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关键词:继电保护;原则;原理
中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2012)15-0194-01
电力系统中发生故障时,若不采取有效措施,势必给经济带来重大损失。因此,一旦电力系统中出现故障时,必须尽快地将故障切除,恢复正常运行,减少对用电单位的影响;而当出现不正常运行方式时要及时处理,以免引起设备故障。继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性地将系统中的故障切除,或在系统出现不正常运行情况时,发出各种信号。
为了保证对用电单位的连续供电,故障切除后应尽快地使电气设备再次投入运行或由其他电源和设备来代替工作。因此,电力系统中除安装大量保护装置外,还需装设各种自动装置,如自动重合闸、备用电源自动投入以及自动低频减载装置等,它们虽属电力系统自动化的范畴,但与继电保护装置有密切关系。
继电保护是用来保护电力系统和用电设备安全可靠运行的一种装置。人们发现在电力系统中发生短路时,会产生很大的电流,因此,首先出现了反应电流的保护装置。最初的电流保护就是熔断器,而且把它作为重要电气设备的保护。随着电力系统的发展,设备和系统容量都越来越大,系统接线也越来越复杂,因此在许多情况下,单靠熔断器就不能很好地满足快速、灵敏、有选择地断开故障的要求,于是就开始采用继电器作用于断路器跳闸的继电保护装置。
通过以上论述,我们不难发现,对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
1 选择性
系统发生故障时,继电保护装置应有选择地切除故障部分,使非故障部分保持继续运这种性能称为继电保护装置的选择性。继电保护的选择性,可采用下面二种方法获得:
(1)对带阶段特性与反时限特性的保护装置,用上下级断路器之间动作时限和灵敏性相互配合来得到选择性,即由故障点至电源方向逐渐降低其灵敏性与提高时限级差。具体要求是:时限级差应有0.5秒以上,上级断路器保护整定值应比串联的下级断路器保护整定值至少大1.1-1.15倍(即配合系数KPh)。
(2)继电保护装置无选择性动作而以自动重合闸或备用电源自动投入的方法来补救。
2 速动性
短路时快速切除故障,可以缩小故障范围、减小短路电流引起的破坏程度、减小对用电单位的影响、提高电力系统的稳定。因此在可能条件下,继电保护装置应力求快速动作。上述性能称为继电保护装置的速动性。
故障切除时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。目前油断路器的跳闸时间约0.15-0.1秒,空气断路器的跳闸时间约0.05-0.06秒。一般快速保护装置的动作时间约0.08-0.12秒,现在高压电网中快速保护装置的最小动作时间约0.02-0.03秒。所以切除故障的最小时间可达0.07-0.09秒。对不同电压等级和不同结构的网络,切除故障的最小时间有不同要求。—般对220-330千伏的网络为0.04-0.1秒,对110千伏的网络为0.1-0.7秒,对配电网络为0.5-1.0秒。因此,目前生产的继电保护装置,一般都可满足网络对快速切除故障的要求。
但速动性与选择性在一定情况下是有矛盾的,根据选择性相互配合的要求,在某些情况下,不能用速动保护装置。
对于仅动作于信号的保护装置,如过负荷保护,不要求速动性。
3 灵敏性
继电保护装置对被保护设备可能发生的故障和不正常运行状态的反应能力要强,要求能够灵敏地感受和动作。这种性能称为继电保护装置的灵敏性。
继电保护装置的灵敏性以灵敏系数来衡量。对不同作用的保护装置和被保扩设备所要求的灵敏系数是不同的,在《继电保护和自动装置设计技术规程》中都有规定。
4 可靠性
继电保护装置对被保护范围内发生属于它应动作的各种故障和不正常运行状态,应保证不拒绝动作,而在正常运行或即使发生故障但不属于它应动作的情况下,应保证不误动作。这种性能称为继电保护装置的可靠性。保证继电保护装置能有足够的可靠性,应注意如下几点:要求选用的继电器质量好、结构简单、工作可靠;设计接线时,力求简化,使用继电器和继电器触点最少;正确选定继电保护的整定值。由于计算及检验的误差,保护的整定值应是在保护的计算值上乘一个可靠系数kk。一般可靠系数kk取1.2-1.5;高质量的安装、定期检验和维修继电器。
上述对继电保护装置的四个基本要求互相联系,又互相制约。因此,在考虑继电保护方案对应根据具体情况,对四个基本要求统筹兼顾,并辨证地看待和解决这四个基本要求之间的矛盾。最后,继电保护装置在满足四个基本要求下还应尽量简单。
