電氣自動(dòng)化專業(yè) 6kv配電系統(tǒng)繼電保護(hù)與整定方法探究

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1、6kv配電系統(tǒng)繼電保護(hù)與整定方法探究 摘要：在很多的企業(yè)供電系統(tǒng)中都采用6kv配電系統(tǒng)，其對(duì)于大企業(yè)供電問題產(chǎn)生了很大的影響。但是，就目前來看，一些企業(yè)中建立時(shí)間很長的6kv配電系統(tǒng)在布局中也存在不合理的情況，導(dǎo)致企業(yè)的正常運(yùn)行受到影響。在這種條件下，就應(yīng)該做好6kv配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作，結(jié)合企業(yè)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，選擇合適的整定方法，從而使得因配電系統(tǒng)繼電保護(hù)失誤導(dǎo)致的損傷大大減小，保證企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營時(shí)的用電得到保證。本文主要對(duì)6kv配電系統(tǒng)繼電保護(hù)進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上分析了整定方法的選擇，以期企業(yè)供電朝著可靠性的方向發(fā)展。 關(guān)鍵詞：6kv配電系統(tǒng)、繼電保護(hù)、整定方法 現(xiàn)今，

2、企業(yè)的正常經(jīng)營發(fā)展也受到供電系統(tǒng)運(yùn)行情況的制約。在很多企業(yè)中，都使用6kv供電系統(tǒng)作為企業(yè)主要的電力系統(tǒng)。因此，6kv配電系統(tǒng)運(yùn)行的情況將會(huì)直接對(duì)企業(yè)的運(yùn)行情況產(chǎn)生直接影響。在6kv配電系統(tǒng)中，分為一次系統(tǒng)以及二次系統(tǒng)。一次系統(tǒng)存在的特點(diǎn)是運(yùn)行簡單直觀，可以直接進(jìn)行設(shè)置。而二次系統(tǒng)設(shè)置難度較大，其中還存在繼電保護(hù)裝置、二次回路等。為了使得企業(yè)中存在的6kv配電系統(tǒng)運(yùn)行可靠正常，就需要對(duì)系統(tǒng)中存在的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。 一、6kv系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的現(xiàn)狀 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展中，供電設(shè)備也得到了相應(yīng)的發(fā)展?，F(xiàn)今在社會(huì)上存在的開關(guān)設(shè)備以及繼電保護(hù)裝置主要有以下幾類：首先，在上世

3、紀(jì)八十年代前使用的一些開關(guān)柜以及感應(yīng)式繼電器、少油斷路器等，大部分被運(yùn)用于一些改制企業(yè)中。其次，軋鋼、煉鋼、水泵房、鼓風(fēng)房等斷路器的設(shè)備開關(guān)占據(jù)整體的絕大多數(shù)，也有一些使用的是真空斷路器，但是在這個(gè)系統(tǒng)中使用的保護(hù)裝置大多使用的是電磁式繼電器[1]。再次，變電站成立之后，其中存在的開關(guān)設(shè)備運(yùn)行良好，但其中存在的微繼綜保利用的是第一代的產(chǎn)品，因而其本身存在的保護(hù)功能較為單一，對(duì)于電網(wǎng)升級(jí)的很多技術(shù)都不能進(jìn)行滿足。最后，很多得到擴(kuò)充之后的變電站都配置了金屬開關(guān)柜，微機(jī)綜合保護(hù)裝置，設(shè)備十分先進(jìn)。 這些不同類型的開關(guān)設(shè)備以及繼電保護(hù)設(shè)備在不同時(shí)期所產(chǎn)生的作用也是不同的。由于很多使用時(shí)間過長的電網(wǎng)在

