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關(guān)鍵詞 供電線路;距離保護(hù);電力系統(tǒng)
中圖分類號(hào):TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—7597(2013)022-148-1
進(jìn)入二十一世紀(jì)以后,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、科技都得到了快速發(fā)展,無論是社會(huì)居民還是企業(yè)對(duì)于電力需求越來越大。從而大力促進(jìn)了相關(guān)電力科技的發(fā)展以及電力企業(yè)的發(fā)展。從電力系統(tǒng)的使用狀況來看,當(dāng)前供電線路呈現(xiàn)出更復(fù)雜的特點(diǎn),傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的簡(jiǎn)單電流電壓以及方向保護(hù)無法滿足當(dāng)代企業(yè)發(fā)展需要。遠(yuǎn)距離的負(fù)荷線路,過流保護(hù)裝置的動(dòng)作整定值I大,在末端電流中相對(duì)較小,無法滿足電力系統(tǒng)對(duì)靈敏度的要求。而且如果過流保護(hù)中時(shí)限太長(zhǎng)的話,就無法滿足速度保護(hù)范圍之內(nèi)固定要求。因此,針對(duì)供電線路中的距離保護(hù)問題研究就具有十分重要的實(shí)踐意義。
1 供電線路中距離保護(hù)裝置的相關(guān)背景分析
1.1 供電線路距離保護(hù)裝置涵義
供電線路距離保護(hù)裝置是一種依據(jù)保護(hù)裝置與短路故障點(diǎn)之間距離的遠(yuǎn)近,從而確定動(dòng)作采取時(shí)間以保護(hù)供電線路安全的裝置。短路鼓掌的距離越近,保護(hù)動(dòng)作實(shí)施的時(shí)間就越短,這樣就可以利用充分的時(shí)間有選擇性的將故障線路切除掉。當(dāng)前距離保護(hù)裝置在高壓與超高壓輸配電線路中得到廣泛的應(yīng)用,城市電網(wǎng)系統(tǒng)中,短距離的高壓輸配電線路在持續(xù)增加,距離保護(hù)裝置一般應(yīng)用在短線路面臨的故障解決中。
距離保護(hù)裝置可以準(zhǔn)確迅速地解決近距離短路故障,避免供電系統(tǒng)出現(xiàn)越級(jí)跳閘等事故,同時(shí)還可以有效的解決后端線路中出現(xiàn)的線路故障事故,從而避免由于失誤導(dǎo)致的錯(cuò)誤操作,最終起到保護(hù)電流作用,因此,距離保護(hù)裝置在供電線路中具有的應(yīng)用價(jià)值非常廣泛。
1.2 距離保護(hù)裝置組成部分分析
為了確保距離保護(hù)裝置的使用可靠性,通常保護(hù)裝置可以分為以下幾個(gè)部分。第一個(gè)是測(cè)量部分,這個(gè)部分主要是用來測(cè)量短路故障點(diǎn)的距離,并且判定短路故障點(diǎn)的方向。第二部分是啟動(dòng)部分,這個(gè)部分是用于判別系統(tǒng)的故障狀態(tài),當(dāng)出現(xiàn)短路故障時(shí),可以瞬時(shí)啟動(dòng)距離保護(hù)裝置,其中一些保護(hù)裝置的啟動(dòng)部分可以兼作后備保護(hù)作用。第三部分是振蕩閉鎖部分,這個(gè)部分是用來避免系統(tǒng)在振蕩情況下而產(chǎn)生距離保護(hù)裝置錯(cuò)誤動(dòng)作,采用二次電壓的回路斷線閉鎖部分,可以預(yù)防電壓互感器在回路斷線情況下,因阻抗繼電器操作而出現(xiàn)的距離保護(hù)失誤操作。最后一個(gè)部分是供電設(shè)備的邏輯部分,通過這個(gè)部分可以確保保護(hù)裝置發(fā)揮應(yīng)有的性能,并且建立距離保護(hù)的各段時(shí)限。
2 供電線路距離保護(hù)裝置的應(yīng)用意義與優(yōu)勢(shì)
2.1 距離保護(hù)裝置的應(yīng)用意義分析
距離保護(hù)是短路點(diǎn)和保護(hù)裝置點(diǎn)的阻抗力決定,跟電壓電流絕對(duì)值沒有關(guān)聯(lián),當(dāng)電流比較大的時(shí)候,母線殘余的電壓會(huì)相應(yīng)比較高,而電流較小時(shí),母線殘余的電壓就比較低,實(shí)際上這兩者之間存在著固定的比例關(guān)系。相比較于電流電壓的保護(hù)裝置, 距離保護(hù)裝置的第一、第二以及第三段保護(hù)與三段電流的保護(hù)作用非常相似。短路故障如果發(fā)生于第一段范圍內(nèi),阻抗繼電器可以瞬間采取保護(hù)動(dòng)作,繼電器是動(dòng)作時(shí)間比較固定,跟電流的速斷保護(hù)原則幾乎一樣,只是繼電器是按照距離進(jìn)行配合,并且不會(huì)受到運(yùn)行方式的干擾,從而可以擴(kuò)大保護(hù)范圍,而且保持固定不變;而電流的速斷保護(hù)裝置需要電流的配合,并且容易受到運(yùn)行方式的干擾,保護(hù)范圍相對(duì)小而變化幅度較大。如果短路故障發(fā)生于較遠(yuǎn)的距離范圍內(nèi),即當(dāng)短路范圍處于第二范圍時(shí),阻抗繼電器可以建立第二階段的延時(shí)繼電保護(hù)動(dòng)作,延時(shí)之后會(huì)促使機(jī)構(gòu)跳閘。最后在線路末端距離保護(hù)裝置中,在第三段時(shí)間里,繼電器不會(huì)受到距離元件的運(yùn)行干擾,因此在第三段發(fā)生的短路故障,工作情況以及工作方向與過電流保護(hù)方式十分相像。
2.2 供電設(shè)備距離保護(hù)裝置的優(yōu)勢(shì)
距離保護(hù)裝置的工作特點(diǎn)展現(xiàn)了距離保護(hù)裝置的使用重要性和優(yōu)越性。距離保護(hù)也就是阻抗保護(hù),利用階梯型時(shí)限特征,將保護(hù)時(shí)限分成三個(gè)階段,在第一階段中的距離保護(hù)裝置是采取瞬時(shí)動(dòng)作進(jìn)行保護(hù),第一段是繼電器自身固有的動(dòng)作時(shí)間,不用進(jìn)行延時(shí),通常在整條線路的近前端距離發(fā)揮作用。第二段距離保護(hù)主要是為了解決中后端的線路中所出現(xiàn)的短路故障。這個(gè)階段保護(hù)工作原理與電流速斷相近,保護(hù)范圍與第一第二階段范圍互相配合。動(dòng)作時(shí)間上比第一階段長(zhǎng),通常會(huì)多出0.5 s的時(shí)間間隔。末端保護(hù)裝置中,沒有設(shè)立距離元件,從而有利于增強(qiáng)保護(hù)動(dòng)作的選擇性。第三段時(shí)間將比第二段的時(shí)間還要高,以確保線路的相應(yīng)階段發(fā)生故障時(shí),對(duì)元件的保護(hù)工作只在相應(yīng)階段進(jìn)行。
3 距離保護(hù)裝置在實(shí)踐中的應(yīng)用原理分析
供電線路在正常工作的情況下,距離保護(hù)安裝點(diǎn)處的電壓就是系統(tǒng)的額定電壓即Ue,線路中的負(fù)荷電流就是If,而短路故障發(fā)生時(shí),母線上的殘余電壓為Uc,相比較正常工作狀態(tài)下的電壓要低出很多,線路中電流通常是短路電流即If 要比正常的負(fù)荷電流高很多。因此,可以發(fā)現(xiàn),線路故障保護(hù)的安裝點(diǎn)處電壓與電流比值應(yīng)當(dāng)為Uc/I,當(dāng)正常狀態(tài)與故障狀態(tài)相比變化很大時(shí),只要比較單純的電流值或者電壓值就可以清楚分辨故障狀態(tài)與正常狀態(tài)。
正常狀態(tài)情況下,Ue與If的比值基本上表現(xiàn)為負(fù)荷的阻抗值,而短路的狀態(tài)下,Uc與Id 的比值則反映的是保護(hù)點(diǎn)處到短路故障點(diǎn)之間的阻抗值,阻抗值的大小,反映了這條線路的長(zhǎng)度。因此,短路狀態(tài)下的阻抗值可以間接反映出短路故障點(diǎn)到距離保護(hù)裝置安裝點(diǎn)之間的距離。由于短路故障發(fā)生時(shí),電壓會(huì)降低,電流會(huì)增大,所以距離保護(hù)裝置范圍內(nèi),阻抗繼電器測(cè)量出的阻抗U/I值就會(huì)明顯減少。如果阻抗U/I值比保護(hù)裝置整定阻抗值要小時(shí),保護(hù)動(dòng)作就會(huì)觸動(dòng)開關(guān)脫扣裝置,停止對(duì)發(fā)生故障的線路進(jìn)行供電。因此,距離保護(hù)也可以稱為阻抗保護(hù)。
如果線路上的點(diǎn)d處發(fā)生短路故障,阻抗繼電器的阻抗值測(cè)量公式為下列公式:Zd等于Ud與Id的比值。分析這個(gè)公式,可以得出,當(dāng)沒有短路故障發(fā)生時(shí),短路故障點(diǎn)越靠近距離保護(hù)裝置點(diǎn),所測(cè)量出的阻抗值就會(huì)越小,動(dòng)作時(shí)間也將越快;如果短路故障點(diǎn)與距離保護(hù)裝置處的距離較遠(yuǎn),所測(cè)量出的阻抗之相應(yīng)也會(huì)較大,動(dòng)作時(shí)間也就較長(zhǎng)。因此,可以利用阻抗保護(hù)自身的時(shí)限特征,在相應(yīng)的距離保護(hù)范圍之內(nèi)采取保護(hù)動(dòng)作,從而避免在其它范圍內(nèi)發(fā)生失誤操作。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);電力線路;故障
中圖分類號(hào):TM65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 引言
繼電保護(hù)技術(shù)是一個(gè)完整的體系,它主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)運(yùn)行與維護(hù)等技術(shù)構(gòu)成,而完成繼電保護(hù)功能的核心是繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)裝置,是指安裝在電力系統(tǒng)各電氣元件上, 能在指定的保護(hù)區(qū)域內(nèi)迅速地、準(zhǔn)確地反應(yīng)電力系統(tǒng)中各電氣元件的故障或不正常工作狀態(tài),并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。
繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的主要作用是: 在電力系統(tǒng)范圍內(nèi),按指定保護(hù)區(qū)實(shí)時(shí)地檢測(cè)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)地采取故障隔離或警告等措施,力求最大限度地保證向用戶安全連續(xù)供電。在現(xiàn)代的電力系統(tǒng)中,如果沒有專門的繼電保護(hù)裝置,要想維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行是根本不可能的。
2 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展概況
最早的繼電保護(hù)裝置是熔斷器,簡(jiǎn)單可靠,但是它的動(dòng)作精度差、配合難度大、斷流能力有限、恢復(fù)供電麻煩。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,19世紀(jì)90年代出現(xiàn)了電磁型過電流繼電器,和以互感器二次值動(dòng)作的繼電器。1908年出現(xiàn)了比較被保護(hù)元件兩端電流大小和相位的差動(dòng)保護(hù)、方向性電流保護(hù)、距離保護(hù)裝置。1927年前后,出現(xiàn)了利用高壓輸電線路上高頻載波電流傳送和比較輸電線路兩端功率方向或電流相位的高頻保護(hù)裝置。到20世紀(jì)50年代,出現(xiàn)了利用微波傳送和比較輸電線路兩端故障電氣量的微波保護(hù)、行波保護(hù)裝置。20世紀(jì)50年代,開始研究晶體管型繼電保護(hù)裝置,它體積小、重量輕、消耗功率小、不怕震動(dòng)、動(dòng)作速度快、無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分,稱為電子型靜態(tài)保護(hù)裝置。20世紀(jì)60年代后期,集成電路靜態(tài)繼電保護(hù)裝置已形成完整系列。20世紀(jì)70年代后半期,出現(xiàn)了比較完善的微型計(jì)算機(jī)保護(hù)樣機(jī),并投入到電力系統(tǒng)中試運(yùn)行。在20世紀(jì)80年代微型計(jì)算機(jī)保護(hù)在硬件結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)方面已趨成熟,并在一些國(guó)家推廣應(yīng)用。從20世紀(jì)9年代開始,我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微型計(jì)算機(jī)保護(hù)的時(shí)代。
3 電力線路的常見故障和保護(hù)配置
電力線路在電力系統(tǒng)中的作用十分重要,擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的作用。所以,對(duì)于就顯得尤為重要。
電力線路常見故障可以分為兩大類,第一類是接地故障,主要是指單相接地故障;第二類是相間短路,主要的引發(fā)原因有雷擊、外在導(dǎo)電體或者半導(dǎo)體以及設(shè)備絕緣降低等。輸電線路發(fā)生相間短路時(shí),最主要的特征是電源至故障點(diǎn)之間的電流會(huì)增大,故障相母線上電壓會(huì)降低,利用這種特征可構(gòu)成輸電線路相間短路的電流、電壓保護(hù)。保護(hù)的配置為電流三段式保護(hù)。
2.1 過電流保護(hù)
當(dāng)通過線路的電流大于繼電器的動(dòng)作電流,保護(hù)裝置起動(dòng),并用時(shí)限保證動(dòng)作的選擇性,這種繼電保護(hù)裝置稱為過電流保護(hù)(相間短路的第III 段保護(hù))。
