证其选择性

配电干线容量较大时,常常选用选择型断路器作保护。选择型断路器除有长延时和瞬时脱扣器外,还带有短延时脱扣器,使故障时能经过短延时动作,从而保护选择性。

为此,应正确整定各项参数,特别是短延时脱扣器的整定电流和延时时间,才能保证起动作选择性。短延时脱扣器整定电流(Izd2)和动作时间(t2)应符合以下要求:

1)当选择型断路器不带接地故障保护时,短延时脱扣器应满足接地故障保护要求,即要求Id1≧1.3Izd2。

2)下一级装有非选择型断路器时,Izd2应大于或等于下一级最大一台熔断器之瞬时脱扣器整定值Izd3的1.2~1.3倍,以保证其选择性。

3)当下一级装有熔断器时,短延时脱扣器的延时时间t2应着重检查和下一级熔断器相配合,要求在下一级熔断器后发生的故障电流大于Izd2时,下一级最大一台熔断器的熔体电流的全熔断时间(汗灭弧时间)应比t2小一个级差,即小0.1~0.15S,以保证下一级熔断器先熔断,而短延时脱扣器不会动作。

此外,为保证选择性,选择型断路器的瞬时脱扣器整定电流,在满足短路动作条件下应尽量整定得大些。

(5)配电线路的截面足够大时,可不作热稳定校验

根据经验,当保护电器额定电流不很大,如断路器或熔断器不超过400A,配电线路的绝缘导体或铜芯电缆在70mm2以上时,其热稳定一般能满足规范要求,可不进行校验。

四.简单的总结

对低压配电保护技术的论述 篇6

【摘 要】低压配电保护技术是电气设备中的重要组成部分,一旦出现技术问题则会影响到整个电气设备的运行状况,甚至会引起火灾或者是触电等事故。所以,在今后的发展过程中一定要运用科学、合理的方法提高低压配电保护技术。本文作者对低压配电保护技术进行了详细的分析与总结,并提出了相应的方案。

【关键词】低压配电;保护技术;电气设备;电气灵敏度

1.配电线路保护的选择性

配电线路保护的选择性是指在配电网络中某一点发生过电流故障时,配电保护电器按预先规定动作的次序有选择性地动作,不允许越级动作,把事故停电限制在最小范围内。根据《规范》要求,配电线路采用的上下级保护电器动作应具有选择性,各级之间应能协调配合。目前采用的保护电器主要有两种:断路器和熔断器。而前者从保护特性的角度又可以分为选择型断路器和非选择型断路器。

1.1配电线路对保护电器的要求

配电线路对保护电器的要求很高,必须要对其进行详细的分析与总结,才能进行保护电气的安装。一般情况下,配电线路主要由放射式以及树干式两种。除此之外还可以将这两种进行混合。根据保护电器在配电线路中的位置以及重要性,可以将其分为三级,每一级的要求都是不同的,具体内容为:

第一、低压主开关柜内保护电器。

低压主开关柜内保护电器应把供电的可靠性放在首要位置,以确保连续供电。由于低压保护电器接近电力变压器,主配出母线的容量特别大,因此要求它既应与电力变压器一次侧的高压熔断器的保护特性配合,又应与下级保护电器尽可能实现全选择性保护配合。

第二、一般配电开关柜内保护电器。

一般配电柜是电网的中间层部分,配电柜中低压保护电器主要任务是尽快切断和限制短路电流及在系统设备和线路上产生的机械应力和热应力,尽快隔离出故障的馈线和设备,保证非故障线路持续供电。

第三、终端配电箱内保护电器。

终端配电箱直接连接用电设备,短路或接地故障时要求尽快甚至瞬时切断电路,无选择性要求。终端配电箱内的低压保护电器应设短路和接地故障保护,而线路末端则不必设短路保护,而是根据所接用电设备需要装设控制电器(如接触器)或用电设备的过载保护电器(如热继电器)。

1.2低压保护电器的级间选择性配合技术

在对低压保护电气的级间选择性配合进行选择的过程中,首先要充分了解低压保护电器的特性,这样才能够结合实际情况进行分析,并选择出适合的保护电气;其次,就是要对保护电气的动作电流、时间以及额定电流进行整定,这样才能够在线路出现故障之后将停电范围缩小。在选择的过程中具体包括以下几种情况:

第一、上下级均为熔断器的选择性配合。

第二、上级为熔断器,下级为非选择型断路器。

第三、上级为非选择型断路器,下级为熔断器。

第四、上下级均为非选择型断路器的选择性配合。

第五、上级为选择型断路器,下级为熔断器。

第六、上级为选择型断路器,下级为断路器。

第七、上级为带接地故障保护的断路器。

低压保护电器的级间选择性配合主要包括上述七种,所以在进行选择的过程中一定要结合实际情况,采用科学、合理的方法进行选择性配合,以提高其安全性与可靠性。

2.低压保护电器的灵敏度

低压保护电器的灵敏度是指保护电器在系统最小运行方式下,在其保护范围内发生最轻微的短路故障时能可靠动作。它直接决定了低压保护电器动作的可靠性,是反映配电线路安全措施有效性的重要指标。低压保护电气的灵敏度主要包括熔断器的灵敏度以及断路器的灵敏度两方面,而提高保护电气灵敏度的措施主要有以下几点,具体内容为:

第一、保护电器的额定电流或整定电流值在大于线路计算电流(或要求的倍数)和能躲过短时过载电流的条件下尽量选小。

第二、尽量加大断路器保护的线路末端在系统最小运行方式下的单相短路电流,即降低线路的相线和中性线。

第三、采用低压断路器时选用带短延时保护的低压断路器。

第四、若带短延时保护的低压断路器灵敏度不能满足《规范》要求时,应采用零序电流保护或剩余电流动作保护。

3.线路保护的选择性与保护电器的灵敏度之间的关系

确保低压保护电器动作的选择性和提高保护电器的灵敏度是有矛盾的。在设计过程中只有正确整定参数,才可能做到两者兼顾。而对于最末一级线路的保护,在符合其它条件下选择性应尽量选低些以利于提高灵敏度,同时也有利于上级保护的选择性。若考虑技术经济的合理性出现了难以两者兼顾的情况,则应权衡利弊,有所取舍。例如在火灾爆炸危险环境和有触电危险的场所,应着重于提高保护电器的灵敏度,而对触电危险性不大而对供电可靠性有较高要求的场所,则应着重考虑线路保护的选择性。

4.低压保护电器选型方案

4.1低压保护电器应用现状

随着科学技术水平的不断发展与进步,传统以熔断器作为低压保护电器的方式存在种种不足,已经不适应社会的发展需求,只有少数旧小区以及生产装置在应用。目前,一些新小区以及生产装置中普遍应用的低压配电保护电气为低压断路器,这主要是因为其不仅可以遥控合闸、带电负载断开,而且还具有很多的保护功能,能够有效提高其安全性。

4.2配电线路故障特点

根据《规范》要求,配电线路应装设短路保护、过负载保护和接地故障保护。对于配电线路来说,主要故障为接地故障,约占所有配电线路故障的80~90%。而短路和接地故障发生在末端回路多,大约占至90%以上,特别是插座回路更是如此,因为插头、插座和移动电器及其导线和接头等较容易出现故障。对于电动机等用电设备来说,通常是过载多,短路故障较少,而过载通常用热继电器或电动机保护器保护,不会使终端配电箱内保护电器动作。

4.3低压保护电器选择

根据配电线路的故障特点和低压保护电器的级间选择性的配合情况,依照“技术先进,经济合理”的原则,对保护电器的选型方案建议如下:

第一、低压主开关柜内保护电器应选用选择型断路器。

第二、终端配电箱内保护电器通常选用非选择型断路器或漏电断路器,以提高保护电器灵敏度。

第三、对于一般设备,一般配电柜内保护电器宜选用熔断器,因为熔断器限流特性好,价格便宜,易满足选择性要求。但供电用电设备不多,且偶然停电影响不太大时,也可选用非选择型断路器。

第四、对于重要设备,各级均宜选用智能型断路器并采用ZSI技术确保级间选择性的配合,提高供电可靠性。

5.结束语

综上所述,随着我国工业化进程的不断推进,各类低压配电保护装置得到了广泛应用。可是人们却忽视了保护技术的不断改革与创新,传统的低压配电保护技术已经不适应社会的发展需求,给我们的工作与生活带来了一定的安全隐患。所以,在今后的发展过程中一定要积极探索更加安全、环保、可靠的低压配电保护技术。

【参考文献】

[1]李高峰.浅谈配电线路运行的继电保护技术与应用策略[J].机电信息,2013,06:29-31.

