一、 事故与继电维护剖析 电能是一种特殊的物质,它不能存储,在其传输进程中要有牢靠的绝缘。各相之间绝缘毁坏就会发作相间短路事故,各之间绝缘毁坏就会发作单相接地短路事故或毛病。
依据欧姆定律电压等于电流与电阻的乘积: U=I×R I=U÷R
在交流电路中电压等于电流与阻抗的乘积: U=I×Z I=U÷Z
供电零碎中的阻抗包括发电设备、输电线路、变配电设备与负载的阻抗。输电线路与变配电设备的阻抗远小于负载的阻抗。当输电线路或变配电设备绝缘毁坏,负载被短路,阻抗变小,电流就要变大。假如不及时将发作短路的输电线路或变配电设备断开(切除),就会使事故扩展,形成设备损坏、惹起火灾、要挟人身平安,甚至毁坏供电零碎的波动运转。短路维护是供电零碎的次要维护。
短路事故有相间短路与单相接地短路,相间短路有三相短路与两相短路。电源中性点接地的供电零碎发作单相接地时,短路电流有回路流通,可称为单相接地短路。电源中性点不接地的供电零碎发作单相接地时,由于短路电流没有回路流通,只要不均衡电容电流,称为单相接地毛病。二者的继电维护原理是不相反的。远方短路及用电设备不正常形成的过电流与过负荷,及瓦斯与温度等非电量毛病均属于异常运转,也需求及时报警或跳闸。
继电维护就是在供电零碎发作短路事故与异常运转时,可以依照要求迅速而有选择性地将其切除或报警,大限制减大事故形成的影响,保证供电零碎的波动运转。
牢靠性、选择性、灵敏性与速动性是微机维护的四大要素。牢靠性要求无事故时不误动,发惹事故时不拒动。选择性可增加停电范围。灵敏性是继电维护对事故的反响才能,它用灵敏系数来表示,灵敏系数需契合标准要求,灵敏系数等于小运转方式下的事故电流除以继电维护举措电流,。速动性要求尽快地切除事故,必要时可无选择性举措,再用自动重合闸或备用电源自动投入来减小停电范围。
中高压配电零碎采器具有断合功用的断路器,发作短路事故与异常运转时,需求由继电维护举措去断开断路器来切除或报警。
供电零碎发惹事故后电流、电压与频率等参数就要发作变化,继电维护就依据采集到电流、电压与频率等参数变化来举措。频率变化超越规则值后,由自动低频减载与解列举措来保证供电零碎的波动运转。电流与电压变化超越规则值后,继电维护就要举措将事故切除。有备用电源时,当主供电源断电后,经过备用电源自动投入安装将备用电源自动投入,协助持续供电。
惯例继电维护由各种电流、电压及信号继电器组成包括测量、维护、控制与信号的二次电路。维护继电器依据采集到电流、电压等参数,与维护整定值比拟后跳开断路器将事故切除。
变电站微机维护由测量回路,维护与控制回路、信号回路组成二次电路。由测量回路经过交流采样间接采集到电流、电压等参数后,由软件停止各种维护处置,当电流、电压或工夫超越变化整定值时,由维护与控制回路收回跳闸命令将事故切除。
由此可见惯例继电维护与变电站微机维护之间,二次电路设计有着十分大的差异,惯例继电维护需求依据维护功用要求来选择各种维护继电器,二次电路设计就比拟复杂,任务量也大。
变电站微机维护的维护功用由软件来完成,只需依据维护功用要求设计好测量回路、维护与控制回路与信号回路就可以了,不必设计各种维护继电器,二次电路设计比拟复杂。
二、相间短路维护
相间短路维护由主维护来完成。主维护有电流与电压维护,辨别依据发惹事故后的电流与电压同维护整定值中设定的举措值停止比拟来收回跳闸命令停止事故跳,完成继电维护。国外电流维护分为若干段,而且有维护选择性连锁。国际把电流维护分为速断、过电流与过负荷维护,通常称为三段式维护,实践上速断还分为不带延时与带延时电流维护。国际外根本上是相反的。
电压维护分为过电压、低电压与失压维护。过电压与低电压用于发电机、高压电动机、高压电力电容器与电力变压器中性点维护。失压维护次要用于备用电源自投与不允许自起动的高压电动机。
