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關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);狀態(tài)維修;方法
中圖分類號: F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、繼電保護(hù)維修現(xiàn)狀
對繼電保護(hù)及二次回路進(jìn)行檢驗(yàn)的目的是要通過檢驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備存在的缺陷,以保證繼電保護(hù)及二次回路的運(yùn)行的可靠性和動(dòng)作的正確性。根據(jù)《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》的要求,我國繼電保護(hù)裝置的校驗(yàn)?zāi)壳爸饕譃橐韵氯悾孩?新安裝裝置的驗(yàn)收檢驗(yàn);② 運(yùn)行中裝置的定期檢驗(yàn);③ 運(yùn)行中裝置的補(bǔ)充檢驗(yàn)。其中,《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》規(guī)定,繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置新投入運(yùn)行的第一年內(nèi)進(jìn)行一次全部檢驗(yàn),以后每3-5 年進(jìn)行一次全部檢驗(yàn),每年進(jìn)行一次部分檢驗(yàn)。按照新《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程》(DL/T995-2006),微機(jī)型繼電保護(hù)每6年進(jìn)行一次全部檢驗(yàn),每2-3年進(jìn)行一次部分檢驗(yàn)。傳統(tǒng)的保護(hù)定期維修(計(jì)劃維修)存在著很大的強(qiáng)制性和盲目性,單純按固定的時(shí)間間隔對保護(hù)設(shè)備進(jìn)行維修,沒有考慮設(shè)備的實(shí)際情況。
二、繼電保護(hù)的基本要求
1、可靠性。可靠性包括安全性和信賴性兩個(gè)方面,它是繼電保護(hù)性能最根本的要求。安全性要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作,即不發(fā)生誤動(dòng)作。信賴性要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作,即不發(fā)生拒絕動(dòng)作。
2、選擇性。選擇性是指保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí),在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障部分從電力系統(tǒng)中斷開,從而來最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3、 速動(dòng)性。故障發(fā)生時(shí),應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作切除故障元件,以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減少用戶經(jīng)受電壓驟降的時(shí)間以及故障元件的損壞程度。故障切除時(shí)間等于保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間的總和。一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間0.06s -0.12s,最快的可達(dá)0.01s-0.04s。一般斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.06s-0.15s,最快的可達(dá) 0.02s-0.06s。保護(hù)動(dòng)作速度越快,為防止保護(hù)誤動(dòng)采取的措施越復(fù)雜,成本也相應(yīng)提高。因此,配電網(wǎng)保護(hù)裝置在切除故障時(shí)往往允許帶有一定延時(shí)。
4、靈敏性。指對于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí),不論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何,以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻,保護(hù)裝置都應(yīng)能靈敏反應(yīng),沒有似動(dòng)非動(dòng)的模糊狀態(tài)。保護(hù)裝置的靈敏性通常用靈敏系數(shù)來衡量。根據(jù)規(guī)程規(guī)定,要求靈敏系數(shù)在1.2-2之間。
三、繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
1、收集基礎(chǔ)資料基礎(chǔ)資料主要包括:原始資料、運(yùn)行資料、檢修資料和其它資料。原始資料包含變電站中繼電保護(hù)裝置出廠資料,即出廠的試驗(yàn)報(bào)告、批次號、平均沒有出現(xiàn)障礙的時(shí)間、維護(hù)運(yùn)行手冊、技術(shù)的說明書、保護(hù)設(shè)備的型號等,驗(yàn)收的報(bào)告、竣工的圖紙、安裝的記錄、會(huì)議相關(guān)紀(jì)要、試驗(yàn)交接報(bào)告、變電站安裝時(shí)工作的聯(lián)系單以及供用方技術(shù)協(xié)議等。運(yùn)行資料包含繼電保護(hù)裝置投運(yùn)的日期、從投運(yùn)期開始到現(xiàn)在運(yùn)行狀況、更換電纜記錄、動(dòng)作保護(hù)記錄、檢修保護(hù)記錄、定制更改保護(hù)記錄、更換插件記錄、巡視記錄、定值保護(hù)單以及異常記錄和歷年缺陷等。
2、巡檢周期與巡檢項(xiàng)目巡檢繼電保護(hù)裝置采取的是定期制,其目的是為了獲取裝置狀態(tài)量檢查與巡視,包含巡視運(yùn)行人員與巡檢檢修的專業(yè)人員等。針對 110KV 或以下系統(tǒng),對應(yīng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行巡視項(xiàng)目主要有:
(1)檢查繼電保護(hù)設(shè)備現(xiàn)場運(yùn)行的環(huán)境、濕度和溫度,確保其符合保護(hù)運(yùn)行要求;
(2) 檢查繼電保護(hù)設(shè)備面板各個(gè)運(yùn)行顯示屏和指示信息正常與否;
(3)繼電保護(hù)屏內(nèi)各個(gè)方式開關(guān)、功能開關(guān)以及壓板投退符合現(xiàn)場運(yùn)行的狀態(tài)需求與否,符合整定單需求與否、接觸可靠與否;
(4)檢查保護(hù)設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)管理的機(jī)器通訊情況以及GPS 的對時(shí)情況正常與否;
(5) 后臺監(jiān)控體系存在異常信號與否,該信號顯示情況和保護(hù)裝置顯示情況一致與否;
(6) 對于電纜孔洞防火封堵狀況滿足要求與否。