作為本線路主保護(hù)的近后備以及相鄰線下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。其起動(dòng)電流按躲最大負(fù)荷電流來整定的保護(hù)稱為過電流保護(hù),此保護(hù)不僅能保護(hù)本線路全長(zhǎng),且能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)。
定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流值整定的出發(fā)點(diǎn)是:只有在被保護(hù)線路上故障時(shí),它才起動(dòng),而在正常運(yùn)行(輸送最大負(fù)荷電流和外部故障切除后電動(dòng)機(jī)自起動(dòng))時(shí),不應(yīng)該動(dòng)作。
故定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流為:
(1)IIII
式中K———電流繼電器的返回系數(shù),一般取0.85。過電流保護(hù)的靈敏度用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下線路末端的兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。
(2)
式中,為保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流。
為了保證選擇性, 過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限按階梯原則進(jìn)行整定,這個(gè)原則是從用戶側(cè)到電源側(cè)的各保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限逐級(jí)增加一個(gè)Δt。
在一般情況下, 對(duì)于線路的定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限整定的一般表達(dá)式為:Δt(3)
式中———線路上定時(shí)限過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限;
———由線路供電的母線上所接的引出線中定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間最長(zhǎng)的保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限。
2.2 無時(shí)限電流速斷保護(hù)
根據(jù)電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)裝置速動(dòng)性的要求, 在保證選擇性及簡(jiǎn)單、可靠的前提下,在各種電氣元件上,應(yīng)裝設(shè)快速動(dòng)作的繼電保護(hù)裝置。反應(yīng)電流增大且瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)稱為無時(shí)限電流速斷保護(hù)(相間短路電流保護(hù)第I 段)。
無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流可按大于本線路末端點(diǎn)短路時(shí)流過保護(hù)裝置的最大短路電流來整定,即:
>寫成等式= (4)
式中──保護(hù)裝置1無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流,又稱一次動(dòng)作電流(動(dòng)作電流符號(hào)的右上角用I代表無時(shí)限電流速斷保護(hù));──可靠系數(shù),考慮到繼電器的整定誤差、短路電流計(jì)算誤差和非周期分量的影響等而引入的,取1.2~1.3;
──最大運(yùn)行方式下,被保護(hù)線路末端B 母線上三相短路時(shí)流過保護(hù)裝置的短路電流,一般取次暫態(tài)短路電流周期分量的有效值。
無時(shí)限電流速斷保護(hù)由于沒有人為的延時(shí),只考慮繼電器本身固有的動(dòng)作時(shí)間,在整定計(jì)算時(shí)可認(rèn)為≈0。
2.3 帶時(shí)限電流速斷保護(hù)
無時(shí)限電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路的全長(zhǎng),為了較快地切除余下部分線路的故障,可增設(shè)第二套電流速斷保護(hù),它的保護(hù)范圍應(yīng)包括本線路全長(zhǎng),但是其保護(hù)范圍要延伸到相鄰下一線路。為了獲得選擇性,第二套電流速斷保護(hù)就必須帶有一定的時(shí)限。它的動(dòng)作時(shí)限只需比相鄰下一線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差Δt。這種帶有小時(shí)限的第二套電流速斷保護(hù)稱為帶時(shí)限電流速斷保護(hù)(相間短路電流保護(hù)第II 段)。
為了使線路1WL 的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍不超出相鄰下一線路2WL 的無時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍,
>寫成等式=(5)
式中———可靠系數(shù),因考慮短路電流非周期分量已經(jīng)衰減,一般取1.1~1.2。
為了保證選擇性, 保護(hù)1 的帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限,還要與保護(hù)2 的無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限相配合,即
Δt (6)
該套保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)方法同過電流保護(hù)。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的選擇性是部分依靠動(dòng)作電流的整定,部分依靠動(dòng)作時(shí)限的配合獲得的。無時(shí)限電流速斷保護(hù)和帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的配合工作,可使全線路范圍內(nèi)的短路故障都能以0.5s 的時(shí)限切除,故這兩種保護(hù)可配合構(gòu)成輸電線路的主保護(hù)。
4 結(jié)論
電力線路在電力系統(tǒng)中十分重要, 擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的作用。所以,只有對(duì)電力線路常見故障進(jìn)行正確分析,并配置合理的三段式保護(hù),正確整定動(dòng)作參數(shù),才能使保護(hù)正確快速動(dòng)作,切除故障,使電力線路更好的運(yùn)行。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:電氣二次設(shè)計(jì) 缺陷 解決對(duì)策
前言:
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)電力行業(yè)的進(jìn)步,伴隨著社會(huì)對(duì)于電力需求的不斷擴(kuò)大,電氣工程的數(shù)量也在持續(xù)增加,其安全問題也受到了越來越多的重視。為了切實(shí)保證電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,必須重視電氣二次設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)中的一些常見缺陷和漏洞進(jìn)行規(guī)避和解決,保證電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行。
1 電氣二次設(shè)計(jì)的意義
電氣二次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)一次設(shè)計(jì)而言,指不與主電路相互連接的控制回路,是對(duì)整個(gè)控制電路邏輯關(guān)系的設(shè)計(jì),主要包括互感器、繼電器、自動(dòng)裝置以及測(cè)量監(jiān)視儀器等,通過控制電纜連接,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一次回路元件及參數(shù)的控制、調(diào)節(jié)、測(cè)量和保護(hù)。以110kV降壓變電所為例,電氣二次部分如圖1所示。
工業(yè)化進(jìn)程的加快帶動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力水平的提高,也使得人們對(duì)于電能的需求越來越大,保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性,成為電力工作人員必須重點(diǎn)關(guān)注的問題。通過對(duì)電氣二次設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化,能夠在滿足電力生產(chǎn)需求的同時(shí),降低安全事故發(fā)生的幾率[1]。在我國(guó),為了確保電氣施工安全,制定了一系列的規(guī)章制度,同時(shí)對(duì)于預(yù)防電力系統(tǒng)安全事故也提出了明確的規(guī)范和要求,對(duì)于電力企業(yè)而言,應(yīng)該立足上述制度和規(guī)范,及時(shí)對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,制定切實(shí)可行的防護(hù)措施。對(duì)電氣二次設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,能夠保證電氣施工、生產(chǎn)管理以及電力傳輸?shù)鹊陌踩?,滿足社會(huì)對(duì)于電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求,意義重大。
2 電氣二次設(shè)計(jì)常見缺陷及解決對(duì)策
2.1 繼電保護(hù)問題
在電氣二次設(shè)計(jì)中,繼電保護(hù)的重要性不言而喻,是確保電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要舉措。一般來講,可以將繼電保護(hù)分為原件繼電保護(hù)和系統(tǒng)繼電保護(hù)兩種不同的形式,其主要作用,在于預(yù)防保護(hù)裝置故障所導(dǎo)致的安全事故,如保護(hù)裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)等。電氣二次設(shè)計(jì)中的繼電保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)電氣信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸,問電力線路和周邊環(huán)境提供良好的安全保障。但是現(xiàn)階段,部分電氣施工人員由于沒有經(jīng)過專業(yè)的技能培訓(xùn),缺乏相關(guān)的專業(yè)知識(shí),對(duì)于繼電保護(hù)重視不足,在操作中存在著馬虎大意的現(xiàn)象,導(dǎo)致電力系統(tǒng)在運(yùn)行中存在著各種各樣的隱患和問題。對(duì)此,在電氣二次設(shè)計(jì)中,一方面應(yīng)該確保繼電保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)故障元件的及時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別以及自動(dòng)切除,防止故障元件對(duì)于其他元件乃至電力系統(tǒng)的影響,同時(shí)確保繼電保護(hù)能夠在檢測(cè)到電器元件異常時(shí),及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的告警信息,提供工作人員進(jìn)行處理,盡可能將故障影響控制在最小的范圍內(nèi);另一方面,繼電保護(hù)中的電力設(shè)備和電力線路都必須設(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)和后備保護(hù),以及必要的輔助保護(hù)。主保護(hù)應(yīng)該充分考慮設(shè)備的運(yùn)行安全以及整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行,后備保護(hù)則應(yīng)該確保主保護(hù)與斷路器的主要功能在于故障切除,輔助保護(hù)的主要作用,是對(duì)主保護(hù)和后備保護(hù)的一種補(bǔ)充。事實(shí)上,在條件允許的情況下,對(duì)于電力線路與設(shè)備中所有可能出現(xiàn)的故障和隱患,都應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)裝置,確保在發(fā)生故障時(shí),能夠第一時(shí)間反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效切除[2]。
2.2 光纖縱差保護(hù)問題