4、規(guī)劃以及發(fā)展上不像新企業(yè)一樣設(shè)置科學(xué)、結(jié)構(gòu)合理，而是根據(jù)自身的發(fā)展情況以及實(shí)際需要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行逐步改造的。因此6kv配電系統(tǒng)中使用的配電站、開關(guān)設(shè)備、配電線路大多具有以下特點(diǎn)：（1）變電站之中存在的架空導(dǎo)線回路較多，導(dǎo)致導(dǎo)線的截面增大，這樣一來在每千米以內(nèi)出現(xiàn)的超短供電線路長度也較多。（2）線路存在負(fù)荷多。（3）系統(tǒng)中的架空線路沖擊電流頻繁度較高，導(dǎo)致電纜的連接增多。（4）配電室的開關(guān)柜所具有的絕緣情況存在一定問題，導(dǎo)致故障發(fā)生的幾率較高。（5）很多供電線路上的開關(guān)不統(tǒng)一或裝置不一致，造成故障動(dòng)作發(fā)生時(shí)配合度不高。 這種由于系統(tǒng)負(fù)荷電流過大，導(dǎo)致截面面積增大的情況，屬于一種具有很強(qiáng)特異性的系統(tǒng)

5、運(yùn)行方式。該運(yùn)行方式還不夠完善，較多的問題將會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行情況。目前來看，6kv高壓供電系統(tǒng)采用的繼電保護(hù)分為定時(shí)限過電流保護(hù)以及瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。這兩種保護(hù)方式都是采用直流電源操作的形式，其母線是進(jìn)行分段運(yùn)行的，且母聯(lián)的開關(guān)中也沒有設(shè)置自動(dòng)投入裝置。 二、6kv配電系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備、繼電保護(hù)裝置的改造以及整定方法選擇 由于6kv配電系統(tǒng)本身存在的這種運(yùn)行特點(diǎn)，因此，要想對(duì)已經(jīng)發(fā)生故障的供電線路進(jìn)行有選擇性地繼電保護(hù)，就需要對(duì)發(fā)生故障的線路段進(jìn)行切斷，防止配電線路出現(xiàn)越級(jí)跳閘進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的停電事故。一般來說，采用以下幾種方法進(jìn)行改進(jìn)： （一） 有計(jì)劃對(duì)其中存在的不足進(jìn)行改造 在進(jìn)行改

6、造的時(shí)候，改造的重點(diǎn)應(yīng)該放在少油式斷路器、型號(hào)較老操作機(jī)構(gòu)以及繼電器的相關(guān)元件進(jìn)行有針對(duì)性地改造，并將其更換成真空斷路器、具有儲(chǔ)備功能的操作系統(tǒng)以及微機(jī)綜保裝置?，F(xiàn)今在變電站出線供電中得到運(yùn)行的主要有水泵房、循環(huán)泵房以及鼓風(fēng)房等。由于變電站使用的微機(jī)綜保裝置主要是第一代的產(chǎn)品，其本身存在的保護(hù)功能具有單一性的特點(diǎn)，對(duì)于現(xiàn)今電網(wǎng)升級(jí)后的要求不能完全適應(yīng)，因此，需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改造[2]。變電站中的二級(jí)6kv配電室中所使用的開關(guān)柜，操作機(jī)構(gòu)的型號(hào)十分老舊，且其中存在的保護(hù)裝置較多，因而需要對(duì)其進(jìn)行微型保護(hù)改造。只有實(shí)現(xiàn)兩級(jí)開關(guān)保護(hù)裝置的微型化，才能使得電網(wǎng)故障發(fā)生時(shí)的技術(shù)條件得到滿足。 （二）

7、6kv配電系統(tǒng)采用時(shí)間級(jí)差微機(jī)保護(hù)裝置 要想實(shí)現(xiàn)有效的保護(hù)，可以利用二段式保護(hù)的方式。第一段利用延時(shí)速斷的特點(diǎn)，其中可存在一定的時(shí)限。一般之間存在的級(jí)差時(shí)間為0.2s左右，電流速斷保護(hù)可以不考慮線路的總長，從而對(duì)配電線路的全長進(jìn)行保護(hù)，或?qū)⑵渥鳛楸緱l線路中的主保護(hù)。第二段定時(shí)限過流保護(hù)則作為保護(hù)裝置中的后備保護(hù)。另外，設(shè)置二級(jí)高配室進(jìn)線的開關(guān)柜，設(shè)置這樣的模式主要是為了對(duì)配電室產(chǎn)生主保護(hù)作用，將其中存在時(shí)限的保護(hù)設(shè)置為后保護(hù)。雙回路的方式一般是供兩個(gè)高配室使用其中的進(jìn)線開關(guān)柜[3]。設(shè)置瞬時(shí)電流速斷保護(hù)作為本階段的主保護(hù)，并將定時(shí)限過流保護(hù)作為其中的后備保護(hù)。在第一段存在時(shí)限的階段，可起到遠(yuǎn)