继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障,是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。
不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。此外,除了上述反应工频电气量的保护外,还有反应非工频电气量的保护。
1.1继电保护装置的作用
继电保护装置的主要作用就是保证电力系统的正常运行,但是如何保证电力系统的正常运行,具体体现在:
1.1.1对电力系统的运行进行监管继电保护装置可以对电力系统的运行作出监管。继电保护装置保护的电力系统元件出现故障后,及时实施电路器的跳闸,断开故障元件,减少故障对电力元件的损坏,才能降低故障对电力系统的安全供电影响。
1.1.2对电气设备中的异常进行反应继电保护装置能够反映出电气设备的工作情况,如果设备工作数据异常,继电保护装置可以根据工作情况的异常和维护设备运行的不同条件发出信号,对操作人员做出提示,或者由继电保护装置进行自动调整,对会引发故障的电气设备进行排除。
1.1.3实现电力系统的自动化继电保护装置因为本身的选择性、灵敏性、速动性和可靠性,因为能够自主的对电力故障进行切除或者发出警示信息而具备了自动性。对电气设备实行遥控和监测,实现跳闸之后自动重新合闸等的自动化,才能完成电力系统的自动化和远程操作,自动的控制工业生产。
2继电保护存在的问题
继电保护装置中,会出现不同的事故,主要存在以下几种问题:
(1)设备管理存在漏洞:继电保护管理在设备管理和质量管理上存在工作漏洞,没有及时、有效的进行完善和改进,可能会使事故扩大。例如在设备管理工作中,对继电保护装置的定制整定计算错误,不注意对定值设备的维护和保养,致使继电保护元件老化或者损坏,受到温度和湿度的影响,定制漂移等问题,都会造成定值不够精准的现象,影响继电保护装置的灵敏性。
(2)缺乏监督:继电保护的技术监督力度不强,不能及时发现设备和运行中出现的问题。例如在保证地理系统正常运行的电源问题上,输出功率不稳定造成电源的逆变稳压;因为直流熔丝的配置不当和直流电源的插件质量,会造成电源的故障,影响继电保护装置的正常运行。
(1)合作意识低下:继电保护装置的调度部门和操作部门缺乏交流沟通,使得资源的调用与实际操作不相符合,浪费了电力资源,减少了电力运行的时间,不利于电力系统的发展。
(4)不能与时俱进:电力系统的管理和配置需要适应社会和经济的发展,保证电力的正常运行,提高经济效益。利用先进的科学技术为电力系统的机电保护装置做技术支持,不断更新和完善电力技术。例如及时更新机电保护装置的运行版本和程序软件,继电保护装置只有在运行后才能发现装置自身的质量和程序问题,所以在对继电保护装置进行保护、调试、检验和故障分析的时候要格外认真、仔细,及时反映继电保护装置的异常现象,提高继电保护装置的技术,防止电力事故的发生。
3继电保护事故的应对措施
3.1提高对继电保护的重视
继电保护作为电力系统正常运行的重要因素,应该高度重视,强化继电保护装置的专业知识,加大思想教育力度,保持继电保护的稳定运行。
3.2建立继电保护规章制度
电力工程在为社会提供帮助和效益的同时,也会因为电力故障给国民经济造成损失,所以我们需要在保证电力系统正常运行的情况下,做好继电保护风险评估工作,防止故障的发生。建立健全继电保护规章制度和继电保护风险评估体系,有效对继电保护故障作出预防。
3.3提高继电保护操作人员的专业素质
继电保护是保证电网安全运行和设备安全的主要装置,是电力系统的重要组成部分。所以对继电保护的操作应该严格遵守规章制度,加强对继电保护操作人员的专业素质培养。1998年8月17日,某电厂的2号机组需要进行检修,继电保护的操作人员在校验2号机组过程中,走错了间隔,出现错误操作,致使1号机组发电机实施了继电保护功能,自动跳闸,断面潮流超出了稳定限额,导致大范围地区发生停电现象。重视对继电保护操作人员的专业技能和职业素质训练,严格遵守各项规章制度,降低电力系统事故发生的几率。保障电网的安全运行需要具有很强的责任心、专业的理论知识、良好的实践能力,用专业技术人才负责继电保护工作,杜绝人为造成的“三误”事故。
3.4健全监督管理制度
继电保护具有选择性、灵敏性、可靠性和速动性,继电保护装置的可靠性决定了继电保护的安全运行。建立健全的监督管理制度,对继电保护装置的设备和系统进行科学、合理的规定,预防继电保护的故障发生。
4总结
【关键词】35kv输电线路;继电保护;整定计算;方法
引言