3、確定試驗(yàn)項(xiàng)目針對微機(jī)的繼電保護(hù)試驗(yàn)主要分成診斷性和例行試驗(yàn)兩種。例行試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱嗽u估設(shè)備的狀態(tài)、得到設(shè)備的狀態(tài)量以及及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患等,從而在保護(hù)停用的狀態(tài)下定期開展各類試驗(yàn)。診斷性的試驗(yàn)是建立在例行試驗(yàn)、巡檢基礎(chǔ)上的試驗(yàn),在發(fā)現(xiàn)裝置狀態(tài)不佳、受到不良的工況、受到了家族缺陷的警告、或者連續(xù)運(yùn)行過長時(shí)間前提下,進(jìn)一步對設(shè)備狀態(tài)評估的試驗(yàn)。
4、分級繼電保護(hù)檢修工作檢修工作可以分為停電檢修與不停電的檢修兩種,按照現(xiàn)場繼電保護(hù)裝置實(shí)際情況與檢修要求可以把停電檢修劃分成四個(gè)等級:A、B、C、D 級,其中 D 級是不停電的檢修。
5、確定繼電保護(hù)檢修周期和狀態(tài)評價(jià)繼電保護(hù)裝置狀態(tài)評價(jià)需要準(zhǔn)確可信預(yù)測與估計(jì)設(shè)備狀況,按照繼電保護(hù)裝置故障性質(zhì)與概率統(tǒng)計(jì),在借鑒以往從發(fā)現(xiàn)到處理故障、缺陷方法、經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置狀態(tài)的信息和狀態(tài)量表達(dá)模式,針對現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)信息來綜合評定繼電保護(hù)裝置運(yùn)行性能,給設(shè)備檢修、維護(hù)、運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。將間隔作為單位狀態(tài)評價(jià)每套裝置和二次回路,每個(gè)部件評價(jià)結(jié)果根據(jù)量化分值大小劃分成了五個(gè)狀態(tài),良好狀態(tài)、正常狀態(tài)、注意狀態(tài)、異常狀態(tài)以及嚴(yán)重的異常狀態(tài)。
6、一次設(shè)備和二次設(shè)備其狀態(tài)檢修關(guān)系一次設(shè)備和二次設(shè)備在檢修上沒有完全獨(dú)立,二次設(shè)備的檢修要建立在一次設(shè)備其停電檢修基礎(chǔ)上才可開展。對二次設(shè)備的狀態(tài)檢修進(jìn)行確定時(shí)要充分考慮清楚一次設(shè)備情況,并做好狀態(tài)檢修其技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析,不僅要縮減停電的時(shí)間,還要降低維護(hù)的成本以及減少檢修的次數(shù),以及包裝保護(hù)設(shè)備可靠安全運(yùn)行。
四、繼電保護(hù)狀態(tài)維修領(lǐng)域研究的方向
1、建立起不同類型的專家系統(tǒng)在基于大量診斷知識的前提下,對繼電保護(hù)設(shè)備所發(fā)生的故障進(jìn)行診斷,發(fā)現(xiàn)專家系統(tǒng)的使用存在著許多需要馬上解決的問題,例如,不具備全面的診斷知識,無法對繼電保護(hù)狀態(tài)維修過程進(jìn)行確定性的表達(dá),利用診斷知識得出的推理不具備邏輯性等嚴(yán)重的問題。因此,有必要建立起各種不同類型的專家系統(tǒng),確保繼電保護(hù)狀態(tài)維修能夠順利實(shí)施。
2、建立起人工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)如今新興起的一種人工智能的方法就是ANN 的基本理論,該理論為改善專家系統(tǒng)的缺點(diǎn)提供了一種全新而有效的方法。其中,它并行的處理能力與自學(xué)習(xí)的功能受到了大家的青睞,并且其大規(guī)模的并行處理能力可以提高推理速度,更適于診斷結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障機(jī)理不明顯的復(fù)雜設(shè)備。
結(jié)束語:
隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展,近年來我國的電力行業(yè)取得了前所未有的成就。眾所周知,繼電保護(hù)是電氣二次設(shè)備的重要組成部分,電力系統(tǒng)二次設(shè)備實(shí)施狀態(tài)維修,以適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。因此,對于電氣設(shè)備的繼電保護(hù)狀態(tài)維修是至關(guān)重要的,我們只有加強(qiáng)對其的進(jìn)一步研究才能取得更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:發(fā)電廠、繼電保護(hù)、可靠性
中圖分類號:TM6文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
隨著現(xiàn)代電力發(fā)展(包括活力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電及其他生物質(zhì)能源發(fā)電)以及現(xiàn)代供配電系統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展、技術(shù)革新,用電設(shè)備復(fù)雜且用電設(shè)備劇增、系統(tǒng)電流增大,短路及其他故障可能性增多;同時(shí),繼電保護(hù)技術(shù)得到迅速發(fā)展;繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了機(jī)電式保護(hù)裝置、靜態(tài)繼電保護(hù)裝置、數(shù)字式繼電保護(hù)裝置三個(gè)發(fā)展階段。繼電保護(hù)技術(shù)必須要滿足一致性好,快速斷開,高靈敏度,可靠性的要求。而可靠性包括安全性和信賴性是其最基本也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。安全性:要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作,即不發(fā)生誤動(dòng)。信賴性:要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作,即不拒動(dòng),繼電保護(hù)的誤動(dòng)作和拒動(dòng)作都會(huì)給發(fā)電系統(tǒng)帶來嚴(yán)重后果,甚至造成重大經(jīng)濟(jì)損失或人身傷亡事故;因此我們在本文中做了繼電保護(hù)方面的研究。
一、繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性特點(diǎn)
繼電保護(hù)屬于可修復(fù)系統(tǒng),對其可靠性的影響因素進(jìn)行歸類分析是電力系統(tǒng)進(jìn)行選取指標(biāo)、建立模型以及進(jìn)行可靠性分析的重要前提,繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性特點(diǎn)主要包含以下幾個(gè)方面。