[2]王建国.谈低压控制保护电器[J].科技风,2010,01:13-15.

[3]裴文龙,张婷婷,何俊池.低压配电系统的保护[J].科技致富向导,2011,09:24-26.

配电保护 篇7

1 配电自动化与继电保护的一般介绍

对配电自动化与继电保护两者的了解能够为配电网故障的解决过程提供基础, 同时, 这也是工作人员必须具备的基本知识与技能。配电自动化结合了计算机技术、数据传输技术以及现代化的设备与管理技术等先进技术等, 自动化提高配电网运行的可靠性, 自动化检测故障, 进而提高了工作效率, 而继电保护装置可以有效保护配电网。二者从不同的角度达到相同的目的。将两者结合到一起能够使两者的优势得到最大程度的发挥, 对于故障的解决将起到事半功倍的作用, 因此, 在目前的电力领域, 将配电自动化与继电保护装置结合到一起解决配电网故障已经成为了一个主要趋势, 对其进行研究无论对于人们生产与生活的保证还是对于电力企业的长远发展均十分重要。

在配电网运行过程中, 由于受到各种各样的因素的影响, 配电网时常发生故障, 而配电网故障的频繁发生直接损害相关电力设备, 影响配电网的供电安全, 阻碍了电力系统的发展。为了避免故障影响着配电网正常运行, 也避免其影响相关电力设备的使用安全, 现阶段提出配电自动化与继电保护相互配合的方式共同致力于配电网的故障处理, 有效防止配电网故障带来的损害作用。以下是对配电自动化与继电保护的简单介绍。

1.1 概述配电自动化

所谓的配电自动化是指配电系统引进质量优良的先进设备, 通过通信网络, 对配网进行实时监测, 随时掌握网络中各元件的运行工况, 故障未发生就能及时消除, 还可以推动配网供电自动化脚步, 自动将故障段隔离, 非故障段恢复供电, 通过选择合理的与本地相适应的综合自动化系统方案, 在实施一整套监控措施的同时, 加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷管理情况、潮流动向进行采集, 实施网络管理, 拟定优化方案, 尽可能的提高了配网供电可靠性。

1.2 概述继电保护

在配电系统的运行过程中, 由于各种因素的影响, 时常会发生系统故障, 影响着电力系统的供电安全。在逐渐探讨配电系统安全保护措施中发现, 有触点的继电器可以有效保护电力系统及相关电力设备等免受故障损害, 故而将这种继电保护装置保护电力系统的过程叫做继电保护。

2 配电自动化与继电保护在配电网故障处理中的实际应用

前文已述, 配电自动化与继电保护可以有效处理配电网运行中的故障, 以下是对二者在故障处理中的具体应用分析。

配电系统出现安全隐患时, 配电自动化系统与继电保护系统均可针对出现安全隐患的区域发出警报信息, 便于维护人员及时的做好修复工作, 切实保证配电系统的运行安全。

当配电系统发生故障时, 配电自动化系统可以快速查找故障点并准确定位, 对故障区域进行隔离, 而继电保护装置可以使电力设备快速脱离配电网, 最大程度上保护电力设备的安全性。然而故障的位置不同, 二者处理故障的方式也不相同, 本文就故障位置所在的线路的具体类型来选择相应的处理方式。

2.1 当配电自动化系统将故障位置定位在主干线时, 需要对故障的类型进行判断。如果出现故障后, 断路器自动跳闸切断故障位置的电流, 并且经过一段时间的延时后, 断路器重新重合恢复电路的正常运行则判定为暂时性配电网故障, 如果经过一段时间的延时后, 断路器线路依旧处于跳闸状态, 则判定为永久性配电网故障。

