谈确保厂低变继电保护安全运行的措施

2022-09-11

继电保护是保障电力系统安全稳定运行的重要手段, 随着我国经济的发展以及用电量的急剧攀升, 电力系统的规模不断扩大, 用电设备体系越来越大, 继电保护所扮演的角色就越来越重要, 继电保护的原理结构也越来越复杂。然而, 实际工作中, 继电保护装置的不正确动作现象依然存在, 为确保厂低变继电保护安全运行必须采取一些必要的措施。

厂低变高压侧的断路器通常为熔断器与接触器的组合。厂低变高压侧为小电流系统, 而低压侧为大电流接地系统, 厂低变一般配置速断、过流、零序等保护, 并与少油断路器或真空断路器配合。随着微机保护装置的广泛应用以及新型开关的出现, F-C真空接触器开关也应用到了变压器上, 于是就出现了高压限流熔断器与保护装置之间的配合和选用的问题。一般情况下厂低变保护配置有3种类型:1、相间短路的主保护:电流速断保护、重瓦斯保护 (油浸式变压器) ;2、短路故障的后备保护:过电流、负序过电流保护、低压侧零序过电流保护;3、异常运行保护:过负荷保护、轻瓦斯保护 (油浸式变压器) 、温度保护。从事继电保护专业工作者应具备基本的保护整定计算的能力, 对厂低变的主保护速断电流, 后备保护过电流等进行正确的保护整定计算, 而保护整定值可通过以下方式计算得到。

一、厂低变的电流速断保护

厂低变6-10/0.4kv, 一般容量较小 (通常小于2000KVA) , 故一般不配置纵差保护, 通常配置电流速断保护。

动作电流整定, 按照以下两个条件来确定。 (1) .按照躲过厂低变低压侧三相短路电流。厂用低压变压器三相短路时的电流为

Sb——基准容量

Xc——系统电抗标幺值

Xt——变压器电抗标幺值

Ub——厂低压变高压侧基准电压

(2) .按照躲过厂低变的励磁涌流计算, 即

式中In——厂低变高压值的额定电流 (TA二次值)

结论:电流速断保护的动作电流取式 (1-1) 与 (1-2) 中的较大值。

动作延时, 当电源输入回路采用真空断路器是, 动作延时t=0.5s;当采用FC时, t=0.4s;当厂低变经FC供电时, 不需要考虑励磁涌流的问题。

动作灵敏度效验

Ks——灵敏度系数

厂低变的过电流保护通常设置II段, 过电流保护的第I段采用定时限, 第II段可以采用定时限, 也可以采用反时限。其输入电流与电流速断保护相同, 即均取自厂低变高压侧A、C两相电流。

二、厂低变的过电流保护

厂低变过电流保护的I段, 有时也称之为延时速断, 其动作电流应与厂低变低压侧出线快速保护的动作电流相配合整定, 即Iop1=K*Io

式中Iop1————厂低变过电流保护I段的动作电流值;

K—————配合系数, 去1.15-1.2;

Io—————厂低变低压侧出线快速保护的动作电流整定值 (折算之变压器高压侧)

厂低变过电流保护的II段, 采用定时限动作特性时, 其动作电流应按照以下两个条件来整定。按躲过厂低变低压电动机全自启动来整定, 即Iop2=Krel*Kst*In

式中Krel————配合系数, 一般取1.2;

Kst————电动机群自启动系数, 该系数与备用电源接入的快慢有关, 当备用电源的切换采用快切时, Kst=2.5;当备用电源切换有延时是, Kst取3。

In————电动机群的额定电流, 折算直变压器高压侧, TA二次电流。

当厂低变低压侧出线无保护时, 过电流保护的整定值为

Iop=I∑+K*Imax, 式中I∑————低压母线所有负载电流;

Imax————最大容量电动机额定电流;