8、后備保護(hù)的作用。單回路供電方式中，110kv變電站中的6kv出線開關(guān)主要利用的是三段式保護(hù)。將瞬時(shí)電流速斷保護(hù)設(shè)置為主保護(hù)的模式，將存在一定時(shí)限的電流保護(hù)設(shè)置為輔助保護(hù)，將定時(shí)限過流保護(hù)設(shè)置為后備保護(hù)以及下一級(jí)的開關(guān)保護(hù)。中心配電室供電中，出線開關(guān)設(shè)置過流保護(hù)以及延時(shí)速斷，而進(jìn)線開關(guān)一般只設(shè)置瞬時(shí)速斷保護(hù)。將配電室中的各種出線開關(guān)柜都設(shè)置成真空短路、微機(jī)綜保形式。只有這樣，才能使得上下級(jí)開展的時(shí)限保護(hù)可以有效配合。一般將配電室的出線開關(guān)柜設(shè)置成三段式的微機(jī)綜保，第一段設(shè)置為主保護(hù)，采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)方式；第二段設(shè)置為輔助保護(hù)，采用存在時(shí)限過流保護(hù)的方式；第三段為后備保護(hù)，利用定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)

9、以及略帶時(shí)限保護(hù)的方式。 （二） 母聯(lián)開關(guān)的相關(guān)方式 一般在二級(jí)高壓配電室中都是利用雙回路進(jìn)行供電的，且規(guī)定母聯(lián)開關(guān)線路在發(fā)生道閘時(shí)才需要進(jìn)行操作運(yùn)行。從目前來看，母聯(lián)開關(guān)大多采用的都是電流速斷保護(hù)方式。隨著系統(tǒng)出現(xiàn)的短路容量增加，導(dǎo)致系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到很大影響，因此應(yīng)在其中設(shè)置母聯(lián)開關(guān)或者兩回路進(jìn)線開關(guān)，從而起到聯(lián)跳保護(hù)的作用。 一般6kv供電系統(tǒng)的保護(hù)裝置主要的任務(wù)有：若供電系統(tǒng)沒有出現(xiàn)異常，就為系統(tǒng)中各設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，保證設(shè)備運(yùn)行的正常性。若供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常，就可以對(duì)故障發(fā)生的部分進(jìn)行選擇性切除，進(jìn)而使得沒有發(fā)生故障的地方繼續(xù)正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常的時(shí)候，可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)，通知

10、相關(guān)人員對(duì)于系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常盡早進(jìn)行處理。由此可見，在系統(tǒng)中安裝繼電保護(hù)裝置主要目的是使得事故發(fā)生范圍縮小，或?qū)⑹鹿实陌l(fā)生預(yù)報(bào)給相關(guān)人員，從而使得系統(tǒng)得以可靠正常運(yùn)行，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行安全性以及連續(xù)性進(jìn)行最大程度保護(hù)。 結(jié)語： 綜上所述，由于6kv配電系統(tǒng)所存在的實(shí)際問題，導(dǎo)致系統(tǒng)繼電保護(hù)問題存在一定的難度。這個(gè)時(shí)候，就應(yīng)該加強(qiáng)變電站的相關(guān)技術(shù)改造工作，對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行充分分析以及實(shí)行相應(yīng)改造，并依據(jù)系統(tǒng)的本身情況選擇合適的整定計(jì)算方式，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的準(zhǔn)確性以及可靠性。 參考文獻(xiàn)： [1]李桂楊.配電系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,19:110-111. [2]夏成軍,謝奕,邱桂華.可視化地鐵供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定軟件的開發(fā)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2011,10:116-120. [3]凌增伍.配電線路保護(hù)的整定計(jì)算問題研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,14:115-116.