繼電保護(hù)受到系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和自身設(shè)備運(yùn)行情況的影響,其靈敏度、可靠度以及系統(tǒng)失效性的具體發(fā)生時(shí)間具有一定的隨機(jī)概率性,因此在保護(hù)對策制訂上具有較高的難度。
發(fā)電廠繼電保護(hù)可靠性所涉及相關(guān)制約性因素較多,其建模、指標(biāo)選取以及計(jì)算上具有一定的復(fù)雜性。從廣義來講,影響發(fā)電廠繼電保護(hù)可靠性相關(guān)的因素包括:保護(hù)設(shè)備、與保護(hù)設(shè)備相連的通訊電纜、保護(hù)定值、一次設(shè)備、主線路、后臺監(jiān)控設(shè)備以及人為因素等。同時(shí),發(fā)電廠繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、設(shè)備配置、電氣運(yùn)行方式、電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況都影響著繼電保護(hù)的動(dòng)作情況。從保護(hù)裝置自身分析看,分為硬件、軟件、系統(tǒng)冗余、控制程序邏輯等,其中裝置軟件的運(yùn)行可靠程度難預(yù)測性較大,主要取決于軟件系統(tǒng)的輸入、輸出形式以及軟件框架的設(shè)計(jì)方案等;裝置硬件的可靠程度則取決于各組成部件以及電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性等方面。
發(fā)電廠繼電保護(hù)系統(tǒng)的失效可以分為拒動(dòng)失效和誤動(dòng)失效兩種,在繼電保護(hù)可靠性指標(biāo)的制定時(shí)應(yīng)綜合分析這兩種失效情況的產(chǎn)生原因以及外在表現(xiàn)因素,其中每種失效又可以大致分為可被檢測和不可被檢測兩類。
二、影晌繼電保護(hù)可靠性的因素
(一)設(shè)備原因:
一次設(shè)備及線路老化,故障率增加,使得保護(hù)動(dòng)作次數(shù)增加;繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過程中沒有把好質(zhì)量關(guān)、設(shè)備不合格、未經(jīng)出廠檢測或試驗(yàn);主要表現(xiàn)在:電路板或電子板件抗干擾能力差、保護(hù)設(shè)備環(huán)境影響惡劣等因素;如果,周圍空氣中存在大量的粉塵或有害氣體,環(huán)境因數(shù)加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的老化速度、導(dǎo)致其性能改變。有害氣體腐蝕電路板和接插件,造成繼電器觸點(diǎn)被氧化,接線端子松動(dòng)引起接觸不良,動(dòng)作不可靠;晶體管保護(hù)裝置易受干擾源的影響,如電弧、閃電電路、短路故障等諸多因素,導(dǎo)致發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng);互感器質(zhì)量差,長期運(yùn)行過程特性發(fā)生變化,影響保護(hù)效果;或者二次線路長期維護(hù)不到位,因接線端子松動(dòng)、電纜中間斷線、電纜線芯接地、設(shè)備灰塵嚴(yán)重等原因影響保護(hù)效果;繼電保護(hù)設(shè)備落后,同一廠內(nèi)保護(hù)既有電磁型的,也有晶體管的,還有微機(jī)的,品種多、型號多、廠家多,參差不齊,使得廠內(nèi)保護(hù)方式不合理和上下級保護(hù)配合困難;繼電保護(hù)整定值計(jì)算不準(zhǔn)確,上下級保護(hù)級差配合不準(zhǔn)確。
(二)管理原因
運(yùn)行維護(hù)檢修人員、繼電保護(hù)調(diào)試人員的安全意識差技術(shù)水平低、經(jīng)驗(yàn)少、責(zé)任心不強(qiáng)發(fā)現(xiàn)和處理問題的能力差等。缺乏一支過硬的技術(shù)隊(duì)伍;企業(yè)內(nèi)部管理差,外力破壞頻發(fā)。隨著建設(shè)改造步伐加快,增加了各種外力破壞電力設(shè)施的機(jī)率,如一些工人野蠻損壞電纜、運(yùn)貨卡車撞壞電桿等,造成故障頻發(fā),保護(hù)動(dòng)作頻繁。維護(hù)技術(shù)人員對廠區(qū)安全供電重視不夠、對電氣維護(hù)技術(shù)知識接觸少、甚至技能差、計(jì)劃檢修少、只要不停電設(shè)備就不檢修、設(shè)備運(yùn)行多年不檢修及相關(guān)試驗(yàn),顯然不能做到防患于未然;綜保裝置、通訊線路、一次設(shè)備、主電纜線路、母線等設(shè)備應(yīng)進(jìn)行相關(guān)定值校驗(yàn)及預(yù)防性試驗(yàn)等,以保證設(shè)備有故障能準(zhǔn)確動(dòng)作,并確保保護(hù)不誤動(dòng)。
三、發(fā)電廠繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性增強(qiáng)的措施
(一)提高繼電保護(hù)的技術(shù)水平
1.在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)控制的繼電保護(hù)系統(tǒng)是今后應(yīng)用的潮流;綜保微機(jī)裝置適用于多種電壓、多種自動(dòng)化設(shè)計(jì)模型的變電站、發(fā)電站、大型供配電系統(tǒng),通常由距離保護(hù)單元、成套變壓器保護(hù)單元、線路測控保護(hù)單元、電容器保護(hù)單元、饋線保護(hù)測控單元、電動(dòng)機(jī)保護(hù)單元、備自投裝置、公共測控單元、輔助裝置等器件組成;現(xiàn)代微機(jī)測控裝置采用32位浮點(diǎn)DSP(120M)和16位高精度AD采樣,運(yùn)算與控制邏輯功能強(qiáng)大;分層分布式結(jié)構(gòu),多CPU并行處理方式提高可靠性:單元化設(shè)計(jì)、模塊化結(jié)構(gòu)、可擴(kuò)充性墻;實(shí)現(xiàn)有人或無人值守、高度智能、有效運(yùn)行時(shí)間長,可有效的節(jié)約人力成本、設(shè)備占地面積。在微機(jī)繼電保護(hù)中,軟件算法是其核心,軟件出錯(cuò)將導(dǎo)致保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng),所以在軟件設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮用戶的現(xiàn)場環(huán)境中的不確定因素,要大量的制定其軟件糾錯(cuò)機(jī)制,由于軟件內(nèi)部邏輯復(fù)雜,運(yùn)行環(huán)境不斷變化,不同的軟件失效機(jī)制有不同的錯(cuò)誤體現(xiàn),所以要提高軟件的可靠性,適量的增加其軟件的編碼糾錯(cuò),軟件程序鎖,冗余校檢等技術(shù)措施,提高系統(tǒng)的可靠性。
2.提高系統(tǒng)的智能化水平和更加良好的用戶體驗(yàn)。在系統(tǒng)的采集和用戶體驗(yàn)方面,微機(jī)繼電保護(hù)要擁有良好的人機(jī)操作界面,觸摸屏,PC等上位機(jī)是必備的,盡可能的完善軟件,讓用戶直觀非常好,微機(jī)系統(tǒng)有良好的自我診斷技術(shù),一旦出現(xiàn)故障或有報(bào)警提示信息,方便用戶快速確診故障點(diǎn),在系統(tǒng)的控制中,邏輯運(yùn)算要更加深層次的運(yùn)用,盡可能的提高系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化,同時(shí)要努力提高系統(tǒng)的可靠性。