光纖縱差保護(hù)屬于一種比較特殊的差動(dòng)保護(hù),相比較常規(guī)差動(dòng)保護(hù)而言,這種保護(hù)是通過將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的方式,利用光纖本身的特性,提升通信的速率和質(zhì)量,通過電氣量的對(duì)比分析,起到良好的線路保護(hù)效果。在以往的電氣二次設(shè)計(jì)中,采用的多是常規(guī)差動(dòng)保護(hù),利用電流差比較的方式,使得電纜線能夠形成差流電路,但是在這種保護(hù)方式中,差流電路的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大,CT二次回路的負(fù)載也越大,輸出功利用率則越低。與之相比,光纖差動(dòng)主要是利用光纖對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸,可以實(shí)現(xiàn)大量信息的低損耗傳輸,而且具備良好的抗干擾能力,可以提高資源的利用率。不過在實(shí)際應(yīng)用中,光纖縱差保護(hù)在進(jìn)行光纖通道切換時(shí),需要花費(fèi)大量的時(shí)間,這也是電氣二次設(shè)計(jì)中需要重視和解決的問題。為了應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)漏洞,在進(jìn)行電氣二次設(shè)計(jì)時(shí),需要構(gòu)建低阻抗保護(hù)系統(tǒng),同時(shí)利用兩套縱聯(lián)保護(hù),構(gòu)建相對(duì)獨(dú)立的傳輸通道,以O(shè)PGW光纖施工,以保證良好的電能傳輸質(zhì)量??紤]不同的設(shè)計(jì)要求,也可以針對(duì)性的選擇不同的光纖芯或者復(fù)用光纖,更可以利用光纖分相電流差動(dòng),進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。
2.3 智能站電氣二次設(shè)計(jì)
電氣二次設(shè)計(jì)的主要作用,是針對(duì)一次回路元件及參數(shù)的控制、調(diào)節(jié)、測(cè)量和保護(hù),能夠確保電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。而對(duì)于智能變電站而言,電氣二次設(shè)備的選擇是非常關(guān)鍵的,如智能開關(guān)、互感器等,以智能開關(guān)為例,其本身可以為智能變電站提供相應(yīng)的數(shù)字化接口,實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)以及智能控制功能,但是成本費(fèi)用較高,在操作方面存在相應(yīng)的缺陷。針對(duì)這種情況,在智能變電站電氣二次設(shè)計(jì)中,應(yīng)該從實(shí)際情況出發(fā),積極引入先進(jìn)的技術(shù),推動(dòng)設(shè)計(jì)水平的提高。例如,伴隨著CAD圖形平臺(tái)的興起,電氣二次設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸走上了一條專業(yè)化的道路,而以CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),客戶機(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)以及SQL、Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用,智能變電站的電氣二次設(shè)計(jì)逐漸融入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境中,取得了更加顯著的設(shè)計(jì)效果,對(duì)其中存在的一些常見缺陷進(jìn)行了處理和解決[3]。
3 結(jié)語
總而言之,伴隨著社會(huì)對(duì)于電力需求的持續(xù)增長(zhǎng),電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)問題,加強(qiáng)電氣二次設(shè)計(jì),在電力系統(tǒng)建設(shè)中意義重大,可以對(duì)一些比較常見的缺陷和問題進(jìn)行解決,充分保證電氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,推動(dòng)我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]郭皓.電氣二次設(shè)計(jì)中的問題與有效措施分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,(11):50.
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);配電線路;故障分析;改善對(duì)策
配電網(wǎng)線路在實(shí)際的運(yùn)行過程中,經(jīng)常會(huì)受到一些自然環(huán)境、施工等因素的外部干擾,從而發(fā)生故障問題。一旦發(fā)生線路運(yùn)輸故障,整個(gè)電力系統(tǒng)便不能實(shí)現(xiàn)對(duì)居民用戶或是社會(huì)生產(chǎn)提供高質(zhì)量的電能,而配電線路又是實(shí)現(xiàn)傳輸電能的唯一方式,所以目前最主要的問題就是通過解決線路傳輸中的故障問題來改善電能的傳輸。
一、電網(wǎng)配電線路故障的具體分析
(一)短路故障
短路故障是配電線路在運(yùn)行過程中極容易發(fā)生的一種故障,其主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):其一,配電線路的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,可能會(huì)受到周圍多種因素的影響,比如說附著在線路上的灰塵或是導(dǎo)線之間的距離間隙較小等,都會(huì)導(dǎo)致配電線路發(fā)生短路故障;其二,配電線路所處的運(yùn)行環(huán)境中常會(huì)遭到一些腐蝕性氣體的影響,使得配電線路的絕緣層受到損害,進(jìn)而造成短路故障;其三,配電線路常會(huì)遭到雷電或是大風(fēng)天氣的影響,強(qiáng)大的雷擊電流會(huì)使得線路短路,強(qiáng)風(fēng)天氣也會(huì)使得線路斷裂進(jìn)而發(fā)生短路。
(二)接地故障
在配電線路中所發(fā)生的接地故障一般多為單相接地故障,主要涉及到以下三種情況:第一,配電線路的安裝工作不到位,各線路接頭不牢固,使得線路在外力因素下產(chǎn)生接地故障;第二,配電線路安裝之前沒有做好障礙物的清除工作,使得配電線路在運(yùn)行過程中易受周圍障礙物的影響而發(fā)生接地故障,情節(jié)嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成配電設(shè)備的大面積損害,進(jìn)而發(fā)生斷電事故;第三,配電線路在發(fā)生接地故障后隨之產(chǎn)生的還有諧振電壓,諧振電壓值過大時(shí)會(huì)擊穿線路的絕緣子,進(jìn)而產(chǎn)生接地故障。
(三)^流跳閘故障
過流跳閘故障的發(fā)生于上述的短路故障有直接關(guān)系,一旦線路在運(yùn)行中出現(xiàn)短路故障后,這是就會(huì)有很強(qiáng)的一股電流產(chǎn)生了發(fā)生短路的電源點(diǎn)和變電站中,其實(shí)單純的發(fā)生大電流不會(huì)有很嚴(yán)重的影響,但是一旦這股大電流存在的時(shí)間長(zhǎng)后,就會(huì)發(fā)生電流的集聚,這是配電網(wǎng)系統(tǒng)中的繼電保護(hù)器就會(huì)接收到自我保護(hù)的信號(hào),在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生跳閘,這就是繼電保護(hù)裝置為了保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)中的其他設(shè)備而短時(shí)間內(nèi)關(guān)閉,繼而是過流跳閘。
二、電網(wǎng)配電線路發(fā)生故障的原因分析
(一)外力因素作用
電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),外力因素占大部分原因。首先是城鎮(zhèn)配電線路的架設(shè)。城鎮(zhèn)的占地面積較小,所能架設(shè)電力線路的區(qū)域范圍也是有限的,一般都將電力線路架空在道路的兩旁,或是沿著建筑物的邊緣進(jìn)行鋪設(shè),架空在道路兩旁的線路就需要設(shè)立很多的電線桿,多數(shù)量的電線桿成為城市道路中的一條風(fēng)景,而現(xiàn)今城市道路中極容易發(fā)生交通事故,車輛因?yàn)榻煌ㄊ鹿识矚щ娋€桿的幾率也是很大的。沿建筑物邊緣鋪設(shè)的電力線路很容易出現(xiàn)橫穿馬路或是橫穿建筑物的現(xiàn)象,目前城市建筑施工的范圍越來越大,這樣建筑物的施工與配電線路的建設(shè)很容易發(fā)生沖突,就會(huì)影響線路的長(zhǎng)期傳輸;其次是雖然現(xiàn)在國(guó)家的法制越來越健全,但是以往在城鎮(zhèn)中發(fā)生的盜取國(guó)家電力線路的現(xiàn)象依然是零星零散的存在,這些人員不顧國(guó)家的整體利益而肆意掠去配電線路,對(duì)線路的正常運(yùn)行造成干擾。除此之外,目前我國(guó)偏遠(yuǎn)的山村地區(qū)也架起了電力線路,通上了電本來是一勞永逸的好事情,但是目前山區(qū)開發(fā)施工也大大范圍的進(jìn)行,山區(qū)施工的機(jī)械設(shè)備很容易破壞到電力線路,使其不能無障礙的電能傳輸。
(二)配電設(shè)備落后
近年來,人們的日常用電需求日益增加,對(duì)配電線路提出了更高的要求。供電企業(yè)具體工作落實(shí)不到位,不能夠?qū)ε潆娋€路進(jìn)行及時(shí)檢查和更新,導(dǎo)致配電線路老化現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)人們的日常用電產(chǎn)生影響。部分管理人員沒有結(jié)合具體要求對(duì)老舊配電線路及時(shí)更換,使其無法滿足人們的日常用電要求,對(duì)整體供電質(zhì)量產(chǎn)生影響或者引發(fā)日常用電過程中的安全隱患。
三、保證配電線路安全運(yùn)行的措施
(一)建立運(yùn)檢管理系統(tǒng)
目前國(guó)家鋪設(shè)配電線路的密度越來越大,其中的科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提升,這時(shí)產(chǎn)生了一種新型的管理系統(tǒng),基于配電線路的運(yùn)檢管理系統(tǒng),這是一項(xiàng)智能化水平較高的管理平臺(tái),可以對(duì)配電線路中發(fā)生的故障進(jìn)行快速的診斷,找出根源,找到有效的解決措施消除隱患。對(duì)此,我們要充分利用好這一檢查系統(tǒng),通過系統(tǒng)檢測(cè)出線路的運(yùn)行狀態(tài)是否處于良好的趨勢(shì),以備及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更正。目前這一系統(tǒng)的發(fā)展還需要在定位檢測(cè)方面做出改善,通過技術(shù)的提升使故障的定位檢測(cè)更加清晰準(zhǔn)確,更加優(yōu)質(zhì)的解決故障問題。
(二)提升配電線路運(yùn)維人員的工作水平
運(yùn)維人員的運(yùn)維水平也是決定線路是否能正常運(yùn)行的決定因素,但是現(xiàn)實(shí)運(yùn)維人員的管理水平也是參差不一的,所以電力企業(yè)的日常工作中,也要對(duì)運(yùn)維人員多進(jìn)行業(yè)務(wù)能力上的培訓(xùn),發(fā)展其中的優(yōu)秀員工,由優(yōu)秀員工帶動(dòng)其他員工,早期創(chuàng)建一支具有高水準(zhǔn)的運(yùn)維隊(duì)伍,依靠他們來完成電力線路的運(yùn)維工作。同時(shí)對(duì)這支精干的運(yùn)維隊(duì)伍也不能放棄日常的技術(shù)培訓(xùn),通過定期的崗位培訓(xùn)讓他們有更深的認(rèn)識(shí)可以更加出色的完成運(yùn)維工作。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:35kV變電站;自動(dòng)化繼電保護(hù);繼電保護(hù)裝置;電力系統(tǒng);自動(dòng)化水平 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TM411 文章編號(hào):1009-2374(2016)04-0131-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.066
眾所周知,變電站是電力系統(tǒng)運(yùn)行中必不可少的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),尤其是和人們正常的電力使用存在著密切的聯(lián)系。針對(duì)當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況來說,35kV變電站是比較常見的一種形式,這種35kV變電站的有效運(yùn)行也離不開繼電保護(hù)的參與,只有提升其繼電保護(hù)的有效性才能夠在較大程度上確保其變電站工作的穩(wěn)定性。尤其是隨著當(dāng)前技術(shù)手段的不斷成熟,這種繼電保護(hù)工作也正在逐步朝著自動(dòng)化的方向邁進(jìn),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化繼電保護(hù)對(duì)于變電站的正常運(yùn)行來說意義重大。
1 35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)配置