整定计算是针对具体的电力系统,通过网络计算工具进行分析计算、确定配置各种保护系统的保护方式、得到保护装置的定值以满足系统的运行要求。整定计算主要针对已经配置的保护装置,计算其运行定值,同时相关整定计算部门也应参与电网规划及保护配置和选型,使保护系统更加合理。整定计算是继电保护工作中一项非常重要的内容,正确、合理的进行整定计算才能使系统中的各种保护装置可靠的工作,发挥积极的作用。
1 35kV继电保护整定计算的基本原则及相关要求
1.1 处理好选择性、灵敏性、速动性、可靠性的协调关系
依据系统目前网架结构同时结合出现的各种运行方式,对电网内的各种继电保护装置给出合适的定值是继电保护整定计算的基本任务。所说的给出合适的定值,事实上就是在继电保护的灵敏性、选择性、可靠性、速动性上相互平衡之后给出定值。因为这四个性质是相互制约的,对于特殊方式下的保护定值其选择性、灵敏性、速动性、可靠性、很难兼顾,根据电网的实际情况,对保护定值进行适当的选值,以满足电网运行的的要求。
1.2 选择合理的运行方式
继电保护的整定计算无论在进行短路计算、考虑最大负荷、校验保护灵敏度等都是建立在一定的运行方式之上的,整定计算中选择的运行方式是否合理会影响到系统保护整定计算的性能,也会影响到保护配置及选型和对保护的评价等,因此应当特别重视对整定计算运行方式的合理选择,同时一些运行方式主要是由继电保护方面考虑决定的,例如确定变压器中性点是否接地运行等。
1.3 选择正确的参数
在整定计算过程中,参数的正确性是很重要的,一些一次参数需要实测,比如零序阻抗参数,测量单位应当保证其测量的正确性,同时各种互感器参数也应当保证正确,所以在输入参数时都要保证正确性。由于各级调度部门的整定范围不同,因此上下级调度间应当提供在整定范围分界点的各种运行方式下的归算等值阻抗(正序及零序阻抗),同时上级调度对于后备保护的整定也会提出相关动作时间参数等要求。
2 对于35kv输电线路继电保护整定的计算方法
我国对于35kv的配电线路进行保护时,主要是应用了电流速断的方法,过电流的方法,以及应用三相一次重合闸所构成的。由于在特殊线路的结构中或者是具有保护特殊负荷线路时,不能够达到要求时,就必须要考虑通过增加其它方式进行保护。
2.1 在35kv的线路中要选择性的通过重合闸进行确保。
(1)可以通过躲过线路上的配电变压器二次侧再以最大短路电流作为整定。再进行实际的计算当中,也可以按距保护离安装位置比较近的线路,对其最大变压器的低压侧故障作为整定。
(2)在当保护安装位置的变电所主变过流保护在普通过流保护时,而主变过流定值会同线路速断定值出现相合。
(3)在特殊线路上进行处理时,可以通过几个方面:A,由于线路很短,所以应用最小方式是没有保护区的,而当下一级作为相对重要用户的变电所时,便可以把速断保护变成时限速断保护。此时的动作电流便会同下级保护速断相配合,此时的动作时限会比下级的速断提高一个时间级差(但这种情况是常见于城区,而在新建的变电所以及用于改造的变电所时,则保护配置必须要通过全面微机进行保护,从而相对简单了改变保护的方式)。如果当没有在其它方面可以保护的状况时,也可以通过重合闸从而确保其选择性。B,由于在保护安装的位置其主变过流的保护成为低压闭锁过流以及复压闭锁过流的时候,它是不可以跟主变过流进行配合的。C,如果线路比较长并且是较为规则时,则线路上的用户就会比较少,此时,就可以应用躲过线路末端的最大短路电流进行整定,取可靠系数在1.3至1.5之间。如果在这种情况耻,可以同时确保其灵敏性以及选择性。D,如果速断定值是比较小,或者跟负荷电流之间的存在一定的相差时,就必须要校验速断定值所具有躲过励磁涌流的主要能力,则要求是必须要躲过励磁涌流。E,在校验灵敏度方面,通过在运行方式最小的情况下,要求线路保护的范围是不应小于15%的线路整定,并且允许速断保护全长线路。
2.2 在过电流时进行保护,从而应按照躲过线路的负荷电流最大值进行整定
(1)可以按照在躲过线路配变的励磁涌流来整定。由于在变压器上的励磁涌流通常是额定的电流的4至6倍,所以,在进行重合闸线路时,就必须要绕开励磁涌流的影响。因配电线路负荷是具有一定的分散性,所以它也决定了线路的总励磁涌流必须要低于具有相同容量变压器的励磁涌流。
(2)在对于处理特殊情况时,可以通过几个方面:A,如果线路相对比较短时,而配变总容量会相对较少,所以最好选用较大的系数。B,如果线路相对较长时,而过流近后备没有较高的灵敏度时,则可以应用低压闭锁过流保护或者是复压闭锁过流进行保护,而此时的低电压应取0.6至0.7Ue之间,负序电压应取0.06Ue左右,对于动作电流的取值可以按照一般最大负荷电流来整定。如果对于保护不能有所改动时,可以在线路的中段进行加装跌落式的熔断器。C,如果在远后备没有足够的灵敏度时,但在每台的配变高压侧都有装置跌落式熔断器,所以可以不用考虑。D,如果因为躲过励磁涌流从而促使过流的定值出现偏大时,就会导致出现较低的保护灵敏度,此时,也可以考虑降低过流定值,再把重合闸快速退出。