(二)提高運(yùn)行可靠性
1.選擇合適的安裝地點(diǎn)。減少干擾源,做好保護(hù)屏柜外殼接地及控制電纜的屏蔽層接地工作,跳閘出口繼電器更換為抗干擾繼電器并能承受等值交流電壓串入后可靠不動(dòng)作。
2.微機(jī)裝置出廠前的相關(guān)實(shí)驗(yàn):絕緣耐壓、耐濕熱、抗震動(dòng)、抗沖擊、抗碰撞性能符合國家GB/T7261-2008標(biāo)準(zhǔn),絕緣≥20MΩ;把好裝置質(zhì)量的第一道關(guān),提高裝置整體質(zhì)量水平,選用口碑好、故障發(fā)生概率低、售后服務(wù)好的廠家。
3.通訊接口選擇雙網(wǎng)通信方式:CAN網(wǎng)、485網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng),通信速率可整定。
4.電氣專業(yè)配備專業(yè)的保護(hù)定值計(jì)算人員。計(jì)算時(shí)要從整個(gè)系統(tǒng)考慮,使各級保護(hù)整定值準(zhǔn)確無誤,上下級保護(hù)整定值匹配合理、正確,非電量保護(hù)投入正確。
5.定期對微機(jī)保護(hù)屏進(jìn)行檢查、清理、清掃,加強(qiáng)對保護(hù)裝置的巡檢維護(hù)、制定巡檢維護(hù)標(biāo)準(zhǔn),提高故障處理能力并按繼電保護(hù)檢驗(yàn)規(guī)定進(jìn)行定期定值校驗(yàn),提高保護(hù)裝置的可靠性。
6.雙重化配置保護(hù)、通訊網(wǎng)絡(luò)冗余配置;當(dāng)主保護(hù)因故障需退出運(yùn)行檢查時(shí),確保其輔助保護(hù)能正常投入運(yùn)行并且制定防護(hù)措施,制定相應(yīng)的防CT開路、PT短路及保護(hù)誤動(dòng)措施。
(三)做好設(shè)備維護(hù)及更換
鑒于,設(shè)備對發(fā)電廠或大型供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置有著重要的生產(chǎn)意義。工作中,電氣專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)對發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置做到日常巡檢及時(shí)、定值校驗(yàn)及時(shí)、清掃及時(shí)、備品備件準(zhǔn)備及時(shí)、控制邏輯通道定時(shí)測試及時(shí)。
1.發(fā)電廠或大型供配電系統(tǒng)應(yīng)搞好設(shè)備的維護(hù)。設(shè)備維護(hù)是基礎(chǔ)性工作,因此發(fā)電廠或大型供配電系統(tǒng)應(yīng)在企業(yè)內(nèi)部建立起完善的維護(hù)管理團(tuán)隊(duì)、專業(yè)技術(shù)人員專職管理,對微機(jī)保護(hù)裝置專業(yè)維護(hù),請供貨廠家現(xiàn)場測試設(shè)備性能是否滿足要求工況,出具相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告,對出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行及時(shí)的處理。
2.要做好設(shè)備的更換。發(fā)電廠或大型供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置以及與其相關(guān)的一些設(shè)備,在使用一段時(shí)間后,就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備耗損,設(shè)備陳舊等問題。為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,技術(shù)人員及時(shí)做好設(shè)備停運(yùn)、準(zhǔn)備備品備件、及時(shí)更換,保障發(fā)電廠或大型供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置能正常投入運(yùn)行。
結(jié)束語
提高繼電保護(hù)裝置可靠性是保證供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)條件,而繼電保護(hù)裝置的可靠運(yùn)行會(huì)受到諸多條件的限制,所以要對其影響因素進(jìn)行分析,進(jìn)而提出改善的措施。做為在電廠工作的繼電保護(hù)工作者更因該提高警惕、提高自身水平、提高責(zé)任心,為我們發(fā)電廠或大型供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行做出電氣專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:繼電保護(hù) 整定計(jì)算 管理
繼電保護(hù)裝置是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要防線,為保證繼電保護(hù)充分發(fā)揮作用,繼電保護(hù)必須滿足可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求,可以說繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)安全的主要防線,而整定計(jì)算是繼電保護(hù)正確動(dòng)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。整定計(jì)算及管理工作內(nèi)容非常繁雜,并且責(zé)任重大,對安全性要求很高,因此做好繼電保護(hù)定值的整定計(jì)算工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要條件。
一、繼電保護(hù)整定計(jì)算的特點(diǎn)
經(jīng)過近百年的發(fā)展,在繼電保護(hù)原理不斷完善發(fā)展的同時(shí),構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的元件、材料等也發(fā)生了巨大的變革。繼電保護(hù)裝置先后經(jīng)歷了機(jī)電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微機(jī)式等不列的發(fā)展階段,正向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。整定計(jì)算工作也應(yīng)適應(yīng)繼電保護(hù)的發(fā)展需要,研究新方法,解決新問題。這就要求從事定值整定工作的人員既要有強(qiáng)烈的責(zé)任心,又要通過不斷的學(xué)習(xí),使自己具備扎實(shí)的電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和繼電保護(hù)系統(tǒng)理論知識,掌握新的繼電保護(hù)原理。
因?yàn)楦鞣N保護(hù)裝置適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的,所以繼電保護(hù)整定也不是一成不變的。如何獲得一個(gè)最佳的整定方案,要考慮到繼電保護(hù)的快速性、選擇性、可靠性、靈敏性之間求得妥協(xié)和平衡。因此繼電保護(hù)整定計(jì)算要綜合、辨證、統(tǒng)一的運(yùn)用。