針對(duì)當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)中變電站的發(fā)展來看,其正在逐步實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化,這種自動(dòng)化水平的提升確實(shí)在較大程度上有助于電力系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的加強(qiáng),但是這種自動(dòng)化程度的提升卻并不是一蹴而就的,需要針對(duì)電力系統(tǒng)中的方方面面進(jìn)行優(yōu)化和改造,其中35kV變電站作為電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,也理所當(dāng)然地應(yīng)該進(jìn)行恰當(dāng)?shù)母脑旌蜕?jí)。對(duì)于這種35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)的升級(jí)改造來說,其最為核心的一點(diǎn)就是恰當(dāng)?shù)剡x擇合適的繼電保護(hù)裝置,只有這些繼電保護(hù)設(shè)備的選擇具備較強(qiáng)的適應(yīng)性,才能夠在較大程度上提升其自動(dòng)化繼電保護(hù)的水平,具體來說,在35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)中,存在的主要保護(hù)配置有以下四個(gè):
1.1 主變壓器保護(hù)配置
在整個(gè)35kV變電站中,最為核心的裝置必然是主變壓器,而相應(yīng)的自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置也應(yīng)該首先針對(duì)這種主變壓器的保護(hù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和思考,確保主變壓器保護(hù)的有效性,針對(duì)其具體的保護(hù)功能來說,主要涉及差動(dòng)速斷保護(hù)、重瓦斯保護(hù)以及過流保護(hù)等。為了實(shí)現(xiàn)這些保護(hù)功能,在具體的配置中,主要的保護(hù)手段就是針對(duì)主變壓器兩側(cè)的斷路器進(jìn)行相應(yīng)的控制,促使其能夠及時(shí)斷開,進(jìn)而發(fā)揮較為有效的保護(hù)效果。針對(duì)其應(yīng)有的實(shí)際效果來說,當(dāng)前比較常用的主變壓器保護(hù)配置有CAT-221和CAT-211兩種。
1.2 進(jìn)線及聯(lián)絡(luò)開關(guān)保護(hù)
對(duì)于整個(gè)35kV變電站的使用過程來說,進(jìn)線和聯(lián)絡(luò)開關(guān)也是極為重要的兩個(gè)組成部分,針對(duì)這兩個(gè)部分進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)是必不可少的。其主要涉及到的保護(hù)功能應(yīng)該是比較全面的,不僅要具備過載保護(hù)、過流保護(hù)等基本的保護(hù)功能,還應(yīng)該具備遙測(cè)、遙信等作用,如此才能最大程度上提升其對(duì)于進(jìn)線和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的保護(hù)效果。當(dāng)前比較常用的就是CAL-212保護(hù)裝置。
1.3 饋線保護(hù)裝置
對(duì)于35kV變電站來說,針對(duì)相應(yīng)的饋線進(jìn)行保護(hù)是必不可少的,這種饋線的保護(hù)主要就是結(jié)合饋線中的相關(guān)開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的控制,確保其斷開和閉合符合相應(yīng)的線路要求,避免影響到整個(gè)線路的正常使用,就當(dāng)前的使用效果來說,應(yīng)用價(jià)值比較高的主要就是CAL-212饋線保護(hù)裝置,其針對(duì)110kV以下的電力線路都具備較強(qiáng)的保護(hù)控制效果。
1.4 電容器保護(hù)裝置
對(duì)于電容器的保護(hù)在35kV變電站中是必不可少的一環(huán),對(duì)于這種電容器的保護(hù)來說,其最大程度上保障了35kV變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性,避免了因?yàn)殡娙輪栴}而導(dǎo)致的電力損傷。具體來說,這種電容器的保護(hù)不僅針對(duì)電容器本身進(jìn)行保護(hù),還能夠在較大程度上提升其電壓的保護(hù)效果。當(dāng)前應(yīng)用價(jià)值比較理想的電容器保護(hù)裝置主要就是CAC-211保護(hù)裝置。
2 35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)價(jià)值
在35kV變電站運(yùn)行過程中,切實(shí)做好自動(dòng)化繼電保護(hù)工作是極為重要的,其對(duì)于變電站的正常使用來說意義重大。具體分析來看,恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用這種35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置主要具有以下五個(gè)方面的作用和價(jià)值:
2.1 安全性
毫無疑問,這種35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置應(yīng)用的必要性首先就體現(xiàn)在相應(yīng)的安全性保障方面。正是因?yàn)槠淠軌蜉^好地在整個(gè)35kV變電站運(yùn)行中避免一些故障以及危險(xiǎn)事件的發(fā)生,所以才能夠保障其運(yùn)行的安全性,并且這種安全性還體現(xiàn)在自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置在使用過程中很少出現(xiàn)一些誤操作,進(jìn)而也就避免了因?yàn)檎`操作所帶來的一些故障和問題,這一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)也是極為突顯的。
2.2 可靠性
對(duì)于自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置的使用來說,其除了能夠在較大程度上保障35kV變電站使用的安全性之外,穩(wěn)定性也是一個(gè)基本的應(yīng)用特點(diǎn),這種穩(wěn)定性除了上述提到的誤操作比較少之外,其還具備著較為明顯的無拒動(dòng)作特點(diǎn),即自動(dòng)化保護(hù)裝置能夠較好地針對(duì)相應(yīng)的狀況做出動(dòng)作,發(fā)揮最好的效果,避免了故障和問題的產(chǎn)生,雖然說這種可靠性是基于自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置自身而言的,但是其實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值還是比較突出的。
2.3 快速性
快速性也就是說在35kV變電站運(yùn)行中可以通過相應(yīng)的自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置來針對(duì)相應(yīng)的故障和不合理之處進(jìn)行快速的反應(yīng),并且發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令,促使其整個(gè)自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置能夠發(fā)揮出最佳的彌補(bǔ)和控制效果。這一點(diǎn)在35kV變電站運(yùn)行中也是極為重要的,正是因?yàn)檫@種快速性特點(diǎn)的存在才能夠促使其相應(yīng)的危害和故障被控制在一定的范圍之內(nèi),進(jìn)而也就降低了相關(guān)損失的出現(xiàn)。
2.4 選擇性
所謂的選擇性就是指在自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置發(fā)生作用時(shí),并不是針對(duì)整個(gè)的35kV變電站電力系統(tǒng)進(jìn)行斷電處理,而是有選擇地針對(duì)具體的故障線路或者是一些相關(guān)線路進(jìn)行電力的切斷和處理。而對(duì)于那些運(yùn)行狀況良好的電力線路來說則進(jìn)行持續(xù)性供電,這一作用機(jī)制的存在也就能夠較好地保障其整個(gè)的自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置能夠發(fā)揮出較好的優(yōu)勢(shì),避免其影響范圍的擴(kuò)大化。
2.5 適應(yīng)能力強(qiáng)
隨著當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,35kV變電站也得到了較大程度的發(fā)展,相對(duì)應(yīng)的復(fù)雜程度也得到了較大提升。而在這種不斷發(fā)展和變化的35kV變電站中,自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置仍然具備著極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值和效果,這種適應(yīng)能力較強(qiáng)的特點(diǎn)也是其應(yīng)用價(jià)值的一個(gè)重要體現(xiàn)。
3 35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)對(duì)策
3.1 加強(qiáng)對(duì)于設(shè)備質(zhì)量的控制
為了更好地提升其自動(dòng)化繼電保護(hù)效果,應(yīng)該針對(duì)其相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把關(guān)。除了要針對(duì)上述的一些重點(diǎn)設(shè)備類型選擇進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把關(guān),確保其設(shè)備選擇的準(zhǔn)確性之外,還應(yīng)該對(duì)于每一個(gè)自動(dòng)化繼電保護(hù)設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制和檢驗(yàn),因?yàn)槠滟|(zhì)量對(duì)于后續(xù)使用過程的影響和干擾是比較嚴(yán)重的,一旦任何一個(gè)自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)了質(zhì)量問題,必然會(huì)導(dǎo)致其具體的保護(hù)功能受限,進(jìn)而也就極有可能導(dǎo)致其相應(yīng)的用電事故發(fā)生。針對(duì)當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置來說,其復(fù)雜性越來越高,相對(duì)的質(zhì)量檢驗(yàn)難度也越來越大,這也就要求相關(guān)的技術(shù)人員必須不斷提升自身的專業(yè)化技術(shù)水平,針對(duì)不同類型的自動(dòng)化繼電保護(hù)設(shè)備,采取相適應(yīng)的檢驗(yàn)手段進(jìn)行全面有效的質(zhì)量檢測(cè),避免不合格產(chǎn)品應(yīng)用到繼電保護(hù)中。
3.2 確保安裝的準(zhǔn)確性
對(duì)于任何一個(gè)自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置來說,只有保障其安裝的準(zhǔn)確性和可靠性,才能夠在較大程度上提升其應(yīng)有的價(jià)值和效果。一旦其安裝位置或者是安裝緊密性存在問題,必然會(huì)導(dǎo)致其相應(yīng)的繼電保護(hù)功能無法正常發(fā)揮,影響其后期使用效果?;谶@一點(diǎn),在今后的35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置安裝過程中,不僅要求相應(yīng)的設(shè)備安裝工作人員切實(shí)加強(qiáng)對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備安裝質(zhì)量的關(guān)注,還應(yīng)該在安裝完成之后,做好相應(yīng)的試運(yùn)行以及驗(yàn)收工作,進(jìn)而最大程度上保障其安裝的有效性,避免安裝問題的影響和干擾。
3.3 合理設(shè)計(jì)軟件
對(duì)于當(dāng)前35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)工作來說,隨著其技術(shù)水平的不斷提升,其對(duì)于軟件的要求也越來越高,只有保障軟件能夠準(zhǔn)確地反映出實(shí)際的繼電保護(hù)需求,才能夠在較大程度上保障繼電保護(hù)工作的可靠性。因此,在具體的自動(dòng)化繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作中,就應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)這種軟件進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),提升其軟件的可行性,促使這些軟件能夠充分調(diào)動(dòng)相關(guān)設(shè)備發(fā)揮相應(yīng)的保護(hù)作用。
3.4 加強(qiáng)定期檢查和維護(hù)
