康蘭彬
(遼寧大唐國際錦州熱電有限責任公司,遼寧 錦州121000)
隨著科技的迅猛發(fā)展, 電廠電氣系統(tǒng)自動化程度得到了顯著提高,繼電保護器在電廠電氣設備運行中起著至關重要的作用,所以得到了廣泛的應用,其正常工作直接影響設備本身的安全運行,從而保障電廠機組的經濟、安全進行,所以電氣控制系統(tǒng)保護器的整定與復校工作對于保障設備安全和經濟生產,意義重大。 本文詳細介紹了電氣控制系統(tǒng)中電氣設備及電氣控制系統(tǒng)的繼電保護器的整定與復校工作以及在繼電保護器整定中應注意的問題。
電廠發(fā)電機組是由鍋爐部分、汽輪機部分、電氣部分以及各自的輔機構成,電氣系統(tǒng)的正常工作直接影響機制的經濟、安全運行。而當電氣系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生短路故障或異常狀態(tài)時,繼電保護器就會發(fā)出警告信號或者動作于跳閘,從而防止故障的進一步擴大,保護機組操作人員和經濟財產的安全。設備運行時,繼電保護有以下兩點作用:
1.1.1 當電氣系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或者異常時,繼電保護器能夠自動、快速、有選擇性得將故障點從電氣系統(tǒng)中隔離或隔斷處理
1.1.2 當出現異常工作狀態(tài)時,繼電保護器能夠根據既定維護運行條件,動作于發(fā)出信號,修正工作狀態(tài)、降低負荷或者直接跳閘以保護操作人員及設備的安全
繼電保護器根據被保護對象的線路或者設備故障、異常前后的某些電壓或電流等物理量作為對比信息量, 當信息量變化達到一定值時,發(fā)出保護信號(利用電流、電壓、相位阻抗等的變化,給出相應的動作),降低負荷或者直接跳閘以保護操作人員及設備的安全。
主流繼電保護器主要有三種:過流繼電保護器、過壓繼電保護器和欠磁繼電保護器。
過流繼電保護器的電路由單相交流低壓電源、開關、單相調壓器、電流發(fā)生器、整流器以及直流壓力表、電流表和毫伏表等組成。其工作原理是通過單相調壓器改變電流發(fā)生器原邊電壓,由于繼電保護器電流帶有一定負載,當調壓器的輸出電壓變化時,經整流器電流發(fā)生器的電流隨之變化。 過流繼電保護器整定的主要功能:
2.1.1 過壓保護
電氣系統(tǒng)運行中, 當發(fā)電機電壓一直超過設定過壓保護值時,保護器動作,發(fā)出信號,同時故障繼電器動作,發(fā)出跳閘信號切磋發(fā)電機電壓輸出(并網前則不允許并網合閘)。 當發(fā)電機電壓恢復時,則退出跳閘信號,故障繼電器動作結束。
2.1.2 欠壓保護
發(fā)電機并網前,當發(fā)電機電壓小于設定欠壓保護值時,繼電保護器發(fā)出報警信號,此時不允許并網合閘。只有當電壓正常后,才會退出異常狀態(tài),故障繼電器動作結束,或人工干預退出異常狀態(tài)。
2.1.3 過電流保護
并網運行中,三相電流任一項電流持續(xù)超過設定值繼電保護器發(fā)出故障報警信號,并輸出一個跳閘信號。只有當三相電流都正常后,才會退出異常狀態(tài),故障繼電器動作結束,或人工干預退出異常狀態(tài)。過電流保護石反時限控制方法,在設定過電流延時跳閘的基礎上,繼電保護器將依據過電流程度自動修改過電流延時跳閘時間, 過電流越大,則保護動作越快。
過電流繼電保護器的整定,在開始通電試驗時,斷開高速開關,通過繼電保護器電路的升降壓試驗,來確定整定電路工作正常。 如果正常,則合上高速開關,觀察記錄電壓表、電流表的示數和過電流繼電保護器的動作,通過不斷校正過電流繼電保護器的動作值與整定值來調整調壓器的電壓,從而對繼電保護器進行整定。
