10kV電力線路故障繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置動(dòng)作分析

李姝

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求越來(lái)越高。為了確保電力正常運(yùn)行，為廣大用戶提供更好的電力服務(wù)，需要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)。當(dāng)10 kV電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，應(yīng)及時(shí)確保電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)以及自動(dòng)裝置能夠正常運(yùn)行，及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行解決，從而能夠確保電力系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。文章主要從變電站系統(tǒng)的正常運(yùn)行方式來(lái)進(jìn)行分析，從而有效的確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：10 kV；電力線路故障；繼電保護(hù)；自動(dòng)裝置；動(dòng)作分析

中圖分類號(hào)：TU852；TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）21-0091-02

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，各種電力線路的功能各有所不同，而10 kV電力線路是直接服務(wù)語(yǔ)用戶，為用戶提供10 kV等級(jí)的電力需求，并同時(shí)需要確保該電力能夠安全、穩(wěn)定的送往用戶手中。10 kV電力線路在正常情況下運(yùn)行時(shí)，通常會(huì)或多或少的受到不可抗拒的外部因素影響，導(dǎo)致10 kV電力線路出現(xiàn)故障與缺陷，使得其安全自動(dòng)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)情況，或者由于人為操作失誤出現(xiàn)故障等，會(huì)給電力企業(yè)以及電力用戶帶來(lái)不良影響，為了能夠及時(shí)有效的對(duì)故障電流進(jìn)行解除，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)10 kV電力線路以及相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行分析，尤其需要對(duì)其繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置進(jìn)行分析，以便提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。

1 變電站系統(tǒng)正常運(yùn)行方式

主要以220 kV變電站為例，在一次系統(tǒng)長(zhǎng)征運(yùn)行方式中，10 kV電力電路中主要分為以下三個(gè)方面：

①1#主變001斷路器帶1#母線負(fù)荷。

②拉開(kāi)分段016斷路器帶，在合閘位置隔離016-1、016-2開(kāi)關(guān)，運(yùn)行016斷路器自投裝置。

③2#主變002斷路器帶2#母線負(fù)荷。

另外，在二次系統(tǒng)正常運(yùn)行方式中，WXH-821微機(jī)線路保護(hù)測(cè)控裝置屬于10kV電路的保護(hù)裝置，并且電流速斷、三相一次重合閘與多電流均有配備。而在電容器組的保護(hù)過(guò)程中，其保護(hù)措施通常會(huì)采用低電壓、過(guò)電壓、過(guò)電流與零序平衡等方式。此外，需要對(duì)其進(jìn)行分段斷開(kāi)，采用自投運(yùn)行[1]。

采用兩種保護(hù)裝置對(duì)主變進(jìn)行保護(hù)，I屏WBH-801為主變壓器保護(hù)裝置。

同時(shí)，還配備了微機(jī)變壓器保護(hù)裝置與高壓側(cè)開(kāi)關(guān)操作箱等設(shè)備。

其中非電量保護(hù)與電量保護(hù)主要是為主變保護(hù)裝置服務(wù)的，其功能齊全，尤其是具有電壓切換回路與高壓側(cè)操作回路的功能。

其中電量保護(hù)包括差動(dòng)保護(hù)、10 kV復(fù)壓過(guò)流、110 kV零序電流保護(hù)等[2]。

其中差動(dòng)保護(hù)原理如圖1所示。

同時(shí)，在非電量保護(hù)中應(yīng)對(duì)瓦斯的壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并確保壓力及時(shí)釋放，同時(shí)，針對(duì)繞組溫度、油溫以及泠卻器故障進(jìn)行保護(hù)，其非電量保護(hù)原理，如圖2所示。

2 10 kV電力線路故障繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置動(dòng)作分析

2.1 10 kV線路故障，應(yīng)確保繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置與斷路 器動(dòng)作正確

2.1.1 10 kV電力線路出現(xiàn)瞬時(shí)性故障

當(dāng)10 kV電力線路近端出現(xiàn)相間瞬時(shí)性故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)確保正確性的斷路器動(dòng)作，投入重合閘時(shí)，由于在故障會(huì)出現(xiàn)在電流速斷保護(hù)范圍之內(nèi)，通常情況下，繼電保護(hù)裝置的整定值會(huì)小于故障電流，因此，可以在10 kV電路中開(kāi)展電流速斷保護(hù)動(dòng)作，以便對(duì)斷路器進(jìn)行跳開(kāi)處理，從而有效的解除故障。

之后需要對(duì)重合閘進(jìn)行三相一次動(dòng)作，并且需要促使其能夠順利重合，確保10 kV電力線路能夠恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)[3]。

當(dāng)10 kV電力線路遠(yuǎn)端出現(xiàn)相間瞬時(shí)性故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)確保正確性的斷路器動(dòng)作，在投入重合閘時(shí)，由于在故障發(fā)生在過(guò)電流保護(hù)范圍內(nèi)，一般情況下，繼電保護(hù)裝置的整定值會(huì)小于故障電流，而需要在10 kV電力線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作作為跳開(kāi)電力斷路器，并對(duì)故障進(jìn)行有效的切除處理。之后需要進(jìn)行三項(xiàng)一次重合閘動(dòng)作，以便確保重合閘順利重合，從而促進(jìn) 10 kV電力線路正常運(yùn)行。

