核電廠220kV開關(guān)站保護(hù)配置研究

核電廠220kV開關(guān)站保護(hù)配置研究一、問題情況核電站是一項(xiàng)高危工業(yè)，要求設(shè)備保護(hù)及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠。本次研究的對象是一個(gè)核電廠的220kV開關(guān)站保護(hù)配置問題。該電站在運(yùn)行中出現(xiàn)過故障，據(jù)初步調(diào)查原因是開關(guān)站保護(hù)配置不合理導(dǎo)致。因此，需要對該電站進(jìn)行保護(hù)配置的研究和調(diào)整。二、保護(hù)分類和原理1.過流保護(hù)過流保護(hù)是指發(fā)生系統(tǒng)不平衡、短路等異常情況時(shí)，對電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)的一種保護(hù)方式。當(dāng)電網(wǎng)短路電流達(dá)到一定值時(shí)，過流保護(hù)可以通過開關(guān)斷開故障線路，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。2.零序保護(hù)零序保護(hù)是指在三相電路中，將三條電流相減為零的保護(hù)方式。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，零序電流會(huì)出現(xiàn)大幅度變化，通過零序保護(hù)可以及時(shí)將故障隔離，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。3.接地保護(hù)接地保護(hù)是指針對設(shè)備接地故障而設(shè)置的保護(hù)方式。當(dāng)設(shè)備接地故障發(fā)生時(shí)，接地保護(hù)可以及時(shí)檢測到電流異常，斷開故障點(diǎn)，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。4.過壓保護(hù)過壓保護(hù)是指在電網(wǎng)電壓超過額定值時(shí)，對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的方式。當(dāng)電網(wǎng)電壓超過設(shè)定的過壓值時(shí)，過壓保護(hù)會(huì)通過開關(guān)切斷電路，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。5.欠壓保護(hù)欠壓保護(hù)是指當(dāng)電網(wǎng)電壓低于額定值時(shí)，對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的一種方式。當(dāng)電網(wǎng)電壓低于額定值時(shí)，欠壓保護(hù)會(huì)斷開電路，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。三、保護(hù)配置研究1.過流保護(hù)配置在220kV開關(guān)站中，過流保護(hù)應(yīng)用于站內(nèi)所有的輸電線路、站用變壓器等設(shè)備上。針對220kV輸電線路，我們應(yīng)該設(shè)置兩級過流保護(hù)裝置，分別為遠(yuǎn)方過流保護(hù)和近方過流保護(hù)。具體配置如下：（1）遠(yuǎn)方過流保護(hù)遠(yuǎn)方的過流保護(hù)在電網(wǎng)中的位置較遠(yuǎn)，用于對系統(tǒng)中遠(yuǎn)離繞組的設(shè)備（如：遠(yuǎn)離饋線端變的線路）故障點(diǎn)的限制。a.遠(yuǎn)方過流保護(hù)裝置應(yīng)選用電流制動(dòng)的帶時(shí)間限制的欠流繼電器，并設(shè)定函數(shù)為I=1.2*In.b.裝置TMS（IAC應(yīng)變）應(yīng)選用靈敏閃變IAC，應(yīng)從抬頭上升橢圓形特性快走時(shí)間設(shè)定3.2ms、行高時(shí)間設(shè)定16ms.另外還應(yīng)關(guān)閉閃變時(shí)間限制功能。（2）近方過流保護(hù)近方的過流保護(hù)在電網(wǎng)中的位置較近，以應(yīng)對發(fā)生在開關(guān)站較近處的故障。a.近方過流保護(hù)應(yīng)選擇電流制動(dòng)，并將其設(shè)置為時(shí)間限制（即，需要根據(jù)故障電流的大小做出相應(yīng)的時(shí)間限定）。b.裝置TMS（時(shí)間多相開關(guān)）應(yīng)選擇超速滑差比例制動(dòng)SF，開關(guān)時(shí)間設(shè)定為0.1s，恢復(fù)時(shí)間設(shè)定為2s。2.零序保護(hù)配置針對220kV開關(guān)站的零序保護(hù)，應(yīng)用于站內(nèi)的站用變、中性點(diǎn)隔離開關(guān)和其他存在中性點(diǎn)接地裝置的設(shè)備，以保證電源中引入的負(fù)荷產(chǎn)生的零序電流無法進(jìn)入保護(hù)范圍。具體配置如下：應(yīng)選擇油浸式變壓器和干式變壓器的零序保護(hù)，電壓互感器可采用10kV的變比。a.選擇閉合方式為Z波PSV。b.選擇設(shè)置方式為三重設(shè)置，即設(shè)置固定系數(shù)、時(shí)間限制系數(shù)和靈敏度系數(shù)。c.設(shè)置系數(shù)應(yīng)按照10%的保護(hù)系數(shù)進(jìn)行。d.主站的零序保護(hù)應(yīng)能夠?qū)λ兄愤M(jìn)行重合環(huán)路，以保證故障信息的時(shí)效性和正確性。3.接地保護(hù)配置針對220kV開關(guān)站的接地保護(hù)，應(yīng)用于站內(nèi)中性點(diǎn)隔離開關(guān)的接地裝置和站用變中性點(diǎn)處接地形成的接地故障。具體配置如下：a.對于220kV的線路和變壓器，應(yīng)使用基于電流制動(dòng)的接地保護(hù)。b.應(yīng)設(shè)置固定的比例和時(shí)間限制參數(shù)。c.接地保護(hù)應(yīng)置于主站，以對所有支路進(jìn)行重合環(huán)路。4.過壓和欠壓保護(hù)配置在220kV開關(guān)站中，過壓和欠壓保護(hù)往往被用于站用變壓器等設(shè)備上。具體配置如下：a.過壓保護(hù)應(yīng)選擇設(shè)備過壓，設(shè)置閾值為1.10pu，時(shí)間多相開關(guān)選擇1.5并將時(shí)間設(shè)定為0.1S。b.欠壓保護(hù)應(yīng)選擇設(shè)備欠壓，設(shè)置閾值為0.85pu，時(shí)間多相開關(guān)選擇1