故障发生后, 继电保护装置使得相关电力设备自动脱离配电网, 确保电力设备不受故障损害作用。而当发生暂时性配电网故障时, 相关操作人员可以对馈线终端反馈出的异常信息进行记录。配电开关中的馈线终端设备会持续检测并记录下开关状态, 确定出最终的线路电流、线路电压、功率等运行参数。调度员可以随时的查询电量模拟量参数及状态量参数, 或者通过查询这些参数, 实施相关遥控操作。当发生永久性配电网故障时, 馈线终端会自动将异常信息传输到主站DMS系统, 而主站DMS系统会定时的对馈线终端进行轮询, 不断的更新数据, 并将数据信息储存在数据库中, 通过显示器呈现出来, 相关操作人员即可通过显示器直观查询数据, 与此同时, 对相关的配电开关进行遥控, 进而改变其运行方式, 恢复配电网供电。

2.2 当配电自动化系统将故障位置定位在分支线亦或是用户家时, 也需要对故障的类型进行判断, 当故障出现时, 故障位置周围的分支线路断路器或用户断路器立刻跳闸切断故障位置的电流。如果故障位置所在线路属于架空线路, 在经过相应的延时之后断路器又会重新合上, 成功则判定为暂时性配电网故障, 失败则判定为永久性配电网故障。

故障发生后, 继电保护装置使得相关电力设备自动脱离配电网, 确保电力设备不受故障损害作用。针对永久性的配电网故障, 通过控制故障区域周围的开关, 将故障区域隔离在电力系统之外, 恢复对周围区域的供电, 再对故障进行相应的处理, 处理之后工作人员应对信息进行相应的记录。

3 配电自动化与继电保护配合对配电网故障处理的意义

经过以上的配电自动化与继电保护对故障的处理分析可知, 在发生永久性故障, 需要进行检修工作时, 首先继电保护会发挥其功用, 自动保护电力设备及配电系统的安全。与此同时, 配电自动化系统全面启动故障定位、故障检测等功能, 对故障区域进行隔离并发出警报信息, 相关维护人员就可以及时对故障进行排除。继电保护有效实现了配电网保护, 而配电自动化有效实现了配电网的排障, 二者的配合最大程度上确保着配电网的常运行与运行安全, 大大提高了供电可靠性, 促进配电网供电发展, 确保用户的用电安全, 提高电力企业的经济效益, 进而推动了电力企业的可持续发展。

结束语

配电线路自适应保护问题研究 篇8

自适应保护根据其功能和所用信息的多寡,分为保护装置的自适应和保护系统的自适应。保护装置自适应由于只利用本地信息,只能适应较小范围的系统运行方式变化。保护系统自适应通过通信网络,利用系统信息,自适应保护功能实现策略与自适应保护算法,能适应电力系统各种运行方式的变化,达到最佳保护效果。配电网自适应保护系统,形成了配电网自适应保护系统一般结构,即整个系统分为3层:中央控制层、变电站控制层和继电器层。变电站的控制计算机将该变电站的各开关/负荷状态上传给中央计算机。中央计算机根据电力系统电源及上层网络状态以及各变电站上传的状态信息综合分析计算出影响各保护继电器的主要因素,以至具体整定值,再通过网络下传至各继电器。各继电器就能以适应当前电力系统状态的整定值(包括方向继电器的投/切),在保证选择性的前提下获得最高的灵敏度和最快的动作速度。

自适应电流速断保护的实现需要解决的首要问题就是实时监测系统运行状态。实时监测运行状态需要精确提取稳态相量的幅值与相位。常用的方法有两点乘积法、半周积分算法、半周傅氏算法及全周傅氏算法等。前三种算法数据窗短,计算量小,反应快,但是误差很大。全周傅氏算法以及改进的傅氏算法数据窗稍长,但是计算精度高,是目前常用的方法。但当电网频率不稳定或计算短路初始阶段的过渡过程含有非周期分量和丰富的谐波时,也会出现较大的误差。

1 自适应保护方案配置

自适应特性的配电线路保护装置主要的保护配置包括启动元件、自适应速断保护、无通道保护、接地保护、PT断线保护等,如图所示。

2 自适应速断与无通道保护的配合关系

传统的三段电流保护之所以不能做到全线速动,是因为工频电器量无法区分线路末端是区内故障还是区外故障。为了保护全线路和保证动作的选择性,一般设定了三段式保护,Ⅰ段无延时动作,Ⅱ段、Ⅲ段需采用延时和下一条线路的保护相配合,线路分级越多,动作时间越长。与传统电流速断保护类似,由于有选择性的电流速断不能保护本线路的全长,本文采用相电流差故障分量为特征量的电流速断保护与无通道保护相配合,无通道保护是采用定时限过流保护整定的,保护范围能够保护本线路甚至下一条线路的全长。