2.1.2 10 kV電力電路相間永久性故障

當(dāng)10 kV電力線路近端相間出現(xiàn)永久性故障，需要確保斷路器動(dòng)作正確，在投入重合閘的時(shí)候，由于故障出現(xiàn)在電流速斷的保護(hù)范圍之內(nèi)，應(yīng)及時(shí)開(kāi)展10 kV電路電流速斷保護(hù)動(dòng)作，以便對(duì)斷路器進(jìn)行跳開(kāi)處理，從而切除故障。

同時(shí)，需要進(jìn)行三項(xiàng)一次重合閘動(dòng)作，在重合閘重合后需要采取加速保護(hù)動(dòng)作，促使斷路器不能夠成功的重合，從而促進(jìn)10 kV電力線路在檢修完成后恢復(fù)正常運(yùn)行[4]。

當(dāng)10 kV電力線路遠(yuǎn)端相間出現(xiàn)永久性故障時(shí)，需要確保斷路器動(dòng)作正確，在投入重合閘的時(shí)候，由于故障會(huì)發(fā)生在過(guò)電流保護(hù)范圍內(nèi)，繼電保護(hù)裝置整定值會(huì)低于故障電流。

10 kV電力線路過(guò)電流抱住動(dòng)作跳開(kāi)斷路器，以便對(duì)故障進(jìn)行處理。并對(duì)重合閘進(jìn)行三相一次動(dòng)作，針對(duì)重合閘需要采取加速保護(hù)動(dòng)作，促使斷路器不能夠順利重合，從而促使10 kV電力線路在檢修后恢復(fù)正常運(yùn)行。

2.2 10 kV線路故障，應(yīng)確保繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)、斷路器 動(dòng)作正確

在10 kV電路永久性故障中，保護(hù)拒動(dòng)10 kV線路。尤其是在線路的近端或遠(yuǎn)端出現(xiàn)該類故障，保護(hù)拒動(dòng)會(huì)及時(shí)出現(xiàn)線路中，通常會(huì)出現(xiàn)上一級(jí)對(duì)主變屏進(jìn)行保護(hù)處理，而10 kV電路的復(fù)壓方向中，過(guò)電流需要保護(hù)時(shí)限動(dòng)作，以便對(duì)斷路器故障進(jìn)行切除。

并且，在母線路出現(xiàn)失壓后，需要采用低電壓保護(hù)動(dòng)作對(duì)母線電容器組進(jìn)行處理，以便確保電容器與斷路器及時(shí)跳開(kāi)，從而對(duì)電容器組進(jìn)行有效的保護(hù)。

此外，10 kV分段備用電源需要采取自動(dòng)投入裝置動(dòng)作，需要自投在10 kV電力線路近端的故障上，并開(kāi)展分段保護(hù)動(dòng)作，針對(duì)10 kV電路分段自投失敗后，需要對(duì)其進(jìn)行檢修，以便及時(shí)恢復(fù)正常運(yùn)行[5]。

2.3 10 kV線路故障，應(yīng)確保繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置動(dòng)作正 確，斷路器拒動(dòng)

10 kV電力線路出現(xiàn)相間永久性故障時(shí)，采取拒動(dòng)處理電路斷路器。10 kV電力線路近端發(fā)生相間永久性故障時(shí)，需要在斷路器拒動(dòng)時(shí)保護(hù)正確動(dòng)作。由10 kV電力線路電流速斷保護(hù)，并采用過(guò)電流保護(hù)跳開(kāi)斷路器，并在主變屏10 kV復(fù)壓方向中，開(kāi)展過(guò)電流保護(hù)時(shí)限工作，以便對(duì)斷路器進(jìn)行跳開(kāi)處理，從而解除故障。

此外，當(dāng)母線路出現(xiàn)失壓后，采取低電壓保護(hù)動(dòng)作對(duì)母線電容器進(jìn)行處理，確保斷路器與斷路器及時(shí)跳開(kāi)。同時(shí)，對(duì)電路進(jìn)行分段自投處理，需要自投在線路的故障上，分段后應(yīng)及時(shí)開(kāi)展加速保護(hù)動(dòng)作。針對(duì)分段自投失敗，需要對(duì)其進(jìn)行檢修后恢復(fù)正常運(yùn)行。

3 結(jié) 語(yǔ)

隨著電力企業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量越來(lái)越重要，為了有效的避免電力系統(tǒng)故障發(fā)生，需要對(duì)10 kV電力線路故障繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置動(dòng)作進(jìn)行深入的研究，以便有效的確保電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。同時(shí)，需要為用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 于永源，錢駿祥，劉軍寧，等.電力系統(tǒng)分析[M].北京：中國(guó)電力出版社， 2012：192-193.

[5] 楊娟.10 kV電力線路故障繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置動(dòng)作分析[J].電子世 界，2013，43（23）：136-137.