随着电力零碎的不时开展,电流与电压维护就开端满足不了要求。就呈现了复合电压电流维护、低电压起动过电流维护与电流电压联锁速断维护,方向维护、间隔维护、纵差动维护、横差动维护与高频维护等。工业与民用修建变电站普通为终端站,复合电压电流维护、电流电压联锁速断维护、间隔维护、方向维护、横差动维护与高频维护等遇到的十分少。
事故电流受电力零碎运转方式的影响十分大,在继电维护的电流速断维护整定时触及到电力零碎大运转方式与小运转方式。电力零碎大运转方式下,下级维护装置处的三相短路电流乘以牢靠系数作为本维护的电流速断维护举措电流,然后再用电力零碎运转方式下的两相短路电流除以电流速断维护举措电流作为灵敏系数停止校验,灵敏系数需契合标准要求。
但电力零碎次要发电机、变压器或线路检修或发惹事故,运转方式就要发作变化,短路电流就会减小,灵敏系数就降低,维护范围就要减少,甚至消逝,这是十分风险的。有方案的正常检修,可以依据运转方式的变化,人为的改动电流速断维护整定值。当发惹事故时惹起运转方式变化时,目前无法自动改动电流速断维护整定值。就需求采用复合电压电流维护、低电压起动电流维护与电流电压联锁速断维护,方向维护、间隔维护、纵差动维护、横差动维护与高频维护等,来克制运转方式发作变化对继电维护的影响,以保证继电维护举措的牢靠性与选择性。
关于有两个以上电源的电力零碎,双侧电源流过维护安装的电流随着电流的方向不同而变化,因而就采用方向维护。依据短路电流方向不同而设置两套不同的电流速断维护整定值。环网式供电在闭环运转时,也需求装设带方向的电流维护。
三、单相接地维护
单相接地维护决议于电源中性点的接中间。110 kV及以上电压等级的电源中性点接地零碎,单相接地维护采用带方向或不带方向的阶段式零序电流维护。不能满足要求时,可装设接地间隔维护,再采用零序电流维护作为后备维护。
电源中性点不接地的供电零碎发作单相接地时,由于短路电流没有回路流通,只要不均衡电容电流,称为单相接地毛病。此时采用单相接地毛病检测停止维护,举措于报警或跳闸。通常采用小电流接地选线安装。如今许多变电站微机维护安装也具有单相接地毛病检测功用,举措于报警或跳闸。
电源中性点不接地的供电零碎发作单相接地后,接地电压为零,不接地电压降低为线电压,就可以经过零序电压停止报警,全零碎的其他电容电流的向量和,由接地点,经过接地毛病回路流回电源,此对地电容电流等于全零碎单电容电流的3倍。依据零序电压以及对地电容电流的大小与方向,就可以对发作单相接地的回路停止维护,举措于报警或跳闸。
我国10 kV、35 kV与63 kV 目前还为电源中性点不接地的供电零碎。在单相接地电容电流不大的供电零碎中,发作单相接地后可以只报警不跳闸。当单相接地电容电流大于10A时就需求报警并跳闸。如今城市电网开展很快,所以在一些大城市供电部门要求报警并跳闸。由于全零碎单电容电流准确计算很困难,单相接地维护整定就比拟困难,误动与拒动常常发作。目前我国10 kV供电零碎,还不可以改为电源中性点间接接地的供电零碎。有些地域供电部门曾经要求10 kV供电零碎,采用电源中性点经过串联电阻接地的供电零碎。此时单相接地维护就可以依照零序过电流维护来整定。可以不计算单相接地电流,依照三相不均衡电流不大于25percent来整定,整定值比拟准确,举措牢靠性就有了保证。无法装置零序电流互感器时,可以从三相电流互感器二次侧中性线获得零序电流的滤序器方案。
四、完毕语
随着电力零碎、工业与民用修建变配电站采用微机维护综合自动化零碎的推行,需求我们不时完善变电站微机维护呈现的成绩,使供电愈加的平安、牢靠。