35kV短距離線路保護(hù)設(shè)計(jì)

1、35kV 短距離線路保護(hù)設(shè)計(jì)【摘要】：伴隨著社會(huì)發(fā)展需求， 電力行業(yè)也發(fā)展火熱，同時(shí)對(duì)于線路的設(shè)計(jì)業(yè)相對(duì)而言也特別嚴(yán)格的，必須保證電路安全運(yùn)行， 下文主要針對(duì) 35 千伏短距離的線路設(shè)計(jì)做出簡(jiǎn)要分析，提出改進(jìn)措施，以便于以后運(yùn)用操作。【關(guān)鍵詞】：35 千伏；短距離；線路設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào)： S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1、案列某城市防汛自備電站總裝機(jī)容量 8 000 千瓦 ,采用擴(kuò)大單元接線 ,通過(guò) 1 臺(tái) 10 000kVA 的升壓變壓器和 1 377m 長(zhǎng)的輸電線路送往桃園變電站 ,線路電壓 35kV。最大運(yùn)行方式 :兩臺(tái)機(jī)組滿負(fù)荷發(fā)電 ,最小運(yùn)行方式為一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行。 電站容量屬于小型

2、水電站 ,但因?yàn)檫@是一個(gè)防汛電站 ,即使超過(guò)百年一遇的洪水也要保證安全供電 ,所以對(duì)電站的安全可靠性要求很高。2 線路保護(hù)選型比較2.1 電流、電壓速斷或反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)對(duì)于線路為 1 千米的 35kV 輸電線路的保護(hù) ,要求有較高的可靠性以及靈敏度 ,在線路保護(hù)的設(shè)計(jì)中 ,必須要考慮選用最簡(jiǎn)單的電流、電壓速斷或反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。但是 ,因?yàn)榫€路太短 ,首末兩端電流值幾乎相等,采用這幾種保護(hù)均無(wú)法解決選擇性和靈敏度問(wèn)題。2.2 電流閉鎖電壓速斷保護(hù)采用電流閉鎖電壓速斷保護(hù) ,要求保持有選擇性動(dòng)作。在主要運(yùn)行方式下 (即該路線的最大運(yùn)行方式 ) 使電流元件和電壓元件保持范圍相等的條件整定 ,這樣

3、可以保證在主要運(yùn)行方式時(shí)有最大的保護(hù)范圍 (其它運(yùn)行方式保護(hù)范圍都將縮小 )。低電壓繼電器最小動(dòng)作值為12V,經(jīng)計(jì)算電壓繼電器動(dòng)作值為 1.6V 太小 ,繼電器無(wú)法整定也無(wú)法選擇,所以,電流閉鎖電壓速斷保護(hù)無(wú)法實(shí)現(xiàn) ,這種方案也不能采用。2.3 縱聯(lián)差動(dòng)作主保護(hù) ,過(guò)電流作后備保護(hù)帶輔助導(dǎo)線的縱聯(lián)差動(dòng)作主保護(hù) ,過(guò)電流作后備保護(hù) ,但防汛自備電站至桃園變電站的這段線路地形復(fù)雜 ,輔助導(dǎo)線的敷設(shè)非常困難 ,因此這種方案也不能實(shí)現(xiàn)。2.4 確定線路保護(hù)型式經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算比較 ,上述幾種 35kV 線路保護(hù)方案都無(wú)法滿足這條線路的要求。 針對(duì)這種特殊情況 ,希望有一種距離保護(hù)能解決象這樣 5km 以內(nèi)

4、的線路保護(hù)問(wèn)題,但是 ,沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備。 在翻閱大量資料和多次計(jì)算基礎(chǔ)上 ,決定選擇 WXH-11A 型微機(jī)線路保護(hù) ,并對(duì)硬件和軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?使之適用于 35kV 短距離線路 ,另外再增加一套過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)。3 微機(jī)線路保護(hù)的特點(diǎn)WXH-11A 微機(jī)線路保護(hù)裝置適用于110kV500kV 高壓輸電線路 ,包括高頻保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)和綜合重合閘功能。這四種功能由四個(gè)硬件完全相同的保護(hù) CPU 插件分別配置不同的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 由人機(jī)對(duì)話插件完成人機(jī)對(duì)話功能。利用修改軟件和改變整定值的方法 ,只保留線路保護(hù)和人機(jī)對(duì)話功能 ,使保護(hù)適用于 35kV 短距離線路。采用這一保護(hù)