對(duì)于35kV變電站中的自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)來說,還應(yīng)該在后期重點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的定期檢查和維護(hù),繼而確保35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)滿足相應(yīng)的要求,避免任何一個(gè)環(huán)節(jié)的保護(hù)裝置出現(xiàn)故障或者問題,在具體的檢查和維護(hù)過程中,必須要做到全面性和及時(shí)性。
4 結(jié)語
綜上所述,在35kV變電站運(yùn)行過程中,加強(qiáng)自動(dòng)化繼電保護(hù)的設(shè)置是極為關(guān)鍵的,其對(duì)于35kV變電站的穩(wěn)定運(yùn)行具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。但是對(duì)于這種自動(dòng)化繼電保護(hù)工作來說,其并不簡(jiǎn)單,需要處理和克服的問題比較多,應(yīng)該針對(duì)自動(dòng)化繼電保護(hù)配置進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x取和設(shè)置,為最終自動(dòng)化繼電保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)打好相應(yīng)的基礎(chǔ)。當(dāng)然在具體的自動(dòng)化繼電保護(hù)運(yùn)行過程中,同樣需要相關(guān)的負(fù)責(zé)人員加強(qiáng)相應(yīng)的管理和控制,繼而確保這些自動(dòng)化繼電保護(hù)配置能夠切實(shí)發(fā)揮應(yīng)有的作用和價(jià)值,避免其在運(yùn)行過程中出現(xiàn)任何影響保護(hù)效果的因素。
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關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng);繼電保護(hù);異常運(yùn)行;短路故障
中圖分類號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)103-0063-03
電力系統(tǒng)中的輸變電設(shè)備和電力線路,都需裝設(shè)能反應(yīng)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的裝置,即繼電保護(hù)裝置。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置,必須具備區(qū)分被保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行、發(fā)生故障或異常運(yùn)行狀態(tài)的能力,并能夠根據(jù)上述三種不同狀態(tài)下被保護(hù)設(shè)備參數(shù)的不同來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)地功能。
1 繼電保護(hù)的基本工作原理
繼電保護(hù)工作的基本原理就是保護(hù)裝置通過正確的區(qū)分被保護(hù)設(shè)備是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是處于異常的運(yùn)行狀態(tài),從而進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。如,電力線路發(fā)生短路故障時(shí),明顯特征之一就是電流劇增,保護(hù)裝置根據(jù)電流參數(shù)的顯著變化來區(qū)分設(shè)備的工作狀態(tài),因而稱為電流保護(hù)。短路故障的另一特征是電壓劇減,因此,相應(yīng)的還有低電壓保護(hù)。再則,還可以同時(shí)反應(yīng)故障時(shí)電壓降低和電流增加的特征,由于故障時(shí)所測(cè)得的阻抗是變小的,故而在輸電線路中,由保護(hù)安裝處所測(cè)得的阻抗的大小反應(yīng)了故障點(diǎn)與保護(hù)安裝處的距離遠(yuǎn)近,因此輸電線路的阻抗保護(hù)常稱為距離保護(hù)。同理,如果同時(shí)反應(yīng)電壓與電流之間相位角的變化,則可以判斷故障點(diǎn)的方向是處于保護(hù)安裝處的正方向還是反方向,這就是實(shí)現(xiàn)方向保護(hù)的原理。為了更確切地區(qū)分設(shè)備的正常運(yùn)行與故障或異常狀態(tài),還可以利用正常運(yùn)行時(shí)沒有或很小的電氣量,而故障時(shí)卻很大的電氣量,如電壓、電流的某一對(duì)稱分量(負(fù)序或零序)或諧波分量來構(gòu)成保護(hù)。另外,還可以利用其他物理量,如氣體、溫度等非電量來構(gòu)成保護(hù)??傊瑹o論是反應(yīng)哪種物理量而構(gòu)成的保護(hù),當(dāng)其測(cè)量值達(dá)到一定數(shù)值(即整定值)時(shí)繼電保護(hù)就能夠按設(shè)定的程序準(zhǔn)確地切除故障或顯示電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。
2 繼電保護(hù)裝置是如何分類的
1)按繼電保護(hù)所保護(hù)的對(duì)象分為:發(fā)電機(jī)的保護(hù)、變壓器的保護(hù)、輸配電線路的保護(hù)以及母線保護(hù)、電動(dòng)機(jī)、電容器的保護(hù)等;
2)按動(dòng)作的結(jié)果不同分類:動(dòng)作于斷路器跳閘的短路故障保護(hù)和動(dòng)作于發(fā)信號(hào)的異常運(yùn)行保護(hù)兩大類。其中,短路保護(hù)的種類有以下幾種:
(1)按反應(yīng)故障類型的不同,有相間短路保護(hù)、接地短路保護(hù)及匝間短路保護(hù)等;
(2)按其功能的不同,有主保護(hù)、后備保護(hù)及輔助保護(hù),且后備保護(hù)又有遠(yuǎn)后備保護(hù)與近后備保護(hù)之分;
(3)按保護(hù)基本工作原理不同分類,有反應(yīng)穩(wěn)態(tài)量的常規(guī)保護(hù)和反應(yīng)暫態(tài)量的新原理保護(hù)兩大類。根據(jù)所反應(yīng)的參數(shù)不同,常規(guī)繼電保護(hù)裝置有反映過電流的保護(hù)、反映低電壓的保護(hù)、反映短路電流不同方向的方向電流保護(hù)、能反映系統(tǒng)接地現(xiàn)象的零序電流保護(hù)以及阻抗保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)和反映變壓器內(nèi)部氣體變化的保護(hù)等,另外體現(xiàn)新的保護(hù)原理的還有工頻變化量保護(hù)和行波保護(hù)等;
(4)按保護(hù)裝置動(dòng)作原理不同分類,主要有電磁型、整流型、晶體管型、集成電路型及微機(jī)型保護(hù)等,目前使用的基本上是微機(jī)型繼電保護(hù)裝置;
(5)按保護(hù)裝置通過反應(yīng)參數(shù)增大或減小而動(dòng)作歸類,有過量保護(hù)和欠量保護(hù)。
3)根據(jù)保護(hù)裝置所起的作用不同,繼電保護(hù)可分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔保護(hù)。
(1)主保護(hù)
主保護(hù)指的是能以最短的時(shí)限,靈敏的、選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。它既能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及設(shè)備安全要求,也能保證系統(tǒng)中其他非故障部分的繼續(xù)運(yùn)行,如階段式電流保護(hù)的I段和II段、距離保護(hù)的I段和II段、高頻保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等。
(2)后備保護(hù)
繼電保護(hù)的后備保護(hù)裝置指的就是當(dāng)主保護(hù)或斷路設(shè)備拒絕動(dòng)作時(shí),能夠在設(shè)定的時(shí)限內(nèi)切除故障的裝置,如電流保護(hù)的第Ⅲ段、距離保護(hù)的第Ⅲ段等。后備保護(hù)不僅可以對(duì)本保護(hù)范圍的線路或設(shè)備的主保護(hù)起后備作用,而且對(duì)相鄰線路也可以起后備作用。因此,后備保護(hù)又可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種方式。
(3)輔保護(hù)
輔助保護(hù),為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù),通常電流速斷就可以作為這類性質(zhì)的保護(hù)。
3 繼電保護(hù)的組成及作用
繼電保護(hù)的種類雖然很多,但就其基本動(dòng)作原理而言,基本上由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分三個(gè)部分組成,把保護(hù)各組成部分之間的作用串接在一起,就是一套保護(hù)裝置的工作過程。
1)測(cè)量部分的作用是指通過測(cè)量被保護(hù)的輸變電設(shè)備、線路的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù);
2)邏輯部分是繼電保護(hù)裝置重要的組成部分,它能根據(jù)測(cè)量部分測(cè)量得到的結(jié)果,然后與保護(hù)裝置內(nèi)部已設(shè)定的各種參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析、比較,從而判斷被保護(hù)的設(shè)備、線路是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài),以決定保護(hù)裝置是否應(yīng)動(dòng)作;
3)執(zhí)行部分的作用就是根據(jù)邏輯部分分析判斷后的結(jié)果,使保護(hù)裝置執(zhí)行準(zhǔn)確的動(dòng)作。
4 繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)
4.1電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)
電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞但還未形成故障時(shí),一般可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間而不必立即進(jìn)行跳閘,稱為異常運(yùn)行狀態(tài)。常見的有過負(fù)荷、中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的單相接地、發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷引起的過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等。電力系統(tǒng)處于異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)將影響電能質(zhì)量,長(zhǎng)時(shí)間的過負(fù)荷運(yùn)行將引起設(shè)備過熱,加速絕緣老化,影響電氣設(shè)備的正常使用,輕者降低設(shè)備使用壽命,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致絕緣擊穿引發(fā)短路,損壞設(shè)備。當(dāng)電力系統(tǒng)處于異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),要求繼電保護(hù)裝置能自動(dòng)、及時(shí)、有選擇性地發(fā)出信號(hào),讓值班人員知曉后及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理。
4.2電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)
電力系統(tǒng)最常見及最危險(xiǎn)的故障是各種類型的短路故障,短路故障分為三相短路、兩相短路、兩相接地短路、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的單相接地短路以及電機(jī)、變壓器繞組的匝間短路等幾種。其中三相短路、兩相短路又稱相間短路,兩相接地短路、單相接地短路又稱接地短路,并以三相短路最為危險(xiǎn),以單相接地短路最為常見。當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生短路故障時(shí),將由電源向故障點(diǎn)提供比正常運(yùn)行時(shí)大得多的短路電流,對(duì)電力系統(tǒng)可能造成以下后果:
1)故障點(diǎn)的電弧將故障設(shè)備燒壞;
2)短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)使故障回路的設(shè)備受到損傷,降低使用壽命;
3)系統(tǒng)電壓損失增大使設(shè)備工作電壓下降,離故障點(diǎn)越近,所受影響越大,用戶的正常工作條件遭到破壞;
4)破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,嚴(yán)重時(shí)引起系統(tǒng)振蕩,甚至使整個(gè)電力系統(tǒng)瓦解,導(dǎo)致大面積停電。
當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求是能自動(dòng)快速的、靈敏的、有選擇性可靠地通過斷路器跳閘,將發(fā)生故障的設(shè)備從系統(tǒng)中及時(shí)切除,防止故障設(shè)備繼續(xù)遭到破壞,確保系統(tǒng)其余非故障的部分還能繼續(xù)正常運(yùn)行。因此,繼電保護(hù)對(duì)保證系統(tǒng)安全運(yùn)行和確保電能質(zhì)量、防止故障擴(kuò)大和事故發(fā)生,起著極其重要的作用,是電力系統(tǒng)必不可少的組成部分。