因此,当故障落在Ⅰ段保护范围内时,自适应电流速断保护无延时动作。当故障落在Ⅱ段或Ⅲ段保护范围内时,根据无通道自适应保护原理,由动作时限整定值小的一侧先动作跳闸,另一侧根据加速保护判据判断是否为区内故障,若为区内故障,则加速保护动作。当在无通道保护的范围内发生三相短路时,由于无通道保护不能正确反应对称故障,采用重合闸后加速保护切除故障。对于单侧电源线路,发生相间故障时采用上述的自适应二段保护即可满足电力系统对继电保护的要求。

3 启动元件

自适应电流速断保护和无通道保护中的电源侧保护采用电流突变量启动。由于在微机保护装置中的循环存储区具有一定的记忆容量,因此可以很方便地取得电流突变量,其算法可表示为:

其中N———为一个工频周期的采样点数。考虑到当电网频率变化时会产生不平衡电流,突变量计算公式可以改为:

采用这种方法可以减少由于电网频率波动所产生的不平衡电流。为了防止由于干扰引起的突变量,一般突变量启动元件判断连续三点满足才置突变量启动标志。启动计算流程如下:

无通道保护中负荷侧保护采用电压突变启动,启动流程与电流突变启动相同。配电网是电力系统中同电力用户的关系最密切、最直接的部分,与人们的生活、生产息息相关,配电线路运行的可靠性、安全性直接影响到广大电力用户。安全可靠供电是配电网自动化的主要任务之一。自适应继电保护的基本思想是使保护装置尽可能地适应电力系统的各种变化,改善保护性能,即能够适应电力系统各种运行方式和复杂故障类型,有效地处理故障信息,从而获得更可靠的保护。

摘要:配电线路运行的可靠性、安全性直接影响到广大电力用户。配电线路的保护功能是指故障检测和判断故障区段, 并隔离故障区域, 恢复正常区域供电。传统继电保护的整定值均通过离线计算获得, 在运行中保持不变, 保护范围和灵敏度受运行方式影响较大。自适应继电保护是指能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的保护, 能使保护尽可能地适应电力系统的各种变化, 进一步改善保护的性能。

关键词:配电线路,自适应保护

参考文献

[1]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安交通人学出版社, 1996.

浅谈配电线路的防雷保护 篇9

随着人类对能源的损耗, 对地球环境的破坏性越来越严重, 环境的破坏导致各种自然灾害频繁发生, 近年来, 由于工农业生产生活中各类废气的排放, 臭氧层受到了严重的破坏, 全球气候逐渐开始变暖, 由于气候的变化导致雷电天气增加, 各类雷电所致的损害事件频繁发生, 特别是雷电对电网的破坏性已成为当前电网事故的主因, 雷击的影响造成电网的大面积停电, 影响工农业生产和人们正常的生活, 影响了社会的稳定性, 因此电力系统的防雷建设势在必行, 有效的形成配电线路的防雷保护是防雷建设的基础。

1 雷电的危害途径

雷电能够产生危害的途径大致上可以分为五种:第一, 直击雷, 作用原理是, 雷电直击在建筑物或者相关的物体上, 由于是直接作用, 没有其他的阻隔物体, 所以产生的危害是比较大的。第二, 在雷云下, 会有静电感应的现象发生。针对不同的架线高度, 会有不同程度感应电压, 这种情况一般都是在雷云下, 会有一定的静电效果产生, 由此而产生的雷击。第三, 由电磁感应产生的雷击, 这类情况的发生一般都是由引下线导致的, 引下线在埋入地下的时候, 周围或多或少的会存在一些金属线管, 而这些金属线管又会产生一定的磁场效应, 当天上打雷时, 经过引下线和地下的磁场发生了电磁感应, 而产生的雷击。第四, 由于现在好多的地方都设有防雷系统, 比如避雷针啊, 避雷网等, 当发生雷击的时候, 雷电直接击在这种避雷设备上, 这种避雷设备会产生一定的反应, 产生了电子效应后, 在地表的地电位上升, 产生一种高压, 这种高压通过接地线返回避雷设备, 造成了一定的反击。第五, 当发生雷击时, 直击雷会直接作用到配电线路上, 再加上静电流的过电感应, 这两种电流的汇合, 一起进入到设备里, 就会对设备造成一定程度的损害。