二、繼電保護(hù)整定計(jì)算的四性關(guān)系處理問題
繼電保護(hù)是建立在電力系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的,它的構(gòu)成原則和作用必須符合電力系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律,滿足電力系統(tǒng)的要求:當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)、迅速地并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行;由于“四性”既相輔相成、相互統(tǒng)一,相互制約、互相矛盾,因此在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)必須統(tǒng)籌考慮。
(1)農(nóng)村電網(wǎng)的四性關(guān)系處理方面,應(yīng)堅(jiān)持在滿足保護(hù)靈敏度的前提下,重點(diǎn)解決保護(hù)選擇性問題,其次是處理好可靠性問題。
(2)為了確保繼電保護(hù)整定計(jì)算準(zhǔn)確無誤,必須堅(jiān)持三級審核制。
(3)一次系統(tǒng)運(yùn)行方式和保護(hù)配置必須相協(xié)調(diào)。
(4)定期修改繼電保護(hù)整定方案。
(5)對定值通知單的下達(dá),應(yīng)詳細(xì)說明保護(hù)裝置的投運(yùn)條件及運(yùn)行中應(yīng)注意的問題。
三、整定計(jì)算相關(guān)管理措施
1、定值計(jì)算資料管理
定值計(jì)算需要準(zhǔn)確無誤的計(jì)算資料,這是進(jìn)行定值計(jì)算的前提。它包括:一、二次圖紙;所帶變壓器、電容器、消弧線圈、電抗器等銘牌數(shù)據(jù)和廠家說明書;電壓互感器、電流互感器變比和試驗(yàn)報(bào)告;但是在實(shí)際工作中,往往會(huì)有各種各樣的原因使得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)漏洞。所以,定值計(jì)算資料管理這一環(huán)節(jié)是繼電保護(hù)整定計(jì)算工作的危險(xiǎn)點(diǎn)。
2、短路電流計(jì)算
短路電流計(jì)算是整定計(jì)算是否準(zhǔn)確的前提,它的準(zhǔn)確與否決定整定計(jì)算的準(zhǔn)確度。系統(tǒng)的運(yùn)行方式和變壓器中性點(diǎn)接地方式又決定短路電流計(jì)算的正確性。合理地選擇運(yùn)行方式是改善保護(hù)效果,充分發(fā)揮保護(hù)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵之一。但選擇運(yùn)行方式應(yīng)與運(yùn)行方式部門進(jìn)行充分溝通,通過計(jì)算確認(rèn)現(xiàn)有的電氣設(shè)備是否能滿足運(yùn)行的要求,如有不合理或不符合要求時(shí),及時(shí)提出改進(jìn)方案,使電氣設(shè)備能滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求,不能因?yàn)槔^電保護(hù)整定的需要而對電氣一次設(shè)備的運(yùn)行做出限制。變壓器的接地方式是由繼電保護(hù)整定計(jì)算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護(hù)的配合關(guān)系,充分發(fā)揮零序保護(hù)的作用。由于接地故障時(shí)零序電流分布的比例關(guān)系,只與零序等值網(wǎng)絡(luò)狀況有關(guān),與正、負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò)的變化無關(guān)。零序等值網(wǎng)絡(luò)中,尤以中性點(diǎn)接地變壓器的增減對零序電流分布關(guān)系影響最大。因此應(yīng)合理地選擇變壓器的接地方式并盡可能保持零序等值網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。在進(jìn)行短路電流還應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
(1)就是我們假設(shè)電網(wǎng)的三相系統(tǒng)完全對稱。若系統(tǒng)是不對稱的,那么不能用對稱分量法來分析化簡、進(jìn)行計(jì)算。
(2)除了母線故障和線路出口故障外,故障點(diǎn)的電流、電壓量與保護(hù)安裝處感受到的電流、電壓量是不同的。我們分析的是保護(hù)安裝處的電氣量的變化規(guī)律。
3、保護(hù)裝置定值的變更的管理
(1)對于故障時(shí)反應(yīng)數(shù)值上升的繼電器(如過流繼電器等),若定值由大改小則在運(yùn)行方式變更后進(jìn)行,定值由小改大則在運(yùn)行方式變前進(jìn)行。
(2)對于故障時(shí)反應(yīng)數(shù)值下降的繼電器(如低電壓繼電器、阻抗繼電器),若定值由大改小則在運(yùn)行方式變更前進(jìn)行,定值由小改大則在運(yùn)行方式變更后進(jìn)行。
(3)需改變繼電器線圈串并聯(lián)時(shí)嚴(yán)防流就二次回路開路,應(yīng)先將電流回路可靠短接。
四、結(jié)束語
繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)安全的主要防線,整定計(jì)算是繼電保護(hù)正確動(dòng)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著電網(wǎng)發(fā)展的持續(xù)增速和智能電網(wǎng)建設(shè)的逐步推進(jìn),必將對繼電保護(hù)整定計(jì)算工作提出更高的要求。通過對繼電保護(hù)整定計(jì)算的分析,可以使繼電保護(hù)整定計(jì)算人員在實(shí)際工作中抓住關(guān)鍵點(diǎn)和重點(diǎn),減少計(jì)算的盲目性,提高繼電保護(hù)整定計(jì)算的安全,使繼電保護(hù)裝置發(fā)揮應(yīng)有的作用,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù) 動(dòng)態(tài)管理
繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。對保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,防止事故發(fā)生和擴(kuò)大起到關(guān)鍵性的決定作用。目前,有數(shù)據(jù)表明:電力系統(tǒng)因繼電保護(hù)引起的事故呈上升趨勢,造成局部電網(wǎng)解列失壓,帶來不少經(jīng)濟(jì)損失,對電網(wǎng)安全構(gòu)成很大威脅。
隨著電力工業(yè)迅速發(fā)展,在新型繼電保護(hù)裝置特別是微機(jī)保護(hù)推廣應(yīng)用中,電力行業(yè)加快繼電保護(hù)設(shè)備的新舊更替速度,而忽視甚至沒有在保護(hù)更替過渡過程中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理的及時(shí)跟進(jìn)。筆者通過深入調(diào)查及事故分析,電力行業(yè)在繼電保護(hù)管理方面各崗位存在的現(xiàn)象如下:
1、問題
(1)調(diào)度人員的表現(xiàn):
①交接班不清或疏漏交待已操作項(xiàng)。
②對于所管轄設(shè)備尤其是新上馬保護(hù)不熟悉,對設(shè)備性能不夠了解。
保護(hù)發(fā)生異常表現(xiàn)出不冷靜,甚至對保護(hù)現(xiàn)象不能做出正確判斷。
③對新保護(hù)連片投退及保護(hù)定值管理和注意事項(xiàng)不能做到心中有數(shù)。
諸如哪臺保護(hù)定值只為充電投入,而哪臺保護(hù)定值作為運(yùn)行投入,各定值存于哪個(gè)CPU或哪個(gè)區(qū)等不夠熟悉。
④針對具體情況,調(diào)令程序中對保護(hù)連片投退與否有時(shí)候與運(yùn)行人員不能達(dá)成統(tǒng)一。如斷路器正常停運(yùn)該不該先退自動(dòng)重合閘壓板,該不該列入調(diào)令程序等。
(2)保護(hù)人員的表現(xiàn):
①對于新型保護(hù)裝置處于摸索階段,包括安裝調(diào)試以及事故后的處理。很少經(jīng)廠家系統(tǒng)地培訓(xùn)過。
②責(zé)任心差,安全意識淡薄,自以為是,思想麻痹。造成工作中誤動(dòng)跳閘事故。
③校驗(yàn)項(xiàng)目不全,校驗(yàn)不準(zhǔn)確等,留下事故隱患。
④工作現(xiàn)場攜帶短路連接線管理混亂,未將其個(gè)個(gè)編號整齊排列在工具盒,致使工作后不能清點(diǎn),可能遺留隱患。
⑤對新上保護(hù)一些細(xì)微地方的改線沒有在圖紙修改過來,也不向運(yùn)行人員交待;給后面的工作帶來不必要麻煩。
(3)運(yùn)行人員的表現(xiàn):
①操作中漏投漏退保護(hù)連片。
②處理事故過程中誤動(dòng)保護(hù),例如對微機(jī)保護(hù)屏上的"重合閘試驗(yàn)按鈕",定值區(qū)切換以及鍵盤操作中的誤動(dòng)等。
③對于新型保護(hù)中存在的特殊投退連片要求了解不夠,如有的母聯(lián)保護(hù)連片在充電時(shí)投入充電后退出等要求。
④對于新型保護(hù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表現(xiàn)出不足。如旁路保護(hù)投退定值區(qū)以及對保護(hù)的巡視項(xiàng)目、事故、異常的處理等方面。
⑤運(yùn)行人員與調(diào)度每月1號的保護(hù)核對流于形式,調(diào)度失去監(jiān)督性職能。運(yùn)行方面對此沒有實(shí)現(xiàn)具體管理措施。
(4)繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)表現(xiàn):
①保護(hù)設(shè)備存在先天性不足,有薄弱點(diǎn)。比如對直流電壓質(zhì)量要求過于嚴(yán)格;長期運(yùn)行時(shí)溫度過高等。
②個(gè)別保護(hù)插件制造質(zhì)量不良,如WXH-106微機(jī)保護(hù)裝置保護(hù)插件易損壞。
③設(shè)備插件保護(hù)本身存在缺陷,遇到其它條件影響下會(huì)發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。
④保護(hù)裝置功能不完善,如PXH-100X微機(jī)保護(hù)不能實(shí)現(xiàn)接地選擇和斷路器位置不對應(yīng)啟動(dòng)重合閘方式未實(shí)現(xiàn),需改線后完成等。
轉(zhuǎn)貼于 2、解決措施
一切工作的落腳點(diǎn)還是在變電運(yùn)行上。針對具體情況,要直接或間接地解決問題唯一的途徑就是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化。把動(dòng)態(tài)管理工作及時(shí)跟上去。變電所通過以下10方面的"跟上去"措施會(huì)使上述問題直接或間接地得到解決:
(1)調(diào)度、繼保、運(yùn)行人員三方必須做到步調(diào)一致,思想統(tǒng)一。使三方人員合作意識與新型保護(hù)一道跟上去。
①擺好自己的位置,要明確繼保人員與電網(wǎng)調(diào)度和基層運(yùn)行人員一樣,是電網(wǎng)生產(chǎn)的第一線人員,干著共同事業(yè),有著共同目標(biāo)。如果說繼電保護(hù)人員是"主治醫(yī)生",那么調(diào)度人員是"負(fù)責(zé)兼掛號",運(yùn)行人員是"醫(yī)生兼護(hù)士"只有三方面相互配合默契,才能更好地醫(yī)治"患者",設(shè)備才能健康運(yùn)行。
②專業(yè)方面三方必須溝通。比如對于保護(hù)連片投退情況,什么方式下不投什么連片,應(yīng)投什么連片,三方應(yīng)該達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)識形成書面規(guī)定,防止誤投退連片誤調(diào)誤操作等。
(2)二次設(shè)備的建檔工作及時(shí)跟上去。二次設(shè)備建檔是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,每套設(shè)備均應(yīng)建立本檔案,設(shè)備規(guī)范、性能、投運(yùn)、停運(yùn)及更換日期;設(shè)備主要缺陷及分析資料;檢驗(yàn)報(bào)告;出廠試驗(yàn)報(bào)告;安裝、投運(yùn)、交接試驗(yàn)報(bào)告;設(shè)備使用說明書等對于新保護(hù)都應(yīng)俱全。
(3)二次接線修改的圖紙變更修改工作應(yīng)及時(shí)跟上去。在安裝過程中,出現(xiàn)圖紙與實(shí)際情況一些微小方面不符時(shí),繼保人員應(yīng)及時(shí)修改圖紙或采取其它辦法,總之在安裝后的圖紙必須與實(shí)際相符。運(yùn)行人員在驗(yàn)收設(shè)備時(shí)嚴(yán)把此關(guān)。
(4)《運(yùn)規(guī)》中繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置部分的補(bǔ)充內(nèi)容應(yīng)及時(shí)跟上去。新型保護(hù)上馬使《運(yùn)規(guī)》在繼電保護(hù)部分形成真空。以前的那部分條款不能延用,必須根據(jù)實(shí)際情況重新制定這方面的運(yùn)行規(guī)程。通過設(shè)備的進(jìn)一步應(yīng)用,《運(yùn)規(guī)》需要不斷補(bǔ)充和完善,使之有效地來源于實(shí)踐而服務(wù)于實(shí)踐。
(5)《典型操作票》中二次保護(hù)部分操作填寫項(xiàng)修改及補(bǔ)充應(yīng)及時(shí)跟上去?!兜湫筒僮髌薄肥亲冸娝鶕?jù)各自運(yùn)行方式而編制的固定操作票。隨著新型保護(hù)上馬,保護(hù)連片的雙重編號以及二次部分操作項(xiàng)的增減需及時(shí)修改過來,所以不管是人手一本裝訂成冊的典型卡還是電腦里"操作票專家系統(tǒng)"中的固定票,都應(yīng)及時(shí)修改,尤其對于增項(xiàng)如保護(hù)定值切換以及檢查項(xiàng)目等應(yīng)詳細(xì)補(bǔ)充上去。消滅不合格操作票。
(6)"保護(hù)連片投退核對卡"的建立應(yīng)及時(shí)跟上去。這是防止連片誤投誤退的監(jiān)督性舉措。
