35KV變電所繼電保護分析

1、35KV變電所繼電保護分析【摘要】在變電所中，繼電保護有著非常重要的作用。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護可以在最快的時間內(nèi)消除異常情況，進而保證人身安全以及設備的正常運行?；诖?，本文就以東臺宏仁35KV變電所繼電保護作為研究對象，對其進行研究。關鍵詞：35KV；變電所；繼電保護繼電保護是變電站設備安全正常運行的重要保障。作為繼電保護裝置能反應電氣設備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地、有選擇性地動作于斷路器將故障設備從系統(tǒng)中切除，保證無故障設備繼續(xù)正常運行，將事故限制在最小范圍，從而提高系統(tǒng)運行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。東臺宏仁35KV變電所一期為4300高純度氮氣項目供

2、電，二期為4000液氧項目供電，4300項目為4000的備用設備?；诖?，本文就以東臺宏仁35KV變電所繼電保護作為研究的對象，對其進行研究。一、設備概況東臺宏仁變電所設兩臺35KV/10.5KV主變，1#主變?yōu)?000KVA，帶1臺10KV高壓電機（960KW），一臺10KV/0.4KV變壓器（5#變），容量為630KVA。2#主變?yōu)?000KVA，8000KVA變壓器考慮有載調(diào)壓SZ11M型，2000KVA為S11M型。二、繼電保護配置（1）10kV線路保護為微機保護采用三段式電流保護，并設三相一次重合閘、及小電流接地選線。（2）10kV聯(lián)絡線保護為微機保護采用光纖縱差與三段式方向電流保護

3、，并設小電流接地選線。（3）10kV母線停、送電時，需要在被停、送電母線上各保留一條出線，以防止出現(xiàn)諧振過電壓；10kV母線不設專用母線保護，利用主變壓器10 kV側(cè)限時電流速斷和過電流保護代替母線保護；用主變101開關向10kV母線充電時，主變相關保護應投入，時間定值根據(jù)調(diào)度指令進行臨時更改。三、主變壓器保護(1)保護直接采樣、跳閘，保護裝置的光口數(shù)量應該符合直采直跳技術要求，保護與合并單元之間的通信采用9-2規(guī)約，采用GOOSE規(guī)約與智能終端進行通信。(2)主變壓器本體配置本體智能終端，安裝在主變本體端子箱內(nèi)，用來進行主變非電量保護和主變檔位、采集溫度以及遙調(diào)控制。本體非電量保護跳閘使用電

4、纜直跳各側(cè)斷路器的方式。(3)在投運變壓器之前，值班人員應仔細檢查，確認變壓器及其保護裝置在良好狀態(tài)，具備帶電運行的條件。并注意變壓器外部有無異物，臨時接地線是否已經(jīng)拆除，分接開關位置是否正確，各閥門開閉是否正確。變壓器在低溫投運時，應防止呼吸器結冰被堵。(4)當主變低壓側(cè)開關跳閘，造成母線失電后，值班人員應對該母線及各出線間隔設備進行詳細檢查，并匯報所轄調(diào)度員，拉開連接于該母線的所有開關。如果檢查為非本所母線故障或主變保護誤動，則一般為線路故障，其出線開關或保護拒動所致。在查出拒動開關并拉開隔離后，可恢復對停電母線送電。(5)變壓器差動或重瓦斯保護動作，必須進行檢查試驗，查明原因，否則不得送

5、電；如變壓器差動和重瓦斯保護同時動作，更要引起警惕。變壓器差動或重瓦斯保護動作后，必須經(jīng)廠電氣負責人批準，由調(diào)度發(fā)令試送。差動或重瓦斯保護動作跳閘后，其保護信號在有關人員到達現(xiàn)場前不得復歸。四、主要配電裝置與布置設計（1）35kV備用電源自動投入裝置為保證變電所在某一路進線發(fā)生故障，并導致進線斷路器跳閘時，變電所進線斷路器的內(nèi)橋Dl斷路器可以立刻將閘合上，以此來保證變電所的兩臺主變壓器正常運行，所以斷路器Dl需要加裝備用電源自動投入裝置。（2）10kV母分開關備用電源自動投入裝置當兩臺變壓器同時運行，而變電站10kV母線分段斷路器DL6處于分閘狀態(tài)時，不論哪臺變壓器發(fā)生故障被切除后，DL6都能

6、夠立刻進行合閘，并保證變電所正常對外供電，以此來提高供電的可靠性。（3）35kV，10kV線路保護裝置35kV，10kV線路保護裝置主要用來保護線路系統(tǒng)產(chǎn)生的故障，減少故障區(qū)域。隨著超高壓、長距離輸電線路的不斷發(fā)展，在繼電保護中，輸電線路保護具有舉足輕重的作用，由此也對輸電線路保護功能的要求越來越高。主要保護配置如下圖1所示。圖1 主要保護配置五、防雷接地保護設計每年三月一日起十月三十一日止為雷季，三月一日前，應該對所有的避雷器進行測試，測試合格后再投入使用。各個局部等電位母排應該相互連接，并最后接到主等電位母排上?；诖?，本文通過結合東臺宏仁變電所的實際情況，對于其二次系統(tǒng)防雷措施如下：（1

7、）對于變電站直流屏、分布式控制系統(tǒng)以及靜電阻抗器電源系統(tǒng)的防雷保護，因為直流屏及分布式控制系統(tǒng)、靜電阻抗器系統(tǒng)電源都在變電所的內(nèi)部，所以不需要對電源系統(tǒng)進行外部防雷設計。根據(jù)變電所的實際情況，結合設備的耐過壓能力，采取符合國際和國內(nèi)規(guī)范通行的三級防雷措施，可以達到保護的目的。第一級過電壓保護器安裝在UPS進線處，加裝PU65-400DTS 4只過電壓保護器。建議直接用25mm2銅芯電纜接至總接地線上，這樣可以防范8/20s、65 kA的雷電波，達到最大感應雷的防護標準。第二級過電壓保護器安裝在UPS的交流輸出端，加裝PU40-230DTS 2只過電壓保護器。建議直接用25mm2銅芯電纜接地至總

8、接地線上。第三級過電壓保護器安裝在DCS，ESD系統(tǒng)的電源輸入端，加裝PU15-230DTS 2只過電壓保護器，以防止設備側(cè)過電壓對系統(tǒng)的沖擊?？赏ㄟ^屏體的可靠接地進行接地，銅芯電纜截面積在10mm2到25mm2。如下圖2所示。圖2 防雷設計（2）10kV線路發(fā)生接地故障時，值班員應該對其進行迅速的判斷：是一般的單相接地，還是諧振過電壓。前者是故障相電壓降低或為零，完好相電壓升高或達到線電壓；而后者是相電壓升高到達2-3倍的相電壓（只要有一相電壓大于2倍以上相電壓，即認為是諧振過電壓）。此時值班員匯報有關領導，并迅速查找故障線路，消除故障。為消除10kV壓變因磁飽和引起諧振過電壓，危及電纜線路的安全或造成壓變高壓熔絲熔斷或電壓互感器燒壞，諧振后