過壓繼電保護器整定電路是由單相交流低壓電源、開關、單相調壓器、倍壓整流型電壓發(fā)生器以及電壓表等組成。 其保護特性:
2.2.1 靜態(tài)保護特性
被保護線路在非運行狀態(tài)時,任一相發(fā)生斷相故障時,繼電保護器動作。
2.2.2 動態(tài)保護特性
被保護線路在非運行狀態(tài)時,任一相發(fā)生斷相故障時,繼電保護器動作。
2.2.3 電壓不平衡保護
被保護線路的安全與三相電壓平衡與否有關,當三相電壓不平衡時,繼電保護器動作。
2.2.4 錯相保護
被保護線路的電源輸入相序錯時,繼電保護器動作。
2.2.5 過電壓保護
被保護線路電壓超過設定值,延時3~8s 后繼電保護器動作。
2.2.6 欠電壓保護
被保護線路電壓持續(xù)低于設定值,延時3~8s 后繼電保護器動作。
過壓繼電保護器的整定,在開始通電試驗時,斷開高速開關,通過繼電保護器電路的升降壓試驗,來確定整定電路工作正常。如果正常,則合上高速開關, 觀察記錄電壓表示數和過壓繼電保護器的動作,通過不斷校正過電壓繼電保護器的動作值與整定值,使過壓繼電保護器的動作值與整定值達到一致,從而對繼電保護器進行整定。
欠磁繼電保護器整定步驟與過電流繼電保護器整定的步驟基本相似。 其區(qū)別是:
2.3.1 過電流繼電保護器的保護動作主要是檢驗繼電器的吸合值,而欠磁繼電保護器的保護動作則是繼電器的釋放值
2.3.2 過電流繼電保護器的整定值是以所保護電機的額定電流和電機的過載能力確定的,而欠磁繼電保護器的整定值則是以電機允許的最小勵磁電流確定的
3.1 直流大電機過電流整定時, 由于軟線電流產生的磁場對電流繼電保護器的磁場相互抵消使吸力減小,從而使誤差增大,甚至出現錯誤的結果,所以使用短軟線與過電流繼電保護器的平行距離要在1.5~2.0m 以上, 減小軟線電流產生的磁場對過電流繼電保護器磁場的影響。
3.2 直流大電機過電流整定時, 空間母線電流產生的磁場在一定程度上直接影響過電流繼電保護磁場,為避免過電流繼電保護器整定誤差過大,所以盡可能在現場對過電流繼電保護器進行整定。
3.3 過電流或欠磁繼電保護器的整定時,用電流表直讀小電流,而采用分流器連表方式讀取大電流,以減小整定誤差。
3.4 在繼電保護器的整定時,由于采用的電路為倍壓整流電路,其帶負載能力較小如有較大負載的旁路存在,將會造成繼電保護器整定電路的電壓升不上去, 所以斷開原系統(tǒng)與保護繼電保護器連接的旁路,以避免影響整定值的準確度。
繼電保護器在電廠電氣設備運行中起著至關重要的作用,其正常工作直接影響設備本身的安全運行。 本文對繼電保護器的原理、作用以及對三種不同繼電保護器的特點和整定方法進行了詳細探討,并在最后提出了四點注意事項。 在繼電保護器整定時,如果采用短接軟線,注意磁場的相互影響,使短軟線與過電流繼電保護器的平行距離要在1.5~2.0m 以上; 空間母線電流產生的磁場在一定程度上直接影響過電流繼電保護磁場,為避免過電流繼電保護器整定誤差過大,所以盡可能在現場對過電流繼電保護器進行整定;當需要測電流值時,采用電流表直接讀取微弱電流,而使用分流器測量大電流;在繼電保護器的整定時,由于采用的電路為倍壓整流電路,其帶負載能力較小如有較大負載的旁路存在,將會造成繼電保護器整定電路的電壓升不上去,所以斷開原系統(tǒng)與保護繼電保護器連接的旁路,以避免影響整定值的準確度。 對繼電保護器的整定有一定的意義,從而更好得實現保護設備的運行,進而提高設備的安全運行水平。
[1]呂曉峰.電氣控制系統(tǒng)中繼電保護器的整定方法[J].工業(yè)技術,2011,3.
[2]張長見,王志福.試論電氣控制系繼電保護器的整定及復校方法[J].黑龍江科技信息.