(7)"二次設(shè)備現(xiàn)場驗(yàn)收卡"的建立應(yīng)及時(shí)跟上去。設(shè)備驗(yàn)收是變電所一項(xiàng)很重要的設(shè)備把關(guān)工作。嚴(yán)格覆行現(xiàn)場驗(yàn)收制度,主要依據(jù)是驗(yàn)收人員持"二次設(shè)備現(xiàn)場驗(yàn)收卡"。這是防止二次設(shè)備工作結(jié)束后遺留隱患的重要措施,是變電所春冬檢的安全大關(guān)。運(yùn)行人員在值班長帶領(lǐng)下依照"二次設(shè)備現(xiàn)場驗(yàn)收卡"逐項(xiàng)進(jìn)行驗(yàn)收。對每項(xiàng)驗(yàn)收情況都應(yīng)在項(xiàng)后作出評價(jià)。
(8)規(guī)范危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)知卡編制應(yīng)及時(shí)跟上去。危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)知卡能對工作全過程的危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析控制,彌補(bǔ)"兩票三制"中一些真空,是針對性很強(qiáng)的一種補(bǔ)充安全注意事項(xiàng)。危險(xiǎn)點(diǎn)指作業(yè)過程中可能發(fā)生事故的地點(diǎn)、部位、場所、工器具或行為等,它是誘發(fā)事故的因素。通過運(yùn)行人員不斷在工作中積累經(jīng)驗(yàn),編制運(yùn)行工作中的危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)知卡,對于繼電保護(hù)及二次部分上的工作做到意料之中,預(yù)防在先。
(9)二次設(shè)備巡視項(xiàng)目的補(bǔ)充和事故預(yù)想分析應(yīng)及時(shí)跟上去。
①新型微機(jī)保護(hù)的巡視不同于淘汰的電磁式保護(hù),其巡視項(xiàng)目與側(cè)重巡視點(diǎn)不同。新型保護(hù)設(shè)備巡視項(xiàng)目如:設(shè)備插件牢固不松動(dòng),信號燈、光字牌指示正確,熔斷器選用是否正確,微機(jī)時(shí)間是否準(zhǔn)確,巡視是否正常,穩(wěn)壓電源是否正常,工作指示燈是否正常,保護(hù)合閘監(jiān)視燈是否正常,報(bào)警指示正確,打印機(jī)良好,保護(hù)壓板投退是否正確等等。對于微機(jī)保護(hù),巡視各面板指示燈與液晶顯示就特別重要。
②關(guān)于微機(jī)保護(hù)方面的事故預(yù)想不同于電磁式等繼電保護(hù),芯片代替了繼電器線圈接點(diǎn)等,以前是通過現(xiàn)象判斷對各繼電器查找故障,現(xiàn)在是通過液晶顯示反映出的。
【關(guān)鍵詞】電流互感器;飽和;10%誤差曲線;二次負(fù)載;繪制;校核
0 引言
繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和電力市場機(jī)制的引入,對繼電保護(hù)正確動(dòng)作率要求也越來越高。電流互感器的飽和問題是目前導(dǎo)致微機(jī)繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)的主要原因。然而,許多發(fā)電廠對于繼電保護(hù)用電流互感器的現(xiàn)場校核工作往往不夠重視,尤其是新建電廠,基本未開展此項(xiàng)工作。大部分繼保專業(yè)人員甚至對CT 10%誤差曲線的繪制及校核方法知之甚少。目前的現(xiàn)狀是,電流互感器制造廠家不提供CT 10%誤差出廠試驗(yàn)報(bào)告,調(diào)試單位只開展CT伏安特性測試,沒有10%誤差和二次負(fù)載的現(xiàn)場測試,更沒有誤差曲線的繪制和校核。但是,電流互感器10%誤差曲線的繪制及校核工作是安全性評價(jià)必查的問題的之一。本文就針對發(fā)電廠電流互感器10%誤差曲線的繪制及校核過程中遇到的具體問題進(jìn)行了介紹。
1 電流互感器的誤差問題
1.1 電流互感器誤差產(chǎn)生的原因
圖1
圖1為電流互感器的等值電路圖。Z1為一次側(cè)漏抗,Z2為二次側(cè)漏抗,Ze為勵(lì)磁阻抗,Zen為二次負(fù)荷阻抗。I1為經(jīng)過折算到二次側(cè)的一次電流,I2為實(shí)際二次電流,Ie為勵(lì)磁電流,即I1=I2+Ie。電流互感器的比誤差為ef=Ie/I1。由此可見,勵(lì)磁電流Ie的存在是造成電流互感器產(chǎn)生誤差的直接原因。
1.2 影響電流互感器誤差的因素
當(dāng)I1增大時(shí),電流互感器鐵芯飽和,Ze減小,Ie增大,誤差變大。
當(dāng)Zen增大時(shí),由于二次負(fù)荷阻抗分流減少,Ie增大,誤差變大。
因此,一次電流和二次負(fù)荷阻抗是影響電流互感器誤差的主要因素。
1.3 電流互感器誤差變大對繼電保護(hù)的影響
近年來,由于CT飽和,區(qū)外故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)的兩側(cè)電流互感器傳變電流不一致,而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作的情況時(shí)有發(fā)生。對于發(fā)電廠,大容量的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),其差動(dòng)保護(hù)也有出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況。
2 CT 10%誤差的計(jì)算及曲線繪制
2.1 10%誤差曲線的概念
10%誤差曲線是保護(hù)用電流互感器的一個(gè)重要基本特性。當(dāng)一次系統(tǒng)出現(xiàn)故障,故障電流通常很大,電流互感器的誤差也會(huì)變大。為了使保護(hù)裝置能夠正確反應(yīng)一次故障情況從而正確動(dòng)作,要求電流互感器的變比誤差小于等于10%。
10%誤差曲線描述的是當(dāng)比誤差ef為10%時(shí),一次電流I1與額定電流In的比值m10和二次負(fù)荷阻抗Zen的關(guān)系。即m10=f(Zen)。也可以理解為,在不同的一次電流倍數(shù)下,為使電流互感器的變比誤差小于等于10%而允許的最大二次負(fù)載阻抗。
2.2 10%誤差的計(jì)算
1)電流互感器的10%誤差是根據(jù)電流互感器伏安特性的數(shù)據(jù)計(jì)算的。
CT伏安特性是指在電流互感器一次側(cè)開路的情況下,二次側(cè)勵(lì)磁電流與二次側(cè)所加電壓的關(guān)系,即U=f(Ie)。
2)由等值電路可知,E=U-Ie(Z2)= U-Ie(R2+jX2),R2可以用電橋測得。對于110kV及以上電壓等級的系統(tǒng),可以近似認(rèn)為Z2= R2。對于110kV以下電壓等級的系統(tǒng),Z2= 3R2。由此可得E=f(Ie)。
3)由于勵(lì)磁阻抗Ze=E/Ie,可得Ze= f(Ie)。
4)當(dāng)電流的比誤差等于10%時(shí),勵(lì)磁電流Ie應(yīng)為一次電流I1的10%,則二次電流I2為I1的90%, I2=9Ie。所以,一次電流倍數(shù)m10= I1/In =10Ie/In。當(dāng)二次額定電流為1A時(shí),m10=10Ie;當(dāng)二次額定電流為5A時(shí),m10=2Ie。由此,可以得出Ze= f(m10)的關(guān)系。