5、解決了短距離線路保護(hù)的選擇性和靈敏度問(wèn)題 ,并且保護(hù)的動(dòng)作速度快、準(zhǔn)確度高。3.1 保護(hù)的硬件特點(diǎn)采用電壓頻率變換原理(VFC) 構(gòu)成模 /數(shù)變換器,它具有工作穩(wěn)定、精度高、抗干擾能力強(qiáng),同 CPU接口簡(jiǎn)單和調(diào)試方便等特點(diǎn)。(2)設(shè)置了硬件時(shí)鐘電路 ,在裝置直流斷電時(shí) ,硬件時(shí)鐘靠芯片自帶電池可繼續(xù)運(yùn)行(電池壽命 10 年),直流電源恢復(fù)后不必重新對(duì)時(shí)。(3)采用標(biāo)準(zhǔn)的 RS-232c 串行通訊口 ,可以同系統(tǒng)微機(jī)進(jìn)行通訊 ,與電站或變電站自動(dòng)化配套。(4)在 VFC 輸出和計(jì)數(shù)器輸入端之間接入光隔,從而大大提高了共?？垢蓴_能力。(5)采用雙逆變器電源供電 ,維護(hù)簡(jiǎn)單。3.2 保護(hù)的軟件特點(diǎn)線

6、路保護(hù)的全部軟件可分成主程序、采樣中斷服務(wù)程序和故障處理程序。(1)保護(hù)的配置設(shè)置了三段相間距離和三段接地距離。距離保護(hù)能獨(dú)立選相 ,不需經(jīng)過(guò)重合閘的選相元件跳閘。具有故障測(cè)距功能。通過(guò)控制字可以選擇距離保護(hù)、段是否經(jīng)振蕩閉鎖。(2)阻抗動(dòng)作特性采用解微分方程算法 ,配合有限沖激響應(yīng) (FIR)的數(shù)字濾波器 ,計(jì)算出感受的電抗分量X 值和電阻分量 R值,只有兩個(gè)參數(shù) X 和 R 可以整定 ,其余參數(shù)都已固定。(3)突變量啟動(dòng)元件 DI1對(duì)于啟動(dòng)元件的主要要求是能夠整定得很靈敏 ,確保在段的保護(hù)范圍故障能靈敏地啟動(dòng) ,又要保護(hù)在重負(fù)荷下不能頻繁誤啟動(dòng)。這套保護(hù)采用突變量啟動(dòng)元件 ,采用 ik=

7、ik-ikn - kn-ik2n 式來(lái)計(jì)算相電流差突變量 ,用相電流差突變量作為啟動(dòng)元件具有抗共模干擾能力強(qiáng) ,對(duì)于各種相間故障可以提高靈敏度。對(duì)兩相短路靈敏度可以提高一倍。(4)振蕩問(wèn)題距離保護(hù)受系統(tǒng)振蕩影響比較突出 ,為了防止系統(tǒng)振蕩時(shí)引起誤動(dòng) ,采用“四統(tǒng)一” 設(shè)計(jì)的原則 :正常運(yùn)行時(shí)設(shè)置靜穩(wěn)破壞檢測(cè)元件 ,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障后采用短時(shí)開(kāi)放、段的振蕩閉鎖方式。對(duì)振蕩中發(fā)生區(qū)內(nèi)的故障,除設(shè)有不經(jīng)振蕩閉鎖的阻抗段外 ,又設(shè)置了按 dR/dt 原理構(gòu)成的帶 0.2s 延時(shí)的 DZI 段保護(hù)。DZI 段保護(hù)的動(dòng)作判據(jù)如下 :a.感受阻抗的模值有一個(gè)突變 ,大于 8 倍的 DR 定值 ;b.以后持續(xù) 0.2s 內(nèi)感受阻抗的電阻分量基本不變 (其電阻分量的變化量小于DR 定值 );c.突變后阻抗在段以內(nèi)。4 結(jié)束語(yǔ)綜