(3)在进行校验灵敏度时,在近后备按最小的运行方式下,是线路末端故障,则它的灵敏度应大于等于1.5。对于远后备的灵敏度应选用线路最末端的较小配变二次侧故障,通过最小的方式进行校验,而它的灵敏度必须要大于等于1.2。
2.3 在35kv的配电线路中主要是应用了后加速三相一次的重合闸
在重合闸当中主要考虑的就是怎样对提高重合闸的成功率以及减少重合的停电时间等,从而可以帮助用户尽量减少受到负荷的影响。在一般情况下,重合闸的成功率通常是根据电弧熄灭的时间或者是在外力影响下所造成的故障,从而导致短路物体的滞空时间。一般电弧熄灭的时间必须要小于0.5s,所以,重合闸重合时的连续性,一般应用时间为0.8至1.5s之间。为了确保重合闸可以提高其成功率,所以重合闸的时间可以应用在2.0s左右,由此也证明了,把重合闸的时间从0.8s一直延长至2.0s,可以提高重合闸的成功率20%左右,并具有一定的成效。
3 结语
总之,继电的全过程是一个复杂的系统工程,需要多个部门的配合协调,方能保障运行的可靠性。保护定值错误隐蔽性较强,在系统正常运行过程中难以发现与采取措施,因此保护定值整定的全过程必须有预案,处理及时。随着科学技术的不断进步,整定计算工作者必须在工作中不断地改进和完善整定计算的工具和方法,使继电保护整定计算工作更为准确和快捷以适应电力系统安全运行实际需求。
参考文献:
目前,我国很多地区的220 kV电网线路已超过1 000条。电网结构主要由在同一电源或不同电源同杆并架的各条单线、双线、短线和长线组成。电网线路的复杂性导致继电保护的零序网络难以准确建立计算模型和合理设置系统继电保护的整定解环点,这些都将直接导致220 kV系统继电保护整定计算中的配合工作难以进行。
但是,在电网的实际运行中,一般的220 kV系统继电保护整定解环点和上、下级保护延时段的配合关系都是根据“n-1”方式运算的。在具体的整定计算中,主要通过缩短上、下级保护配合的时间差和延长时段消除故障;通过简化零序电流的计算过程和零序助增系数,预估解环点和延长时段中可能出现的故障。220 kV电网主要凭借自身的可靠性和速动性实现继电保护。
2 整定计算线路主保护
在各个分相电流差动保护中,差动电流最高值和最低值的取值是按照一次相电流小于600 A和小于400 A,并将其折算成二次值进行的。这种取值方式充分考虑了过度电阻的影响,并能满足差动保护应具备的灵敏性和选择性要求。
纵联零序停信元件主要用来保证线路末端具备1.5~2的灵敏度。在具体的操作中,为了方便管理,在满足灵敏性要求的前提下,一般取480 A折成的二次值,除此之外,均按照灵敏度计算标准取值。对于纵联负序停信元件,通常取720 A折成的二次值,且线路末端发生金属性短路时的灵敏度应>2. 如果将纵联零序启信元件取值为240 A,并通过比较零序四段的两个数值后,就应选择两个数值中较小的那个。换句话说,如果满足取值为240 A时的条件,就选取240 A折成的二次值;反之,则根据整定值取值。
在纵联保护中,主要通过定值的灵敏度进行整定计算——线路越短,则要求取值的灵敏度就越大。如果线路长度≥0.1 m,则选取线路感受电抗2.5倍的停信值;如果线路长度<0.1 m,则选取线路感受电抗3倍的停信值,并保障停信范围不会过大。
通常情况下,在电阻的分量计算中,应使保护动作区的最大阻抗值小于最小负荷阻抗值。如图1所示,将电阻定值和电抗定值代入四边形后,应对比四边形各角的参数与保护装置说明书中给定的典型参数值。
3 整定计算线路后备保护
接地距离一段保护的保护范围具有一定的稳定性,在运行中,不会因为改变运行方式而导致设备运行不稳定;接地距离的二段保护具有较高的灵敏性,且保护时间相对较短,零序过流保护的主要优点是它受过渡电阻的影响较小;在三段保护中可躲避非全相的最大电流,但灵敏度较低、动作时间较长。有些地区在对220 kV电网进行保护时,虽然同时使用了这两种设备,但是,通常情况下,这两种设备只在各自的领域完成自身的任务,技术人员并没有将这两种保护设备完美地结合在一起。
在进行线路后备保护整定计算时,应加强主保护,在合理保护的基础上简化后备保护,以确保线路系统的稳定运行。由于零序保护容易受到线路运行方式的影响,所以,在220 kV电网的运行中,使用零序过流保护的线路较少。
4 整定计算元件保护
线路和主变支路断路器失灵的保护计算通常是在电网小方式运行的状态下实现的。如果220 kV母线余出n-1段线,在整定计算时,就要依据被保护线路末端或主变低压侧的最小值取值。在最小单相接地电流出现故障时,经灵敏度检验出的灵敏度应≥1.3,且在运行中尽可能地避开正常运行状态下的负荷电流。但是,由于母联短路电流的计算比较复杂,所以,母联断路器失灵保护统一选取400 A折成的二次值,除此之外,均不考虑灵敏度检验。