2 配电设施防雷保护

2.1 防止绝缘导线雷击断线的措施

当配电线路遭受雷击时, 因瞬间强大的雷电流会引起配电线路发生闪络, 击穿绝缘导线的绝缘层, 从而使导线烧断。因此要针对绝缘导线雷击的原因, 来采取措施防止雷击断线。一是限制工频续流, 防止雷击闪络后工频续流起弧;二是转移工频电弧弧根或使其固定在特制金具 (防弧线夹) 上燃烧, 保护导线不烧断。

2.2 配电变压器防雷措施

雷击时线路所产生的过电压会传入变压器, 历配电变压器采用y/y0接线方式, 所以当雷击发生时, 对变压器的绝缘会产生较大的影响。所以在对变压器进行避雷器安装时, 应在靠近变压器的位置安装且要保证安装线尽量短, 也可直接将避雷器安装在箱盖上。

2.3 其它配电设施防雷保护措施

当雷电波传播到开关断开处时会发生全反射, 电压将上升一倍, 造成开关绝缘击穿或闪络, 且开关两侧线路都有可能遭受雷击。同样, 当10k V开闭所/环网柜/箱式变的进出线采用电缆加架空线路的方式时, 在电缆与架空线路的连接处雷电波发生折反射, 产生过电压危及电缆绝缘和开关安全 (开关处于断开位置时) 。因此, 必须针对性地采取措施。

2.4 MOA的选型与接地

10k V配网是中性点非直接接地系统, 规程规定允许线路在单相接地的情况下能继续运行2h, 此时, 相对地电压就上升为线电压Um, 为了提高避雷器的耐压水平, 10k V配网避雷器的额定电压应按1.38Um来选择。一般而言, 10k V配网用避雷器选择HY5WS-17/50可满足要求。防雷装置接地的好坏直接关系到防雷的效果。配电变压器等设施的接地引下线施工应规范, 其接地电阻不应大于10Ω, 重要变压器和避雷器的接地电阻不应大于4Ω。

3 配电线路的防雷保护

3.1 35KV及以下的线路, 因其自身线路的特点, 所以在线路上

一般不装设避雷线, 这种网状供电的线路只在变电站进线段可以加一段避雷线, 以保护进线的安全。

在3~10KV的架空配电线路, 绝缘更是薄弱, 所以如果装避雷线反而容易造成雷击的发生, 所以在这样的线路上基本是不装设避雷线的。

3.2 35KV及以下的线路的防雷, 是利用钢筋混泥土杆的自然接地作用和中性点非直接接地作用。

同时, 自动重合闸的作用也很重要, 重合闸的成功率为50%~80%。

3.3 对35KV及以下的线路适当加强绝缘对防雷是有好处的,

所以在这部分线路上会采取一定的措施来加强绝缘, 来满足安全供电的要求, 可以加设瓷横担或木横担来减轻雷电冲击的强度, 保护线路的安全。

3.4 运行经验证明, 消弧线圈能使单相接地电弧全部熄灭。

南于110KV以下的铁塔线路绝缘较弱, 所以单纯采用架设避雷线的方法收效不很明显, 还必须配合采用消弧线圈。

3.5 在线路的个别绝缘弱点, 以及变电所进线段加装管型避雷

器, 当雷击线路时, 管型避雷器间隙被击穿, 使雷电流泄人大地, 工频续流被裁断, 从而避免了线路跳闸事故。

4 架空线路绝缘子铁脚接地问题

低压架空线路的绝缘子铁脚宜接地, 其接地电阻不已超过30n。土壤电阻率在2001~.M以下的铁横担钢筋混泥土杆线路, 由于连续多杆自然接地的作用, 可不另设接地装置。屋内有电力设备接地装置的建筑物, 可在人口处将绝缘子铁脚与该接地装置相连, 就不必另设接地装置。人员密集的公共场所, 如剧院和娱乐场、教室等的接户线, 以及由木杆或木横担引下的接户线, 其绝缘子铁脚应装设专用的接地装置。而钢筋混泥土电杆的自然接地电阻不超过30n的除外。年平均雷暴日不超过30的地区、低压线被建筑物等屏蔽的地区以及接户线距低压线路地点不超过50m的地方, 接户线绝缘子铁脚可不接地。