5對(duì)繼電保護(hù)的基本要求
為了保證繼電保護(hù)能確實(shí)完成其在電力系統(tǒng)中所承擔(dān)的任務(wù)及作用,對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)裝置,應(yīng)具備以下四個(gè)基本要求。
5.1選擇性
選拌性要求的內(nèi)容是:在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),對(duì)保護(hù)裝置的動(dòng)作必須有一定的選擇。首先由發(fā)生故障的設(shè)備、線路的保護(hù)進(jìn)行故障的切除,只有當(dāng)其保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),才允許由其他的保護(hù)或裝置切除故障。也就是說,保護(hù)裝置的動(dòng)作應(yīng)只切除已發(fā)生故障的部分,或盡量使故障的影響限制在最小的范圍。
5.2速動(dòng)性
速動(dòng)性要求是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能地快速切除短路故障,應(yīng)注意以下兩個(gè)問題:
l)切除故障的時(shí)間為繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間和斷路器的跳閘時(shí)間之和。因此,要縮短故障切除時(shí)間,不僅要求保護(hù)動(dòng)作速度要快,而且與之配套使用的斷路器跳閘時(shí)間也應(yīng)盡可能短;
2)保護(hù)的速動(dòng)性要求是相對(duì)的,不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)要求不同。如,同樣的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s,在110kV及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)中被以為是迅速的,而在220kV及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)中則被認(rèn)為是不夠迅速的。
繼電保護(hù)的速動(dòng)性應(yīng)根據(jù)被保護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行的要求確定,并非越快越好,否則,勢(shì)必帶來保護(hù)裝置其他性能的降低,或者增加保護(hù)的復(fù)雜性,而且經(jīng)濟(jì)上也不合理。
3)靈敏性
靈敏性的要求是指保護(hù)裝置對(duì)于其所保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生的各種故障,應(yīng)具有足夠敏捷的反應(yīng)能力。保護(hù)裝置的靈敏性要求與選擇性要求的關(guān)系密切,在電力系統(tǒng)故障時(shí),故障設(shè)備的保護(hù)必須先能夠靈敏地反應(yīng)故障,才可能有選擇性地切除故障,因此能有選擇切除故障的保護(hù),必須同時(shí)具備靈敏性。
4)可靠性
保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)是電力系統(tǒng)發(fā)生事故的根源之一,因此,保護(hù)裝置應(yīng)在良好的工作狀態(tài)下,在保護(hù)裝置不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠地不動(dòng)作,而在保護(hù)裝置該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠地動(dòng)作。
以上繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求,它們應(yīng)同時(shí)滿足,但是這種滿足只是相對(duì)的,因?yàn)樵谶@四個(gè)基本要求之間,既有相互緊密聯(lián)系的一面,也有相矛盾的一面。例如:為保證選擇性,有時(shí)就要求保護(hù)動(dòng)作帶上延時(shí);為保證靈敏性,有時(shí)就允許保護(hù)非選擇性動(dòng)作,再由自動(dòng)重合閘裝置來糾正,而為保證速動(dòng)性和選擇性,有時(shí)需采采用較復(fù)雜的保護(hù)裝置,因而降低了可靠性。因此,在確定繼電保護(hù)方案時(shí),必須從電力系統(tǒng)的實(shí)際情況出發(fā),分清主次,以求得最優(yōu)情況下的統(tǒng)一。
6 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景
當(dāng)前,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)已經(jīng)在日新月異的向前發(fā)展,電力系統(tǒng)智能化電網(wǎng)也在高速發(fā)展中,傳統(tǒng)的電磁型、晶體管等型式的保護(hù)裝置正在逐漸退出電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的歷史舞臺(tái)。如今,新建的發(fā)、變、配電站已基本上采用微機(jī)型繼電保護(hù)裝置,隨著國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)也不斷地朝著微型計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)信息化,保護(hù)、測(cè)量、控制和數(shù)據(jù)通信一體化,人工智能化的方向發(fā)展。
6.1繼電保護(hù)的微型計(jì)算機(jī)化
微機(jī)型繼電保護(hù)裝置從上世紀(jì)90年代開始研究,現(xiàn)在已經(jīng)取得了比較成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),微機(jī)保護(hù)裝置具有運(yùn)行靈活、方便,動(dòng)作正確率高,可靠性高,易于獲得各種附加功能,以及能夠簡(jiǎn)化定期校驗(yàn)等功能,它相當(dāng)于一臺(tái)功能強(qiáng)大、性能優(yōu)良的微型計(jì)算機(jī),具有很好的優(yōu)越性,使電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性能得到了較大的提高。
6.2繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化、信息化
當(dāng)前,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)正不斷地飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為當(dāng)今時(shí)代的主要潮流,隨作電力系統(tǒng)智能化電網(wǎng)的不斷發(fā)展,對(duì)繼電保護(hù)的要求也越來越高,當(dāng)前,繼電保護(hù)除了必須按時(shí)準(zhǔn)確切除電力系統(tǒng)的已發(fā)生故障的元件和限制事故影響的范圍,更重要的是還要確保整個(gè)系統(tǒng)最大限度地安全穩(wěn)定地運(yùn)行。如今,通過將系統(tǒng)中輸變電設(shè)備的各種保護(hù)裝置用網(wǎng)絡(luò)連接起來,形成一個(gè)繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使得繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)了具備有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間,具有了快速的數(shù)據(jù)處理和強(qiáng)大的通信功能,以及能與其他保護(hù)、測(cè)控、自動(dòng)化裝置共享系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,當(dāng)發(fā)生故障時(shí)保護(hù)裝置能自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整理比對(duì),使相關(guān)保護(hù)和自動(dòng)化裝置能協(xié)調(diào)動(dòng)作,從而提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
6.3保、測(cè)、控以及數(shù)據(jù)通信一體化
當(dāng)前,微機(jī)保護(hù)已經(jīng)把以往運(yùn)行中需要多臺(tái)裝置來完成的各種功能合在了一起,實(shí)現(xiàn)了保護(hù)、測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化的功能,它相當(dāng)于融合了一臺(tái)高性能、多功能的微型計(jì)算機(jī)的相關(guān)功能,它作為電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端,可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的各種信息,也可將自身所獲得的保護(hù)設(shè)備的相關(guān)信息傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方的監(jiān)控等功能。
6.4繼電保護(hù)智能化
近年來,隨著電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的不斷成熟,繼電保護(hù)研究領(lǐng)域內(nèi)的不少工作正逐步向人工智能技術(shù)方面發(fā)展。當(dāng)前,代表著先進(jìn)科研領(lǐng)域的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、人工智能等新技術(shù)正逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中,為繼電保護(hù)技術(shù)的未來發(fā)展注入了新的活力??梢灶A(yù)見,隨著電力系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域也必將會(huì)得到更加深入的應(yīng)用,繼電保護(hù)智能化將是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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論文摘要:文章就繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用作了相關(guān)探析,描述了繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用特性,旨在從繼電技術(shù)的發(fā)展及其運(yùn)用對(duì)提高電力系統(tǒng)的質(zhì)量、減少電力損耗等方面來闡述其重要作用?,F(xiàn)行的繼電保護(hù)技術(shù)主要是微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng),其速動(dòng)性能、穩(wěn)定性能和安全性能等都優(yōu)于傳統(tǒng)的保護(hù)技術(shù)。
繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展是電力安全發(fā)展趨勢(shì)的一種必然選擇,也是企業(yè)在供電過程中不可缺少的一種重要應(yīng)用工程。該技術(shù)的運(yùn)用必將隨著電力的不斷發(fā)展而提升。在現(xiàn)代化的電力需求中,家電設(shè)備增多、企業(yè)用電機(jī)器增多、發(fā)電機(jī)容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能夠保護(hù)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn),又能夠?qū)Χ搪返扔秒姮F(xiàn)象提出及時(shí)警報(bào)的技術(shù)。無疑,繼電保護(hù)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。本世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。本文試就繼電技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用作探析。
一、繼電保護(hù)技術(shù)的理解
繼電保護(hù)技術(shù)是指在正常用電的過程中,能夠?qū)﹄娐饭收线M(jìn)行及時(shí)的警報(bào),并能夠有效地防止事故發(fā)生的一項(xiàng)技術(shù),其核心是繼電保護(hù)的裝置。繼電保護(hù)的裝置隨著現(xiàn)代電力的發(fā)展變化也由原先的機(jī)電整流式向集成微機(jī)處理式過渡。尤其是近三十年以來,將計(jì)算機(jī)運(yùn)用技術(shù)融入繼電保護(hù)裝置,使得微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,也使得保護(hù)的性能得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。