5)由等值電路可知,Ze與Z2+Zen為并聯(lián)關(guān)系,所以Ze/(Z2+Zen)= I2/Ie=9Ie/Ie=9。因?yàn)閆2已知,由Ze= f(m10)的關(guān)系可以得出Zen= f(m10)的關(guān)系,即m10= f(Zen)的關(guān)系,這就是CT的10%誤差曲線。
2.3 10%誤差曲線的繪制
其實(shí),最終我們得到以下兩個(gè)關(guān)系式:
(1)Zen=U/(9Ie)-10Z2/9
(2)m10=10Ie或m10=2Ie
我們利用CT伏安特性的數(shù)據(jù)即可繪制m10和Zen的關(guān)系曲線,即10%誤差曲線。
由此,我們可以編輯excel表格,將伏安特性數(shù)據(jù)輸入,可自動(dòng)繪制出10%誤差曲線,圖1:
3 CT 10%誤差曲線的校核
CT 10%誤差曲線的校核工作,就是要計(jì)算出CT安裝處的區(qū)外最大短路電流(主要是差動(dòng)保護(hù)用CT),得到最大短路電流倍數(shù)。根據(jù)10%誤差曲線查到對應(yīng)的允許二次負(fù)載阻抗,用這個(gè)值與我們現(xiàn)場實(shí)際的二次負(fù)載比較,如果實(shí)際二次負(fù)載小則滿足10%誤差曲線要求,大則不滿足。
3.1 最大短路電流倍數(shù)
根據(jù)繼電保護(hù)整定計(jì)算書,可查到各廠實(shí)際的一次系統(tǒng)圖和等效阻抗。針對不同位置的CT,選取不同的短路點(diǎn),算出故障時(shí)流過該CT的最大短路電流(不一定是三相短路時(shí)電流最大,要將各種短路情況進(jìn)行比較)。用最大短路電流除以CT一次額定電流,就得到最大短路電流倍數(shù)。
3.2 現(xiàn)場校核遇到的實(shí)際問題
1)要選擇差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)CT保護(hù)區(qū)外、離CT安裝處最近的最大短路電流,以此來校核穿越性故障電流對差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)CT的影響,判斷是否滿足10%誤差曲線的要求,避免發(fā)生穿越性故障時(shí),差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)CT電流傳變不一致而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。
2)要注意流過CT的短路電流,不一定全都為發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)兩側(cè)的合流,要視具體情況而定。例如主變差動(dòng)保護(hù)的CT,要用主變低壓側(cè)短路時(shí)系統(tǒng)側(cè)提供的電流與主變高壓側(cè)短路時(shí)發(fā)電機(jī)側(cè)提供的電流,二者取大作為最大短路電流來校核。而如果是高廠變差動(dòng)保護(hù)的CT,則要選取高廠變低壓側(cè)作為短路點(diǎn),此時(shí)的短路電流為發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)提供的電流的合流。
3)要注意短路電流的折算。例如高廠變差動(dòng)保護(hù)的CT,兩側(cè)CT變比不同。校核高壓側(cè)CT時(shí),要將短路電流折算到高壓側(cè);校核低壓側(cè)CT時(shí),要將短路電流折算到低壓側(cè)。
4)對于6kV的電動(dòng)機(jī),不應(yīng)該用6kV母線的最大短路電流來校核電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)CT。因?yàn)槿绻搪伏c(diǎn)在機(jī)端,短路電流實(shí)際并未流過差動(dòng)保護(hù)CT;如果短路點(diǎn)在機(jī)尾,該電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電機(jī)額定電流,其他保護(hù)早已達(dá)到動(dòng)作定值,和差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的結(jié)果一致,即使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng),并不影響最終切除故障的結(jié)果(但故障分析時(shí)要明確這一點(diǎn))。這種情況應(yīng)該用該電機(jī)的啟動(dòng)電流來校核,約為電機(jī)額定電流的6-8倍。
5)對于校核主變差動(dòng)保護(hù)在高廠變高壓側(cè)的CT,取高廠變高壓側(cè)短路電流(此短路電流在高廠變差動(dòng)保護(hù)的區(qū)內(nèi)),校驗(yàn)結(jié)果可能不滿足。但是即使主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng),其結(jié)果和高廠變差動(dòng)保護(hù)的出口方式相同,并不影響最終結(jié)果(只是在故障分析時(shí)有些不妥,需要明確說明這一點(diǎn))。
6)在實(shí)際情況中,最大短路電流倍數(shù)一般都比較大,在繪制出的10%誤差曲線中往往找不到對應(yīng)的允許實(shí)際二次負(fù)載阻抗值。這是因?yàn)樵谧鯟T伏安特性試驗(yàn)時(shí),沒有做到CT二次額定電流這一點(diǎn),此時(shí)我們還可以采用拐點(diǎn)電壓法來校核。利用公式K=Ug/I2n/(Z2+Zen),其中K為允許的最大電流倍數(shù),Ug為拐點(diǎn)電壓,I2n為二次額定電流,Z2為二次繞組阻抗,Zen為實(shí)際的二次負(fù)載阻抗。用允許的最大電流倍數(shù)與計(jì)算出的最大短路電流倍數(shù)比較,如果允許的最大電流倍數(shù)大于最大短路電流倍數(shù),則認(rèn)為該CT也是滿足10%誤差曲線要求的。
4 電流互感器不滿足要求時(shí)的解決辦法
當(dāng)電流互感器不滿足要求時(shí),可以采取以下措施:
1)改用伏安特性較高的電流互感器二次繞組,提高帶負(fù)載的能力;
2)提高電流互感器的變比,或采用額定電流小的電流互感器,以減小電流倍數(shù)m10;
3)串聯(lián)備用相同級別電流互感器二次繞組,使負(fù)荷能力增大一倍;
4)增大二次電纜截面,或采用消耗功率小的繼電器,以減小二次側(cè)負(fù)荷;
5)將電流互感器的不完全星形接線方式改為完全星形接線方式,差點(diǎn)流接線方式改為不完全星形接線方式;
6)改變二次負(fù)荷元件的接線方式,將部分負(fù)荷移至互感器備用繞組,以減小計(jì)算負(fù)荷。
5 結(jié)束語
電流互感器飽和是引發(fā)微機(jī)保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的主要原因之一,為了最大程度地減小其影響,應(yīng)該在互感器選型、互感器參數(shù)選擇、二次負(fù)載阻抗計(jì)算與現(xiàn)場校核、保護(hù)裝置采取抗飽和措施等多方面采取合理且有效的措施,以保證發(fā)電廠及整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【參考文獻(xiàn)】