核電廠220kV開關站保護配置研究

核電廠220kV開關站保護配置研究一、問題情況核電站是一項高危工業(yè)，要求設備保護及時、準確、可靠。本次研究的對象是一個核電廠的220kV開關站保護配置問題。該電站在運行中出現(xiàn)過故障，據(jù)初步調(diào)查原因是開關站保護配置不合理導致。因此，需要對該電站進行保護配置的研究和調(diào)整。二、保護分類和原理1.過流保護過流保護是指發(fā)生系統(tǒng)不平衡、短路等異常情況時，對電網(wǎng)進行保護的一種保護方式。當電網(wǎng)短路電流達到一定值時，過流保護可以通過開關斷開故障線路，保證設備的安全運行。2.零序保護零序保護是指在三相電路中，將三條電流相減為零的保護方式。當故障發(fā)生時，零序電流會出現(xiàn)大幅度變化，通過零序保護可以及時將故障隔離，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。3.接地保護接地保護是指針對設備接地故障而設置的保護方式。當設備接地故障發(fā)生時，接地保護可以及時檢測到電流異常，斷開故障點，保證設備的安全運行。4.過壓保護過壓保護是指在電網(wǎng)電壓超過額定值時，對設備進行保護的方式。當電網(wǎng)電壓超過設定的過壓值時，過壓保護會通過開關切斷電路，保證設備的安全運行。5.欠壓保護欠壓保護是指當電網(wǎng)電壓低于額定值時，對設備進行保護的一種方式。當電網(wǎng)電壓低于額定值時，欠壓保護會斷開電路，保證設備的安全運行。三、保護配置研究1.過流保護配置在220kV開關站中，過流保護應用于站內(nèi)所有的輸電線路、站用變壓器等設備上。針對220kV輸電線路，我們應該設置兩級過流保護裝置，分別為遠方過流保護和近方過流保護。具體配置如下：（1）遠方過流保護遠方的過流保護在電網(wǎng)中的位置較遠，用于對系統(tǒng)中遠離繞組的設備（如：遠離饋線端變的線路）故障點的限制。a.遠方過流保護裝置應選用電流制動的帶時間限制的欠流繼電器，并設定函數(shù)為I=1.2*In.b.裝置TMS（IAC應變）應選用靈敏閃變IAC，應從抬頭上升橢圓形特性快走時間設定3.2ms、行高時間設定16ms.另外還應關閉閃變時間限制功能。（2）近方過流保護近方的過流保護在電網(wǎng)中的位置較近，以應對發(fā)生在開關站較近處的故障。a.近方過流保護應選擇電流制動，并將其設置為時間限制（即，需要根據(jù)故障電流的大小做出相應的時間限定）。b.裝置TMS（時間多相開關）應選擇超速滑差比例制動SF，開關時間設定為0.1s，恢復時間設定為2s。2.零序保護配置針對220kV開關站的零序保護，應用于站內(nèi)的站用變、中性點隔離開關和其他存在中性點接地裝置的設備，以保證電源中引入的負荷產(chǎn)生的零序電流無法進入保護范圍。具體配置如下：應選擇油浸式變壓器和干式變壓器的零序保護，電壓互感器可采用10kV的變比。a.選擇閉合方式為Z波PSV。b.選擇設置方式為三重設置，即設置固定系數(shù)、時間限制系數(shù)和靈敏度系數(shù)。c.設置系數(shù)應按照10%的保護系數(shù)進行。d.主站的零序保護應能夠?qū)λ兄愤M行重合環(huán)路，以保證故障信息的時效性和正確性。3.接地保護配置針對220kV開關站的接地保護，應用于站內(nèi)中性點隔離開關的接地裝置和站用變中性點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，應使用基于電流制動的接地保護。b.應設置固定的比例和時間限制參數(shù)。c.接地保護應置于主站，以對所有支路進行重合環(huán)路。4.過壓和欠壓保護配置在220kV開關站中，過壓和欠壓保護往往被用于站用變壓器等設備上。具體配置如下：a.過壓保護應選擇設備過壓，設置閾值為1.10pu，時間多相開關選擇1.5并將時間設定為0.1S。b.欠壓保護應選擇設備欠壓，設置閾值為0.85pu，時間多相開關選擇1