5 电能表的防雷保护

在多雷区或易击地段, 直接与架空线相连的电能表, 宜装金属氧化物避雷器防雷。

6 结论

配电线路作为电网的重要组成部分, 担负着电能的输送任务, 所以配电线路的安全运行直接影响着工农业生产和人们的生产、生活的正常进行, 在配电线路上做好防雷保护是十分必要的, 因此要针对配电线路的特点, 采取相应的措施做好配电线路的防雷工作, 尽量做到防雷的覆盖面形成规模, 防雷点的设置要精确, 这样才能达到配电线路的防雷要求, 保证电网的安全运行。

摘要:电力设备的安全性直接关系着电网的正常运行, 是电力系统正常运行的重要保障, 稳定的电网运行是客户用电可靠性的基础。在电网运行中, 有许多因素会危及电网的正常运行, 其中雷电对电力设备的损害性最大, 所以在配电线路上要做好防雷保护措施, 减少因雷电而引起的跳闸次数, 使雷电对配电线路的损害尽量减少到最低。本文就配电设施及配电线路防雷保护措施进行探讨。

关键词:配电线路设备,变压器,防雷保护

参考文献

[1]李志娟, 李景禄, 宋珂, 李鹏鸣.关于农网35kV线路防雷措施探讨[J].电瓷避雷器, 2007, (05) .[1]李志娟, 李景禄, 宋珂, 李鹏鸣.关于农网35kV线路防雷措施探讨[J].电瓷避雷器, 2007, (05) .

[2]崔林.云朝山雷达站防雷措施研究[D].长沙理工大学, 2009.[2]崔林.云朝山雷达站防雷措施研究[D].长沙理工大学, 2009.

配电变压器继电保护设计探讨 篇10

1 设计原则

在整个配电系统运行时, 一旦系统出现故障和出现异常, 整个继电保护装置需要在最短的时间内和最小的区域内进行保护动作, 自动地从系统中切除设备的故障, 亦或是能将报警信号发给值班人员, 值班人员就能结合所发出的报警信号将故障排除, 从而将减少其给设备及相邻地区的供电带来影响。所以在对配电变压器进行继电保护设计时, 应切实掌握其设计内容:

一是对≥6.3MV.A的工作变压器和并列运行变压器而言, ≥10MV.A的备用变压器和单独运行变压器而言, ≥20MV.A的变压器但是用电流速断保护的灵敏性较差时, 均应设置差动保护装置, 而若变压器的高压侧电压是330KV时, 应设置双重差动保护装置。

二是变压器的油箱内部故障时, 因为故障点的电弧和电流带来的作用, 导致变压器油和其它的绝缘材料由于局部受热分解形成的气体, 并直接从油箱的流向往油枕流出, 一点故障较为严重, 油就会快速的膨胀, 同时生成诸多气体, 这就会出现剧烈气体并夹杂着油, 所以必须加强瓦斯保护装置的安装。

三是当变压器因外部相间短路导致变压器出现过流的情况时, 应紧密结合变压器的容量及其运行的情况以及变压器灵敏度的要求, 应尽可能地采取过电流保护[1]。

2 设计要点

一是在进行差动保护设计时, 由于其作为整个继电保护设计的主要内容, 所以必须加强对其的设计。在实际设计过程中, 应对配电变压器的两侧电流互感器的二次侧根据正常的环流进行接线, 在变压器正常运行过程中, 由于差动继电器的电流为两侧电流互感器二次电流的差, 此时接近于零, 所以差动继电器不会动作, 保护动作也不会发生, 所以为了及时地查找套管、引出线和内部短路等变压器故障, 就应选用双重差动继电保护装置, 从而确保配电变压器在出现引出线、绕组等多项短路和绕组匝间短路等故障时进行纵联差动保护, 也可以对电流速断进行保护, 在各侧断路器实施瞬时动作保护。在具体的设计过程中, 主要是将保护电流的回路与原差动保护CT二次绕组接独立的CT, 并在旁代过程中进行切换, 而另外一套保护则与后备保护中的CT二次绕组相接, 从而更好地确保旁代过程中的双重保护措施均得以高效的运行, 即便是在变压器运行时外部出现了故障, 导致差动继电器的电流为零时, 也能发出信号达到保护的作用[2]。

