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摘 要:變電站繼電保護死區(qū)是指由于繼電保護控制裝置設(shè)計的缺陷導(dǎo)致的無法發(fā)揮出應(yīng)用的保護功能的現(xiàn)象。通常來說繼電保護中的配電設(shè)備包括電流互感器、電壓互感器和斷路器等一次設(shè)備,除此之外,還有與一次設(shè)備相互配合完成繼電保護操作的二次繼電器和保住裝置等控制設(shè)備。以上設(shè)備對電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的超負(fù)荷、擊穿短路、接地以及過電壓等情況所產(chǎn)生的故障控制在一定范圍,進而達到保護電力系統(tǒng)正常運行的目的。因此,一旦變電站繼電保護系統(tǒng)出現(xiàn)保護死區(qū)時,將會對電力系統(tǒng)的運行造成很大危害,為電力企業(yè)造成大量的經(jīng)濟損失。
關(guān)鍵詞:變電站繼電保護;死區(qū);優(yōu)化措施
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.146
電力行業(yè)作為為社會生產(chǎn)及人們?nèi)粘I钐峁┠茉吹男袠I(yè),電力系統(tǒng)的運行需要具備較好的穩(wěn)定性,才能保證為人們生活和生產(chǎn)提供源源不斷的電能資源。而保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵就是變電站的繼電保護系統(tǒng),在以往的繼電保護工作中發(fā)現(xiàn)存在保護死區(qū)的現(xiàn)象,這將為電力行業(yè)的發(fā)展帶來很大影響。為此,需要在最初的繼電保護設(shè)計時就進行多方面的考慮,避免由于設(shè)計不合理導(dǎo)致繼電保護死區(qū)問題。文中就對變電站繼電保護的重要作用進行闡述,針對真實的繼電保護死區(qū)案例進行分析,并且提出相應(yīng)的優(yōu)化措施。
1 變電站繼電保護的作用
變電站繼電保護裝置可以在電力系統(tǒng)運行發(fā)生異常情況時,根據(jù)異常情況采用特定的保護操作來控制影響范圍,通過繼電保護裝置對電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備實行全方位的保護,以便于確保設(shè)備以及線路的負(fù)荷和運行安全。當(dāng)電力系統(tǒng)中的一個元件出現(xiàn)故障不影響運行時,繼電保護裝置使用斷路器對該故障元件進行切除操作,確保將故障元件與其他正常運行元件隔離開來,將故障控制在最小范圍。除此之前,還可以對運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障隱患時發(fā)出預(yù)警指令,提醒相關(guān)的維修人員進行設(shè)備檢修,及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
2 探析繼電保護死區(qū)
雖然變電站繼電保護裝置在很大程度上提升了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,但是在實際保護中不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的繼電保護裝置在設(shè)計上還是存在很多弊端。例如,在電流互感器的一相出現(xiàn)接地短路情況時,綜合保護裝置將無法檢測到電流,保護功能也就無法發(fā)揮其自身的保護作用;當(dāng)連接電纜處發(fā)生接觸不良的現(xiàn)象,上級線路中的參數(shù)設(shè)置無法滿足保護條件時,也無法進行保護操作;當(dāng)控制電源的輸出電壓為控制電源的設(shè)計電壓時,一旦出現(xiàn)線路短路問題,電力設(shè)備的系統(tǒng)電壓將會產(chǎn)生急速下降,形成的低電壓將無法滿足起到保護裝置的預(yù)設(shè)電壓,以上情況均可以作用繼電保護的死區(qū)。
3 繼電保護死區(qū)案例