5 整定地区电网中的小电源
通常情况下,在一些地区的220 kV电线终端会存在很多小电源。一般依据小电源的装机容量和开机方式对这些馈电线路进行继电保护整定。如果这些馈电线路采用的是单相重合闸的方式,且对重合闸开启了快速同步保护,小电源的开机方式难以满足该继电保护装置的精工电流和启动电流,则应在实际运行中,根据该地区220 kV馈电线路的相关解决办法整定,同时,将重合闸改为三相一次重合闸。
6 结束语
综上所述,在电网的实际运行中,可根据具体的使用需求整改供电网络,减少线路中的多级数串供线路,并在相应的整定基础上配合各种线路保护,对220 kV以下的电网实施有效的继电保护。
关键词:供电系统;继电保护;配置现状
中图分类号: U223 文献标识码: A
目前,一般企业高压供电系统中普遍采用10kV 系统 除早期建设的 10kV 系统中,较多采用直流操作的定时限过电流保护和瞬时电流速断保护外,近年来飞速建设的电网上一般均采用环网或手车式高压开关柜,继电保护方式多为交流操作的反时限过电流保护装置。 很多重要企业为双路10kV电源、高压母线分段不联络或虽能联络但不能自动投入,在系统供电的可靠性、故障响应的灵敏性、保护动作的选择性、切除故障的快速性以及运行方式的灵活性、运行人员的熟练性上都存在着一些有待解决的问题。
2. 10kV 系统中应配置的继电保护按照工厂企业
10kV 供电系统的设计规范要求,在10kV 的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护设置。
2.110kV线路应配置的继电保护
10kV 线路一般均应安装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于 0.5~0.7s,并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护;自重要的变配电所引出的线路应装设瞬间电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设略带时限的电流速断保护
2.2 10kV配电变压器应配置的继电保护
⑴当配电变压器容量小于400kVA 时,一般采用高压熔断器保护;
⑵当配电变压器容量为 400~630kVA,高压侧采用断路器时, 应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s 时,还应装设电流速断保护;对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护;
⑶当配电变压器容量为 800kVA 及 800kVA 以上时,应装设过电流保护,而当过流保护大于0.5s 时,还应装设电流速断保护;对于油浸式配电变压器还应装设气体保护; 另外尚应装设温度保护。
2.3 10kV分段母线应配置的继电保护对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除;另外应装设过电流保护。如采用的是反时限过电流保护时, 其瞬动部分应解除;对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。
3 继电保护
3.1 10kV供电系统继电保护装置的任务
⑴在供电系统中运行正常时,它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;
⑵如供电系统中发生故障时,他应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;
⑶当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时地、准确地发出信号或警报,通知有关人员尽快作出处理。
3.2 对继电保护装置的基本要求
对继电保护装置的基本要求有四点:选择性、灵敏性、速动性和可靠性。
⑴选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装着应能有选择性地将故障部分切除,也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器, 以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。系统中的继电保护装置能满足上述要求的,就称为有选择性;否则就称为没有选择性。