二是在瓦斯保护设计过程中, 当变压器的内部出现漏油、铁心烧坏和匝间短路、绝缘裂化以及线圈断线和油面下降等故障时, 就会导致差动保护和其它的保护难以动作, 但是瓦斯保护就能动作, 而瓦斯保护主要是通过气体继电器实现, 所以应将其在在变压器油枕和油箱连接的导油管中安装, 常见的瓦斯保护主要有轻瓦斯保护和重瓦斯保护, 轻瓦斯保护主要是发出信号, 主要是结合气体的颜色和数量以及化学成分与可燃性等对故障的性质和保护的原因进行判断, 从而及时的发现和处理故障, 而重瓦斯保护主要是在断路器跳闸之中, 对气体发生速度进行监视, 对气体的特点和成分进行分析, 从而对故障出现的原因和位置以及严重性等进行间接性的推测, 当变压器出现严重的突发性的故障时, 就会将电源切断或自动报警。

三是在过流保护设计过程中, 当配电变压器出现外部故障导致变压器绕组过流时, 亦或是变压器的内部存在故障时, 差动保护与瓦斯保护作为后备保护。所以应在配电变压器中进行过流保护设计, 在过流保护过程中, 主要是在变压器启动时的最大电流负荷进行整定保护的装置, 能有效地预防中低压侧的母线故障。所以必须针对实际情况进行设计优化。首先在对低压配电变压器进行过流保护时, 由于配电变压器的低压侧主要采取的三相三卷式的变压器, 所以高压和中压的阻抗保护难以保护低压侧的短路, 难以满足相邻元件的后备保护, 所以在低于和中压以及高压侧就、则应安装复合电压闭锁过流保护装置, 结合零序方向实施间隙保护和过流保护。其次是在高压配电变压器实施保护设计时, 由于变压器的高压侧过流保护对低压侧的母线的灵敏系数规定之后, 变压器的低压和高压侧的断路器和短路器上均应设置相应的过流保护装置, 若低压侧的母差保护校验停运开关故障和故障拒动等故障时, 就可以利用这一装置给低压侧的母线实施后备保护和主保护。但是为了避免弧光短路等非金属性的故障时, 导致阻抗保护的灵敏度不足情况的出现, 我们就应在高压侧设置保护变压器热稳定的过流保护, 从而更好地结合变压器热稳定的要求, 对其整定值进行确定。最后是当相间后备保护按远后备原则配置时, 应躲过被保护变压器所连接相邻线路发生一相断线时流过保护安装处的负序电流, 并与相邻线路零序电流保护的后备段在灵敏度上配合, 以防止负序过电流保护非选择性动作[3]。

3 结束语

综上所述, 在整个配电变压器运行中, 继电保护设计是否科学合理将直接对整个电力系统的安全高效运行带来影响, 所以为了确保继电保护设计的科学合理性, 作为新时期背景下的继电保护设计人员, 必须切实掌握其设计内容, 在日常工作中切实加强有关专业技术知识的学习, 尽可能地确保配电变压器的继电保护设计的科学性, 从而采取有效的设计措施, 切实掌握其设计要点, 尤其是应加强差动保护设计工作的开展, 才能更好地强化瓦斯保护设计和过流保护设计, 从而最大化的确保配电变压器运行的高效性, 提高电力服务水平。

摘要:在整个电力系统中, 配电变压器是一个十分重要的部分, 为了确保其安全高效的运行, 就必须切实加强继电保护设计工作的开展, 才能更好地避免其故障的出现。因而文章基于这一背景, 从配电变压器继电保护设计的内容入手, 探讨了配电变压器继电保护设计要点。

关键词:配电变压器,继电保护,设计

参考文献

[1]陈良杰.对电力变压器继电保护设计的探讨[J].通讯世界, 2014, 24:210-211.

[2]周海鲲.配电变压器继电保护设计[J].中国新通信, 2015, 09:123.

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