淺談35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)

引言

35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色,該系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量直接影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果。電力系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)受到諸多因素的影響,若要加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性,系統(tǒng)運(yùn)行中需設(shè)置繼電保護(hù)裝置,有利于提高配電系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。

1 35kV及以下繼電保護(hù)裝置概述

當(dāng)電力系統(tǒng)元件運(yùn)行異常或發(fā)生短路問(wèn)題時(shí),電流、電壓、功率和電氣頻率等均發(fā)生較大變化,35kV及以下繼電保護(hù)裝置可起到繼電保護(hù)的作用。在繼電保護(hù)過(guò)程中,變壓器油耗受流速等因素影響,油壓強(qiáng)度改變,進(jìn)而威脅系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為了規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn),必須合理設(shè)置繼電保護(hù)裝置。在系統(tǒng)發(fā)生故障或運(yùn)行異常時(shí),其能夠縮小故障和異常影響的范圍。發(fā)生故障后,在繼電保護(hù)裝置的作用下及時(shí)自動(dòng)切除故障,并反饋故障信號(hào),督促工作人員明確發(fā)生故障的主要原因,然后采取針對(duì)性的故障排除措施,防止電力設(shè)備損耗對(duì)周邊和相鄰地區(qū)供電產(chǎn)生影響,消除安全隱患,跟蹤觀察系統(tǒng)運(yùn)行情況。

2 35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的有效策略

現(xiàn)階段研究人員研制出了很多35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)繼電保護(hù)措施,不同的繼電保護(hù)措施特點(diǎn)有所不同,且其優(yōu)勢(shì)和適用范圍也不同,為了加強(qiáng)繼電保護(hù)效果,必須全面了解不同的繼電保護(hù)方式,并結(jié)合實(shí)際情況加以合理應(yīng)用。

2.1電流速斷保護(hù)

電流速斷保護(hù)是一種限動(dòng)作電流保護(hù),其具有無(wú)時(shí)限性和略帶時(shí)限性特點(diǎn),該繼電保護(hù)方式能夠快速準(zhǔn)確地排除短路故障,且電流速斷保護(hù)能夠減輕35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)短路故障所產(chǎn)生的負(fù)面影響,同時(shí)故障持續(xù)的時(shí)間也明顯縮短。

無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)適用于線路內(nèi)部保護(hù),如系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生短路故障,可實(shí)現(xiàn)瞬間跳閘,但是其無(wú)法保護(hù)整條線路,只能保護(hù)線路局部。因此,電流速斷保護(hù)通常是確定故障位置的主要依據(jù)。略帶時(shí)限的電路速斷保護(hù)通常與無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)共同使用,其可加強(qiáng)35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的全面性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整條線路的繼電保護(hù)。設(shè)定動(dòng)作時(shí)限應(yīng)較下一段線路的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)高一個(gè)時(shí)限級(jí)差,這樣可發(fā)揮線路主保護(hù)的作用。

2.2失壓繼電保護(hù)

該繼電保護(hù)技術(shù)在35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)保護(hù)中,母線如處于失壓狀態(tài),則可借助該繼電保護(hù)方式確保系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。失壓繼電保護(hù)中,需與保護(hù)器密切配合,改變電壓,準(zhǔn)確判斷母線失壓情況。失壓繼電保護(hù)主要以線電壓判斷是否出現(xiàn)線路異常。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)供電要求較高,失壓繼電保護(hù)要及時(shí)延長(zhǎng)作用時(shí)間,以維護(hù)煤礦生產(chǎn)安全。失壓繼電保護(hù)整定的過(guò)程中,通常依據(jù)多過(guò)短路時(shí)母線電壓的0.5～0.6倍來(lái)調(diào)整,失壓保護(hù)需延長(zhǎng)5s,且在設(shè)定延長(zhǎng)時(shí)間時(shí),需考慮備用電源自投裝置的參數(shù)和概況。若裝置動(dòng)作緩慢,則延長(zhǎng)時(shí)間通常為1s,通常進(jìn)線不設(shè)失壓繼電保護(hù)。

2.3低頻減載供電系統(tǒng)保護(hù)

隨著我國(guó)越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約,專家學(xué)者開(kāi)始研究如何降低35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)的能源消耗,由此產(chǎn)生了低頻減載供電系統(tǒng)保護(hù)。35kV及以下配電網(wǎng)供電系統(tǒng)低頻減載需要滑差閉鎖、電壓閉鎖和低電流閉鎖的支撐,因此斷路器合位時(shí),低頻減載繼電保護(hù)需平穩(wěn)運(yùn)行。若35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障,其頻率也會(huì)下降,可啟動(dòng)滑差閉鎖,系統(tǒng)與線路重合閘時(shí)會(huì)迅速關(guān)閉,并切斷線路故障。

2.4定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)