繼電保護(hù)技術(shù)的主要特點(diǎn)是:(1)自主化運(yùn)行率提高,計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)能夠使得繼電設(shè)備具有很強(qiáng)的記憶功能,加之自動(dòng)控制等技術(shù)的綜合運(yùn)用,使得繼電保護(hù)能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù),提高運(yùn)行的正確率;(2)兼容性輔助功能強(qiáng),繼電保護(hù)技術(shù)在保護(hù)裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法,便于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),并且裝置體積小,減少了盤位數(shù)量,在此基礎(chǔ)上,還可以擴(kuò)充其它輔助功能;(3)操作性監(jiān)控管理好,該技術(shù)主要表現(xiàn)在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產(chǎn)生一定的使用功效。與此同時(shí),該保護(hù)技術(shù)能夠通過計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng),具有一定的可監(jiān)控性能,大大降低了成本。
二、繼電保護(hù)技術(shù)的在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用特性
(一)繼電保護(hù)技術(shù)的智能化運(yùn)用特性增強(qiáng)
現(xiàn)代化的電力管理越來越體現(xiàn)了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化的特征。這些特征,一方面使得電力系統(tǒng)在管理上減少了不必要的資源浪費(fèi);另一方面為其他各項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用提供了廣闊的技術(shù)空間。正是在這樣的技術(shù)背景下,繼電保護(hù)技術(shù)出現(xiàn)了一定的人工智能化,使得保護(hù)裝置在設(shè)計(jì)上更具有合理性和科學(xué)性。
這些智能化的信息特征使得繼電保護(hù)技術(shù)在發(fā)展的過程中逐漸地進(jìn)入了自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。目前,在我國(guó)主要大城市供電公司的繼電保護(hù)設(shè)備中已采用了模擬人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)來進(jìn)行對(duì)用電的保護(hù)。因此,進(jìn)一步推進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)智能化的發(fā)展前景。據(jù)現(xiàn)有的資料介紹,在輸電過程中出現(xiàn)的短路現(xiàn)象一般有幾十種,如果出現(xiàn)這樣的情況用人工進(jìn)行排除,至少需要12小時(shí)以上。但若是采用上述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)方法,可通過采集的數(shù)據(jù)樣本對(duì)發(fā)生故障進(jìn)行檢測(cè),從而能在半小時(shí)之內(nèi)得出故障出現(xiàn)的原因,大大縮短了維修時(shí)間。這些人工智能方法通過計(jì)算機(jī)輔助體統(tǒng)的幫助運(yùn)用,可使得電力運(yùn)輸效率大大加強(qiáng)。
(二)繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化更新發(fā)展顯著
繼電技術(shù)的運(yùn)用離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持。這種網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù),不僅給繼電技術(shù)提供了可操作檢查的直觀空間范圍,也給其發(fā)展更新提供了更為廣泛的動(dòng)力支持和保障。這也正是繼電技術(shù)開放性發(fā)展的必然要求。繼電保護(hù)的主要功能在于保護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,而這種保護(hù)離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)模擬生成系統(tǒng),需要依據(jù)計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集和分析來檢測(cè)故障存在的原因,進(jìn)而發(fā)出警報(bào)。
這些網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,一方面,能夠通過數(shù)據(jù)的的采集和模擬生成,綜合分析可能出現(xiàn)的各種故障;另一方面,在顯示故障的同時(shí),能夠準(zhǔn)確地反映出故障的緣由、位置的情況,便于工作人員能夠采取有效的解決策略。例如,現(xiàn)在的各種環(huán)保節(jié)能發(fā)電廠就是采用了該種裝置,通過總調(diào)度室計(jì)算機(jī)監(jiān)控,不僅能夠知曉現(xiàn)有線路的運(yùn)行前那個(gè)框,還能夠?qū)Ω鳁l線路出現(xiàn)的短路等現(xiàn)象作出判斷,以便維護(hù)人員能夠進(jìn)行及時(shí)正常地維修。
(三)繼電保護(hù)技術(shù)的自適應(yīng)性發(fā)展迅猛
繼電保護(hù)技術(shù)的自適應(yīng)性也是值得關(guān)注的方面。我們知道自適應(yīng)控制技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用具有如下的作用:(1)使得繼電保護(hù)更具有一種適應(yīng)性,能夠適應(yīng)多種故障的檢測(cè);(2)有效延長(zhǎng)保護(hù)時(shí)間,能夠使得電氣設(shè)備產(chǎn)生更長(zhǎng)的使用壽命;(3)能夠提高經(jīng)濟(jì)效率,即這種保護(hù)能夠針對(duì)用電過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行排除,不僅減少了人工操作的麻煩,還能夠節(jié)省成本。
當(dāng)前電力系統(tǒng)在發(fā)展過程中出現(xiàn)的各種問題,除了需要一定的人工操作之外,采用繼電保護(hù)技術(shù)的自適應(yīng)性技術(shù),一方面,能夠真正發(fā)揮繼電保護(hù)的“保護(hù)”功能,使得人們的生產(chǎn)生活得以順利地開展,滿足人們的發(fā)展需要;另一方面,能夠使得這種適應(yīng)性能面對(duì)各種形勢(shì)的變化發(fā)展,最大限度地提高電力設(shè)備的使用壽命,以減少故障的發(fā)生。這種適應(yīng)性應(yīng)該離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持。因此,就更具有廣泛的適應(yīng)性能。
三、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景
(一)電子數(shù)據(jù)主動(dòng)化的特性顯著
隨著計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)化的發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展也必然得到充分的體現(xiàn),即電子數(shù)據(jù)主動(dòng)化性能必將得到顯現(xiàn)。
(二)繼電保護(hù)功能將進(jìn)一步拓寬
在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能的幫助下,繼電技術(shù)的功能性必將得到進(jìn)一步的增強(qiáng),可根據(jù)故障的顯性進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂七\(yùn)用。
(三)繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用方便靈活
在該項(xiàng)技術(shù)的指引下,使得電力線路維護(hù)調(diào)試也更方便。在運(yùn)行過程中,操作者可根據(jù)電流值,可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
綜上所述,繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)中,定會(huì)綜合各種學(xué)科的發(fā)展,必將步入更為廣闊的發(fā)展空間,由數(shù)字時(shí)代跨入信息化時(shí)代,增強(qiáng)電力發(fā)展的安全性。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】工廠供電工程設(shè)計(jì);原則;內(nèi)容
工廠供電工程的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)要求知識(shí)面較寬的工作任務(wù)。其電壓等級(jí)一般為10KV及以下。包括高壓變電及低壓配電系統(tǒng)。工廠供電工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償、選擇降壓變電所主變、計(jì)算短路電流、確定主接線方案、選擇繼電保護(hù)裝置和整定保護(hù)參數(shù)、選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備、變電所等建筑物的防雷接地設(shè)計(jì)。
一、工廠供電工程設(shè)計(jì)的基本原則
改造或新建供電工程的設(shè)計(jì)遵循的主要原則:工廠用戶供電工程的改造與新建都要符合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的整體規(guī)劃。
供電工程還必須遵循的原則主要依據(jù)有:第一,要依照規(guī)程執(zhí)行政策。在參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程下,執(zhí)行有關(guān)的政策,主要包括有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源等經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。第二,著重近期發(fā)展,考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。要從工程的規(guī)模、發(fā)展規(guī)劃、工程特點(diǎn)出發(fā),把追求近期效益與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有效地結(jié)合起來,重點(diǎn)突出、有序發(fā)展。第三,保證項(xiàng)目工程的安全性。在充分保障施工過程安全無誤的前提下還要追求技術(shù)上的更新與資源節(jié)約。更多的選用性能先進(jìn)與高效低耗的產(chǎn)品。第四,要有全局意識(shí),根據(jù)用電量、地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)以及工程特點(diǎn)等,科學(xué)設(shè)計(jì)方案。
二、工廠供電工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
(一)負(fù)荷計(jì)算、負(fù)荷分級(jí)與無功補(bǔ)償
負(fù)荷計(jì)算的目的就是運(yùn)用合理的負(fù)荷計(jì)算方法求出實(shí)際的負(fù)荷容量,從而達(dá)到合理地選擇能夠在正常條件下安全運(yùn)行和在故障條件下能夠保證供電系統(tǒng)可靠地切斷故障電路的電器或?qū)w,保證供電系統(tǒng)的安全。一般都是使用30分鐘最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的主要依據(jù)。負(fù)荷計(jì)算的方法有利用系數(shù)法、需要系數(shù)法、單位面積功率法、單位指標(biāo)法等。根據(jù)不同的用戶負(fù)荷和設(shè)計(jì)階段,選用不同的計(jì)算方法確定負(fù)荷的容量。
1.負(fù)荷分級(jí):一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷
2.供電要求:一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電,一級(jí)負(fù)荷中的重要負(fù)荷還需增設(shè)應(yīng)急電源。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電,每臺(tái)供電變壓器的容量應(yīng)滿足全部一二級(jí)負(fù)荷容量的要求。
由于供電設(shè)備中含有大量的感性負(fù)載,尤其是以交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為主要負(fù)載的供電系統(tǒng),無功功率占用供電變壓器的太多的供電容量,減少了有功功率的輸出,降低了變壓器的利用率。采用無功功率補(bǔ)償可以提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù),增加變電設(shè)備的供電能力,減少供電電源線路的損耗及電壓降。規(guī)范要求其功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上即可,變壓器的補(bǔ)償容量一般為其容量的20~30%,補(bǔ)償方式主要為靜態(tài)電容器集中補(bǔ)償。
(二)選擇降壓變電所主變壓器