繼電保護死區(qū)就是指本應(yīng)受到保護的區(qū)域由于繼電保護設(shè)備設(shè)計問題沒有得到應(yīng)有的保護,這些區(qū)域都可以稱之為繼電保護死區(qū)。在設(shè)備投入使用之后,如果需要對該部分進行線路改造或者添加設(shè)備,就需要對原有的設(shè)備組成進行改造,尤其需要注意對一次系統(tǒng)的線路改造和二次系統(tǒng)的控制回路改造,改造工作應(yīng)該有針對性的進行,根據(jù)原有設(shè)備的運行狀態(tài)進行改造方案設(shè)計,設(shè)計方案中需要對一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的配合問題進行全面考慮。
某供電企業(yè)的10kV變電站由于線路的容量無法滿足正常運行的需求,面臨著線路改造問題。為了彌補線路的容量問題,我們通過接通另一條10kV的供電電源來保證線路容量,此時的配電中心采用的是雙回路的供電策略。原有的10kV采用的一次設(shè)備為單母線的供電方式,當(dāng)出現(xiàn)線路問題時將無法保證持續(xù)供電。而加設(shè)一條供電線路之后,當(dāng)其中的一個供電線路斷電之后,母線可以通過監(jiān)測平臺辨別出無電流信號的線路,之后自動選項鏈接正常供電的線路以確保供電系統(tǒng)正常供電。
4 供電連續(xù)性保護分析
1#進線斷路器和2#進線斷路器及3#母聯(lián)絡(luò)斷路器采用的是3臺開關(guān)2合1分的運行方式,無論在什么樣的情況下,3臺開關(guān)只允許合2臺,平時正常供電情況下,3#母聯(lián)斷路器處于分閘備投狀態(tài),當(dāng)備投條件滿足時,執(zhí)行備投動作指令。3臺斷路器在合閘回路都串接了另外2臺的分閘輔助節(jié)點,作為運行的電氣聯(lián)鎖。前期一、二次圖紙設(shè)計經(jīng)過反復(fù)審核后確認(rèn)并施工。在施工完畢調(diào)試過程中,發(fā)現(xiàn)母線聯(lián)絡(luò)柜工作位置在條件滿足的情況下沒有實現(xiàn)備投功能,所有接線又準(zhǔn)確無誤。
后經(jīng)多次調(diào)試查看,發(fā)現(xiàn)綜合保護裝置調(diào)位指示燈在1#進線斷路器和2#進線斷路器均處于合閘位置的時候不亮,查看跳位監(jiān)視接線端子0808接線正常,測量該端子對+KM電壓為0V,母聯(lián)斷路器跳位信號未開入或線路連接中斷,經(jīng)分析斷路器如處于工作位置,電氣聯(lián)鎖和電磁閉鎖回路中的合閘閉鎖線圈在2臺進線斷路器均處于合閘狀態(tài)下,線路中的303和305處于斷開狀態(tài),QF3的合閘閉鎖線圈沒有得電,致使綜合保護裝置出現(xiàn)跳位異常的現(xiàn)象。
5 優(yōu)化措施
通過對以上內(nèi)容進行分析之后可以發(fā)現(xiàn),繼電保護出現(xiàn)死區(qū)的主要因素還是人為因素,由于設(shè)計人員和現(xiàn)場運維人員缺乏對繼電保護裝置設(shè)計在實際運行中的多種情況的分析,致使繼電保護裝置無法充分發(fā)揮自身的保護作用,造成實際保護過程中出現(xiàn)保護盲區(qū),也就是繼電保護死區(qū),由于設(shè)計人員及運維人員自身的疏忽,將會對繼電保護裝置的性能造成很大影響,在很大程度上制約了電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
針對該案例中出現(xiàn)的保護死區(qū)問題,可以通過改變跳位監(jiān)視的連接點對死區(qū)區(qū)域重新進行保護,首先對母線聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的斷路器合閘線圈上的跳位接線進行拆除操作,之后將原有的斷路器與另一組的輔助節(jié)點連接,讓跳位監(jiān)視直接通過常閉點通路,進行以上改造之后就可以去除該10kV變電站繼電保護的死區(qū)。
6 結(jié)語
電力行業(yè)可以提供人們?nèi)粘I詈蜕a(chǎn)活動的重要資源,變電站繼電保護死區(qū)問題對電力系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生很大影響,為此,需要相關(guān)設(shè)計人員和運維人員注意在繼電保護裝置日常運行過程中及時發(fā)現(xiàn)保護盲區(qū),并且采取有效的措施對繼電保護裝置系統(tǒng)進行改進,通過不斷改善系統(tǒng)運行中的不足之處來完善繼電保護裝置,為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。
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