K————启动电流倍数, 6-8倍。

与厂低变低压侧分支过流保护的延时段相配合, 即Iopⅱ=k*Iop″

式中k————配合系数, 取1.15-2;Iop″————厂低变低压侧分支过电流保护延时段的动作电流。

反时限动作特性的动作电流Iop=Krel*In

式中Krel————可靠系数, 取1.3-1.4;

In————变压器高压侧额定电流。

动作时间的确定:

(1) 过电流I段的动作延时为0.4~0.9s; (2) 过电流保护II段, 由于动作电流已按躲过电动机的自启动整定, 故其动作时间没有必要再大于自启动时间, 故t取0.7~1.2s即可;动作灵敏度效验:灵敏度系数K≥1.3~1.5.厂低变的过负荷保护动作电流为Iop=1.1In, 式中Iop————过负荷保护的动作电流整定值, In————厂低变高压侧的额定电流 (二次值) 。

三、抓好继电保护的验收工作, 应从以下几方面开展

(1) 继电保护调试完毕, 严格自检, 专业验收, 然后提交验收单, 有厂部组织检修, 运行, 生产3个部门进行保护整组实验、开关合跳实验, 合格并确认拆动的接线、元件、标志、压板已恢复正常, 现场文明卫生清洁干净之后, 在验收单上签字。 (2) 在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行, 这两项工作完成后, 严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作网。电流回路升流和电压回路升压试验, 也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中, 经常在检验完成后或是设备进人热备状态, 或是投入运行而暂时没负荷, 在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。 (3) 一般性检查, 大致包括以下两个方面:首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等;其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍, 将所有的芯片按紧, 螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中, 还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。 (4) 接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的, 大致分以下两点:首先, 保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题, 必须接在屏内的铜排上, 其次, 关于电流互感器二次回路接地问题, 电流互感器二次回路必须接地, 且只能有一点接地, 如果不接地, 二次回路对地有电容, 危机二次设备安全。 (5) 交直流、不同电压等级的电缆不能共用一根, 必须分开敷设, 避免强弱电信号相互干扰。

四、为提高继电保护运行操作的准确性, 应注意以下几点问题

(1) 运行人员在学习了保护原理及二次图纸后, 应核对、熟悉现场二次回路端子、继电器、信号吊牌及压板。严格“两票”的执行, 并履行保护安全措施票, 按照继电保护运行规程操作, 每次投入, 退出, 要严格按设备调度范围的划分, 征得调度的同意。为保证保护投退准确, 在运行规程中编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳开关及压板使用说明。 (2) 发现继电保护运行中有异常或存在缺陷是, 除了加强监视外, 对能引起勿动的保护退出压板, 然后联系继保人员处理。 (3) 定值区问题。采取的措施是, 在修改完定值后, 必须打印定值单及定值区号, 注意日期、变电站、修改人员及设备名称, 并重点在继电保护工作记录中注明定值编号, 避免定值区出错。 (4) 从保证电力系统动态稳定性方面考虑, 要求继电保护系统具备快速切除故障的能力。为此重要的输电线路或设备的主保护采用多重化设施, 需要有两套主保护并列运行。

提高继电保护可靠性的措施贯穿于继电保护的设计、制造、运行维护、整定计算和整定调试的全过程。而继电保护系统的可靠性主要决定于继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性又起关键性作用。我们工矿企业作为继电保护装置的使用者, 在保护装置投入运行后, 会受到多种因素的影响, 不可能绝对可靠。但只要制定出各种防范事故方案, 采取相应的有效预防措施, 消除隐患, 弥补不足, 其可靠性是能够实现的。

摘要：厂用低压变压器 (简称厂低变) 是10kv或6kv变成0.4kv的降压三相变压器, 一般容量较小, 故有油浸式变压器和干式变压器, 厂用低压变压器是工矿企业中最重要的电力主设备, 继电保护装置的可靠性是保障厂低变安全运行的重要保障, 本文结合企业生产中的实际使用情况, 介绍了几种为确保厂低变继电保护安全运行所采取的措施。

关键词：厂低变,继电保护