關(guān)于主變壓器的計(jì)算只要涉及到兩方面:數(shù)量及容量,這些需充分考慮到當(dāng)?shù)氐碾娏κ褂们闆r、所具備的供電環(huán)境及條件等因素。但需要注意的是,對(duì)于配有兩臺(tái)變壓器之地,必須保證每臺(tái)主變壓器的容量不小于65%的負(fù)荷能力且要滿足一、二級(jí)全部負(fù)荷的供電容量,如果有些變電所的電壓偏移較大或電力超鏈變化較大同時(shí)發(fā)現(xiàn)普通變壓器無法滿足用戶對(duì)電壓質(zhì)量及電力系統(tǒng)的整體要求,這時(shí)就應(yīng)該選用載調(diào)壓變壓器。變壓器應(yīng)選用低損耗、干式、氣體絕緣或非絕緣性液體絕緣的變壓器。
(三)變電所主結(jié)線方案的確定
變電所主接線的確定受諸多因素的影響,例如設(shè)備自身特點(diǎn)、負(fù)荷等級(jí)、負(fù)荷的分布情況,變電所在供電區(qū)域的位置、出線回路數(shù)量等等。還要符合操作檢修方便、運(yùn)行靈活、供電可靠、便于擴(kuò)建和節(jié)約投資等要求。對(duì)于供電連續(xù)性要求不高的用戶采用單母線不分段接線,單母線分段接線適用于對(duì)供電連續(xù)性要求高的用戶,有一級(jí)負(fù)荷或重要的一級(jí)負(fù)荷的用戶,高壓側(cè)采用分段運(yùn)行,中間不設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān),只在變壓器低壓側(cè)設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān),以減少故障停電范圍。
(四)配電系統(tǒng)的接線方式
工廠供電系統(tǒng)的接線方式一般為放射式、樹干式、鏈?zhǔn)降葞追N方式,對(duì)于用電負(fù)荷容量比較大,或負(fù)荷性質(zhì)重要,或在潮濕、腐蝕性環(huán)境的車間內(nèi)采用放射式接線,在正常環(huán)境中,負(fù)荷容量大部分不是很大,又無特殊要求的設(shè)備供電宜采用樹干式供電。這種接線方式只適合三級(jí)負(fù)荷的要求。當(dāng)一些容量很小的次要用電設(shè)備距供電點(diǎn)很遠(yuǎn),而彼此又相距很近時(shí)可采用鏈?zhǔn)焦╇姡恳宦锋溄拥脑O(shè)備不超過5臺(tái)、總?cè)萘坎淮笥?0KW。
(五)計(jì)算短路電流
計(jì)算短路的電流,第一步要將電路圖繪制出來,同時(shí)在電路圖中清晰地標(biāo)明短路電路的各種元件的額定參數(shù)并編號(hào),最后確定短路電流的計(jì)算點(diǎn)。短路的計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該保證需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件可以通過最大可能的短路電流。隨后,根據(jù)已經(jīng)確定好的短路計(jì)算點(diǎn)繪制等效地電路圖并計(jì)算其中各主要元件的阻抗。在這張圖上只需標(biāo)明短路電流所經(jīng)過的主要元件序號(hào),抗阻值,在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化原有的等效電路圖,最終求得短路電路等效總阻抗、短路容量及電流。常用的計(jì)算短路電流的方法有標(biāo)幺值法及歐姆法。
(六)校驗(yàn)與選擇電氣設(shè)備
1.選擇電氣設(shè)備的原則:
(1)按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流。
(2)按短路條件下來校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。
(3)按三相短路容量來校驗(yàn)開關(guān)的斷流能力(遮斷容量)。
(4)按裝置地點(diǎn)、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)形式。
電氣設(shè)備要依照最大可能的短路故障時(shí)的熱穩(wěn)定度和動(dòng)穩(wěn)定度來進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)具有熔斷器保護(hù)的電壓互感器則不必通過動(dòng)穩(wěn)定度及熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。電力電纜也不需要?jiǎng)臃€(wěn)定度的相關(guān)校驗(yàn)
2.電力線路導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)
(1)選擇原則:按發(fā)熱條件;按機(jī)械強(qiáng)度;按允許電壓損失;按經(jīng)濟(jì)電流密度;按熱穩(wěn)定最小截面校驗(yàn)。
(2)選擇導(dǎo)線、電纜截面的計(jì)算方法:
首先,按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面,即In=K*Ixu Ij K一般取0.8~0.9.
第二,按按允許電壓損失選擇線路導(dǎo)線截面,導(dǎo)線產(chǎn)生的電壓降不能影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)所允許的最小電壓值。對(duì)于供電電壓要求嚴(yán)格的較長(zhǎng)的照明線路應(yīng)計(jì)算線路產(chǎn)生的電壓降,以便合理地選擇供電線路的截面積,保證照明設(shè)備的正常工作。低壓0.38KV電纜線路輸送功率不大于175KW,一般輸送距離不要大于250米。
第三,按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面,一般銅芯電纜經(jīng)濟(jì)電流密度取值為2~2.5.
第四,電纜截面的選擇:一般按電纜長(zhǎng)期允許載流量和電壓損失確定,并要考慮環(huán)境溫度的變化、多根電纜的并列敷設(shè)以及土壤熱阻率等因素的影響,分別根據(jù)敷設(shè)的條件進(jìn)行校正。對(duì)于單根電纜穿管并敷設(shè)于空氣中,其長(zhǎng)期允許工作電流的校正系數(shù)可參考下列數(shù)據(jù):低壓電纜截面在95平方毫米及以下時(shí)為0.9,在120~185平方毫米及以下時(shí)為0.85.
(七)選擇繼電保護(hù)裝備與整定
通常情況下,要求繼電保護(hù)裝置的基本條件有:速動(dòng)性、靈敏性、選擇性、可靠性。主要保護(hù)電力線路與電力變壓器。電力線路的保護(hù)主要包括單相接地故障保護(hù)、線路過負(fù)荷保護(hù)和相間短路保護(hù)。電力變壓器的保護(hù)主要有過電流保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)、電流速斷保護(hù)、溫度保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。根據(jù)不同的接線方式及系統(tǒng)接地型式,選擇相應(yīng)的繼電保護(hù)方式,根據(jù)各種電氣參數(shù)計(jì)算整定值,并嚴(yán)格驗(yàn)算繼電保護(hù)的靈敏性系數(shù),以保證繼電保護(hù)裝置能可靠及時(shí)地切除系統(tǒng)發(fā)生的電氣故障,保證電氣系統(tǒng)安全性。
(八)防雷接地及過電壓保護(hù)
電氣設(shè)備的防雷接地和過電壓保護(hù)是供電工程設(shè)計(jì)中的輔組部分。但是其作用是不容忽視的,尤其是電子設(shè)備的防護(hù)。設(shè)備的防雷應(yīng)保護(hù)防直擊雷、防感應(yīng)雷、防雷電波侵入。根據(jù)不同設(shè)備的防雷等級(jí)確定相應(yīng)的防護(hù)措施,使雷電的幅度減少的設(shè)備能夠承受的范圍內(nèi),保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:變頻器;諧波治理;用電系統(tǒng);電磁干擾;諧波污染
中圖分類號(hào):TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2013)01-0104-03
隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷提高,變頻器的使用范圍在逐步加大,隨之變頻器高次諧波帶來的電磁干擾和污染問題也隨之而來,尤其是在高精度儀表和微電子控制系統(tǒng)等應(yīng)用中,諧波干擾問題尤為突出。怎樣處理好用電系統(tǒng)的諧波污染,特別是在對(duì)諧波污染要求高的場(chǎng)所尤為重要。
1 諧波對(duì)用電系統(tǒng)的危害
諧波主要是由于大容量整流或換流設(shè)備以及其他非線性負(fù)荷,導(dǎo)致電流波形畸變?cè)斐傻?。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,大量非線性負(fù)荷增加,特別是電子技術(shù)、節(jié)能技術(shù)和控制技術(shù)的進(jìn)步,在化工、冶金、鋼鐵、煤礦和交通等部門大量使用各種整流設(shè)備等與日俱增,使得電力系統(tǒng)波形嚴(yán)重畸變。
電力諧波的主要危害有:影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器,一般采用電磁繼電器或新式微機(jī)保護(hù)進(jìn)行檢測(cè)保護(hù),在系統(tǒng)中這些屬于敏感元件,繼電器受到高次諧波的影響容易產(chǎn)生誤動(dòng)作,微機(jī)保護(hù)由于采用了整流采樣電路,也極易受到諧波的影響導(dǎo)致誤動(dòng)或拒動(dòng),這樣諧波嚴(yán)重威脅供電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運(yùn)行。使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,使絕緣老化,壽命縮短,甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波還會(huì)引起電力系統(tǒng)局部發(fā)生并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,使諧波含量被放大,致使電容器等設(shè)備燒毀。在三相四線制系統(tǒng)中,零線會(huì)由于流過大量的3次及其倍數(shù)次諧波電流造成零線過熱,甚至引發(fā)火災(zāi)。諧波會(huì)導(dǎo)致電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確,通過電磁感應(yīng)和傳導(dǎo)耦合等方式對(duì)鄰近的電子設(shè)備和通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,降低信號(hào)的傳輸質(zhì)量,破壞信號(hào)的正常傳遞,甚至損壞通信設(shè)備。電力線路上流過的3、5、7、11、13等幅值較大的奇次低頻諧波電流通過磁場(chǎng)耦合,在鄰近電力線的通信線路中產(chǎn)生低頻干擾電壓,干擾通信系統(tǒng)的工作,影響通信線路通話的清晰度。另外高壓直流(HVDC)換流站換相過程中產(chǎn)生的電磁噪聲(3~10kHz)會(huì)干擾電力載波通信的正常工作,并使利用載波工作的閉鎖和繼電保護(hù)裝置動(dòng)作失誤,影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全。隨著高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電的質(zhì)量和可靠性越來越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命都與之息息相關(guān)。
2 諧波治理建議
3 諧波治理改造后達(dá)到的效果
(1)諧波電流各項(xiàng)電能指標(biāo)均達(dá)到并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),保證電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
(2)降低電流波形畸變率;降低主要次波電流;杜絕智能開關(guān)的誤動(dòng)作,提高精密儀器測(cè)量精度和穩(wěn)定性。
(3)改造后該變壓器對(duì)應(yīng)的電容柜正常運(yùn)行,確保電容正常使用壽命。
(4)電力系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的車間電力設(shè)備損耗下降,噪音降低,減緩絕緣老化程度。
(5)變壓器運(yùn)行溫度將會(huì)有明顯下降,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,工作效率將有所提高。
4 諧波治理后經(jīng)濟(jì)效益分析
(1)由于降低了該變電所對(duì)應(yīng)的變壓器運(yùn)行的溫度、損耗、噪音,將會(huì)減緩絕緣老化程度,延長(zhǎng)變壓器的使用壽命,并可降低維護(hù)費(fèi)用,間接地降低了運(yùn)行成本。
(2)該變壓器所對(duì)應(yīng)的所有電器設(shè)備的運(yùn)行溫度將會(huì)大幅降低,這會(huì)導(dǎo)致其提高工作效率,延長(zhǎng)使用壽命。
(3)將會(huì)去除諧波導(dǎo)致電器設(shè)備燒毀這一潛在危害,保障整體設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。由于投入的設(shè)備具有一定的節(jié)能效果以及通過無功補(bǔ)償,提高了功率因數(shù),降低單位產(chǎn)量能耗,在節(jié)能減排過程中,能取得相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)