⑵灵敏性。灵敏性系指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何,不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。保护装置灵敏与否,一般用灵敏系数来衡量。保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算。灵敏系数越高,则反映轻微故障的能力越强。各类保护装置灵敏性数的大小,根据保护装置的不同而不尽相同。
3.3 继电保护的基本原理
⑴电力系统故障的特点。电力系统中的故障种类很多,但最为常见、危害最大的应属各种类型的短路事故。一旦出现短路故障,就会伴随其产生三大特点。即: 电流将急剧增大、电压将急剧下降、电压与电流之间的相位角将发生变化。
⑵继电保护的类型。在电力系统中以上述物理量的变化为基础, 利用正常运行和故障是各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如:反映电流变化的电流保护,有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等;反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护;既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护;反映电压与电流之间比值,也就是反映短路点倒保护安装处阻抗的距离保护;反映输入电流与输出电流之差的差动保护,其中又分为横联差动保护和纵联差动保护;用于反映系统中频率变化的周波保护;专门用于反映变压器内部故障的气体保护(即瓦斯保护),其中又分为轻瓦斯和重瓦斯保护;专门用于反映变压器温度变化的温度保护等。另外,10kV 系统中一般可在进线处装设电流保护;在配电变压器的高压侧装设电流保护、温度保护(油浸变压器根据其容量大小尚应考虑装设气体保护 );高压母线分段处应根据具体情况装设电流保护等。
3.4 几种常用电流保护的分析
⑴反时限过电流保护。继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长, 这种保护叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护是由 GL-15 (25 )感应型继电器构成的,这种保护方式广泛应用于一般工矿企业中,感应型继电器兼有电磁式电流继电器(作为起动元件 )、电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式信号继电器 (作为信号元件 ) 和电磁式中间继电器(作为出口元件 )的功能,用以实现反时限过电流保护;另外,它还有电磁速断元件的功能,又能同时实现电流速断保护。
⑵定时限过电流保护。继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器 (作为起动元件)、电磁式信号继电器 (作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。这种保护方式一般采用在 10~35kV 系统中比较重要的变配电所。
⑶电流速断保护。电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障, 减小故障持续时间,防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护俩种。电流速断保护是由电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。他一般不需要时间继电器。常采用直流操作,须设置直流屏。电流速断保护简单可靠,完全依靠短路电流的大小来确定保护是否需要启动。它是按一定地点的短路电流来获得选择性动作,动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、 整定调试比较准确和方便。
4 结语
10kV 供电系统是电力系统的一部分,它能否安全、稳定、可靠的运行,不但直接关系到企业用电的畅通,而且涉及到电力系统能否安全正常的运行。由于10kV系统中包含这一次系统和二次系统,又由于一次系统比较简单、更为直观,在考虑和设置上较为容易;而二次系统相对较为复杂,并且二次系统包括了大量的继电保护装置、 自动装置和二次回路。所谓继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护,由继电器来组成的一套专门的自动装置。为了确保 10kV 供电系统的正常运行,必须正确地设置继电保护装置。