時(shí)間繼電器是影響35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)短路電流值的主要設(shè)備,時(shí)間繼電器能夠隨時(shí)調(diào)整,為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)創(chuàng)造有利條件。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的選擇性尤其明顯,系統(tǒng)相鄰元件的過(guò)電流保護(hù)時(shí)間存在明顯差異,呈階梯性,可實(shí)現(xiàn)理想的系統(tǒng)繼電保護(hù)效果。

2.5設(shè)置三段式過(guò)電流保護(hù)裝置

雖然目前三段式過(guò)電流保護(hù)裝置的應(yīng)用范圍十分有限,但是該保護(hù)裝置在短路保護(hù)中的效果較好。三段式過(guò)電流保護(hù)裝置中,第一段主要對(duì)應(yīng)無(wú)時(shí)限過(guò)電流保護(hù),第二段主要對(duì)應(yīng)略帶時(shí)限電流速斷保護(hù),第三段主要對(duì)應(yīng)定時(shí)限過(guò)流保護(hù)。一段可迅速切斷線路首端的故障和異常,二段能夠保護(hù)全段線路,三段則可確保設(shè)備的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。若相鄰下一級(jí)保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象,定時(shí)限過(guò)流保護(hù)動(dòng)作后,就能夠在遠(yuǎn)方保護(hù)線路。如系統(tǒng)主保護(hù)拒動(dòng),則定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)能夠及時(shí)保護(hù)后備設(shè)備。應(yīng)用此技術(shù)可充分發(fā)揮繼電保護(hù)的作用,為我國(guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

335kV保護(hù)配置的注意事項(xiàng)

3.1合理配置繼電保護(hù)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的合理性和繼電保護(hù)裝置設(shè)置的科學(xué)性對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量具有十分顯著的影響。在35kV及以下系統(tǒng)繼電保護(hù)中,必須遵循設(shè)計(jì)的主要原則,明確繼電保護(hù)方式及配置是否合理。如采取的設(shè)計(jì)方式和配置方法無(wú)法滿足系統(tǒng)繼電保護(hù)要求,則電路做出繼電保護(hù)不合理的預(yù)警動(dòng)作,進(jìn)而引發(fā)大面積停電,影響居民日常生活,甚至阻礙社會(huì)生產(chǎn)。因此,在繼電保護(hù)工作中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際合理選擇繼電保護(hù)配置方法和方案,以確保線路的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2尊重地區(qū)差異,選擇可靠、方便、經(jīng)濟(jì)的配置方案

在選擇繼電保護(hù)配置方法的過(guò)程中,要充分結(jié)合多個(gè)影響因素考慮方法的適用性,且繼電保護(hù)設(shè)置方案要具有較強(qiáng)的靈敏性和便捷性。在配置繼電保護(hù)時(shí),工作人員需要深入考慮地區(qū)差異,根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,基于電路的安全運(yùn)行,選擇最佳的繼電保護(hù)配置方式。選擇繼電保護(hù)方法時(shí),還應(yīng)考慮配置方法的經(jīng)濟(jì)效益,若不同方案的繼電保護(hù)效果相同,則需以性價(jià)比較高的配置方案為首選。為強(qiáng)化繼電保護(hù)配置效果,工作人員要選擇最簡(jiǎn)單和最方便的配置方式,為設(shè)備調(diào)試創(chuàng)造有利條件。此外,設(shè)備本身應(yīng)具備較強(qiáng)的可靠性,無(wú)需投入較高的費(fèi)用,以提升繼電保護(hù)的綜合效益。

3.3繼電保護(hù)配置應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求

在選擇繼電保護(hù)配置方案和方法時(shí),工作人員需全面考量多種影響因素,選擇的配電保護(hù)配置方式應(yīng)滿足多種不同形式電力系統(tǒng)、電路運(yùn)輸系統(tǒng)和電站電路日常運(yùn)行的需要。此外,繼電保護(hù)配置方法需靈活應(yīng)對(duì)電路運(yùn)行過(guò)程中的變化。35kV及以下電力系統(tǒng)的輸電線路和電流設(shè)備內(nèi),均需設(shè)置繼電保護(hù)裝置,以期有效應(yīng)對(duì)線路運(yùn)行異常和短路故障。設(shè)置繼電保護(hù)裝置時(shí),要安裝主保護(hù)設(shè)備,并按照要求安裝后備保護(hù),從而加強(qiáng)繼電保護(hù)的整體效果。

4結(jié)語(yǔ)

35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)運(yùn)行期間會(huì)受到諸多外部因素的影響,出現(xiàn)多種設(shè)備故障,如無(wú)法及時(shí)處理設(shè)備故障,會(huì)引發(fā)大范圍停電,影響人們的日常生活。因此,在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,必須合理配置繼電保護(hù),一方面能夠降低系統(tǒng)故障率,另一方面可以保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。不同地區(qū)的35kV及以下配網(wǎng)供電系統(tǒng)要求有所不同,應(yīng)結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況合理選擇繼電保護(hù)配置方法,確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。