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引言
正確地設置繼電保護裝置,可以確保110kV及以下供電系統的正常運行。城市電網 110kV 及以下配電系統由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環境較為復雜的因素,導致電氣故障的發生無法完全避免。當系統中的設備發生短路事故時,由于短路電流的熱效應和電動力效應。往往造成電氣線路的致命損壞,甚至可能嚴重到使系統的穩定運行遭到破壞。
1 .110kV及以下 供電系統對繼電保護裝置的要求
繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求,這四“性”之間緊密聯系,既矛盾又統一。
1.1 可靠性是指保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試要正確無誤,同時要求組成保護裝置的各元件的質量要可靠、運行維護要得當、系統應盡可能的簡化有效,以提高保護的可靠性。可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本要求。
1.2 選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障,當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。
1.3 靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時,保護裝置應具有必要的靈敏系數,各類保護的最小靈敏系數在規程中有具體規定。選擇性和靈敏性的要求,通過繼電保護的整定實現。
1.4 速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障,其目的是提高系統穩定性,減輕故障設備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。
2 .110kV及以下 線路繼電保護裝置的可靠性
保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規定的保護范圍內發生了應該動作的故障時,它不應該拒絕動作,而在任何其它該保護不應該動作的情況下,則不能誤動作。
2.1 供電系統正常運行時這種狀況是指系統中各種設備或線路均在其額定狀態下進行工作,各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內的運行狀況。此時,繼電保護裝置應能完整、安全地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據。
2.2 供電系統發生故障時這種狀況是指某些設備或線路出現了危及其本身或系統的安全運行。并有可能使事態進一步擴大的運行狀況。此時,繼電保護裝置應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行。
2.3 供電系統異常運行時這種狀況是指系統的正常運行遭到了破壞,但尚未構成故障時的運行狀況。此時,繼電保護裝置應能及時地、準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
2.4 110kV 系統中應配置的繼電保護按照變配電所 10kV 供電系統的設計規范要求,在 110kV 的供電線路、配電變壓器上一般應設置以下保護裝置:
1)10kV 線路應配置的繼電保護 110kV 線路一般均應裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大于 0.5~0.7s,并沒有保護配合上的要求時,可不裝設電流速斷保護,但自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時,應裝設略帶時限的電流速斷保護。
2)110kV 配電變壓器應配置的繼電保護。當配電變壓器容量小于 400kVA 時,一般采用高壓熔斷器保護。當配電變壓器容量為 400~630kVA,高壓側采用斷路器時,應裝設過電流保護。當過流保護時限大于0.5s 時,還應裝設電流速斷保護。
3 .提高 110kV 及以下供電系統繼電保護可靠性的措施
3.1 加強可靠性管理,提高可靠性管理水平。
3.1.1 加強組織制度建設,完善管理網絡,把供電可靠性管理工作作為整個管理工作的重中之重,不斷加大可靠性管理力度,建立健全供電可靠性管理體系,成立供電可靠性管理領導小組、供電可靠性管理網絡。定期召開指標分析會議,組織、指導、總結、分析可靠性管理工作,制訂供電可靠性管理工作計劃,保證供電可靠性管理有計劃、有分析、有措施、有總結。
3.1.2 認真貫徹新規程,加強可靠性專業的培訓,做好評價指標統計分析工作、可靠性專責的分析報告,既分析供電可靠性指標、計劃檢修、協調停電、故障停電和重復性停電情況,又分析故障原因、故障設備以及電網調度、運行操作、檢修工作中存在的問題。
3.1.3 加強基礎資料的積累和完善,為編制運行方式、檢修計劃和制定有關生產管理措施提供詳實、準確的決策依據,同時也為電網可靠性評估提供計算依據。
3.1.4 強調專業間的配合,可靠性管理要廣泛參與到配電管理、新增用戶送電方案審批、停電計劃會簽與審核、計劃外停電的批準、城網改造設計等各項工作中去。
3.1.5 加強停電計劃的合理性、周密性。各基層單位在安排生產計劃時,堅持計劃停電“先算后停”,凡涉及供電可靠率指標的各種停電工作,均由設備運行單位統一申報月停電計劃,組織有關單位召開檢修計劃會,進行協調、合并,最大限度地減少重復性停電、縮短計劃停電時間。同時,對重復性停電、臨修、超時檢修等各項指標重復考核,使可靠性考核力度大大提高。
3.2 重視技術進步,不斷提高設備裝備水平根據供電可靠性的要求,圍繞生產中的重大技術問題確定技術攻關項目,倡導有關部門與有關科研機構聯合進行技術攻關。調度自動化、配網自動化、帶電作業、狀態檢修、MIS系統的開發與應用,都將為供電可靠性提供較好的技術支持。
3.2.1 提高電網裝備水平,積極采用新技術、新設備,如真空斷路器、SF6斷路器、柱上真空開關、金屬氧化物避雷器、硅橡膠絕緣子、交聯電纜等,減少因設備質量問題、試驗周期短造成的不必要停電。同時,對變電所進行無油化改造。
3.2.2 不斷加大電網改造力度。改善城區 110kV 線路網絡結構,逐步實現手拉手供電,線路供電半徑要適中、供電負荷基本合理。并逐步進行配網自動化項目的試點。
3.2.3 依靠科技進步逐步實現輸、變、配電設備的狀態監測和狀態檢修,通過在線檢測、鹽密指導清掃、帶電測溫、油務監督等先進的測試手段和科學的分析評估方法,掌握設備的性能,指導設備的檢修:變電設備涂刷RTV,延長清掃周期。
3.2.4 依靠科技進步,積極開展帶電作業。設立帶電作業班。配備相應的帶電作業車和帶電作業工具。在符合安全條件的前提下。能夠實行帶電作業的,盡量實行帶電作業,如帶電斷接火、處理缺陷等,以有效地減少線路停電時間。
3.3 采取有效措施,增強事故處理能力和處理效率:1)針對樹線矛盾突出的地方,更換絕緣導線。2)在變電所裝設小電流接地選線裝置,在線路上安裝故障指示器,縮短故障查尋時間。3)積極進行職工技術素質培訓,提高職工進行事故處理的水平。4)加強對用戶的安全管理,指導用戶進行安全用電,向用戶推薦電力新技術、新設備,盡力減少因用戶原因造成的系統故障。5)大力加強社會宣傳,提高全社會對電力設施的保護意識,減少因外力破壞造成停電事故的發生。
3.4繼電保護專業技術人員在整定計算中要增強責任心。計算時要從整個網絡通盤考慮,認真分析,使各級保護整定值準確,上下級保護整定值匹配合理。
3.5 從保證電力系統動態穩定性方面考慮, 要求繼電保護系統具備快速切除故障的能力。為此重要的輸電線路或設備的主保護采用多重化設施, 需要有兩套主保護并列運行。
3.6在設計上應簡化二次回路;運行上加強維護和基礎管理, 注重積累運行數據,尤其應注意對裝置故障信息的統計、分析和處理, 使檢修建立在科學的統計數據的基礎上; 在基本建設上加強電網建設和繼電保護的更新改造,注重設備選型,以提高繼電保護系統的整體水平,為實行新策略創造條件。
結語:
繼電保護裝置的正確選用可以保證電網安全可靠的運行,從而提高對用電企業的服務能力。110kV及以下供電系統是電力系統的一部分,它能否安全、穩定、可靠的運行,不但直接關系到企業用電的暢通,而且涉及到電力系統能否安全正常的運行。因此,必須正確地設置繼電保護裝置。