浅析10kv变电站供电系统的保护配置
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解析10KV 中输电线路的继电保护基本配置及保护邹海龙【摘要】继电保护是输电线路的安全预警和保护设备,在经济日益进步、电力事业蓬勃发展、人们安全意识日益提升的时代逐渐引起企业和个人的重视,在输电线路中发挥着不容忽视的作用。
在10KV 数显电路中继电保护的使用要根据实际的相间短路、单相接地、超负荷短路等需求进行配置。
充分为企业和个人把好用电安全的管卡,是安全用电的有效措施。
本文主要针对10KV 输电线路中继电保护的基本配置情况和保护方式进行具体的研究和探讨。
【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2012(000)023【总页数】1页(P36-36)【关键词】10KV;输电线路;继电保护;配置;保护【作者】邹海龙【作者单位】丰顺县机电安装公司,广东丰顺 514300【正文语种】中文随着经济的不断发展和社会的不断进步,人们的生产和生活遂平日益提高,为电力事业的发展提供了广泛的空间和前景。
但是在电力事业不断兴起和广泛建设的同时,输电线路中存在的各种安全问题也逐渐暴露出来,为人们的用电安全和生命财产构成较为严重的威胁。
为此,在电网输电线路中配置继电保护成为电力企业普遍使用的预警和保护手段。
继电保护的广泛使用是对输电安全的一种保证,其具体的配置方式和保护价值将在下文中进行进一步的探讨。
1 10KV中输电线路继电保护的基本配置电力安全使电力企业运行和发展的关键,在电力广泛使用的今天更是不能够忽视用电安全工作。
继电保护的发明与应用在很大程度上促进了用电安全,保证了企业和个人的生命财产安全。
然而不同地区和不同的使用功能对电压、电网结构、和线路长短有着不同的需求,继电保护在发挥其应有作用时,要根据实际的电力情况进行基本的配置,才能够发挥其最大的作用。
继电保护在10KV电压中的基本配置主要体现在以下几个方面。
1.1 两相式电流保护在电力的使用中,相间短路的现象十分常见,常常会引起不容程度的财产损失和人身危害,对企业的正常发展,个人的正常生活构成一定的安全威胁,采取继电保护的措施能够在一定程度上缓解和避免。
10kV配电系统继电保护如何配置笔者曾做过10多个10kV配电所的继电保护方案、整定计算,为保证选择性、牢靠性,从区域站10kV出线、开关站10kV进出线均选用定时限速断、定时限过流。
保护配置及保护时间设定。
一、整定计算原则(1)需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》等相关国家标准。
(2)牢靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。
二、整定计算用系统运行方式(1)按《城市电力网规划设计导则》:为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应当从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行掌控,使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到搭配,该导则推举10kV短路电流宜为Ik≤16kA,为提高供电牢靠性、简化保护、限制短路电流,110kV站两台变压器采纳分列运行方式,高处与低处压侧分段开关均采纳备用电源自动投入。
(2)系统最大运行方式:110kV系统由一条110kV系统阻抗小的电源供电,本计算称方式1。
(3)系统最小运行方式:110kV系统由一条110kV系统阻抗大的电源供电,本计算称方式2。
(4)在无110kV系统阻抗资料的情况时,由于3~35kV系统容量与110kV系统比较相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可认为110kV系统网络容量为无限大,对实际计算无多大影响。
(5)本计算:基准容量Sjz=100MVA,10KV基准电压Ujz=10.5kV,10kV基准电流Ijz=5.5kA。
三、10kV系统保护参数只设一套,按最大运行方式计算定值,按最小运行方式校验灵敏度(保护范围末端,灵敏度KL≥1.5,速断KL≥2,近后备KL≥1.25,远后备保护KL≥1.2)。
四、短路电流计算110kV站一台31.5MVA,10kV4km电缆线路(电缆每km按0.073,架空线每km按0.364)=0.073×4=0.29。
10kV开关站1000kVA:(至用户变电所电缆长度只有数十米至数百米,其阻抗小,可疏忽不计)。
10kV供电系统的继电保护配置探讨【摘要】对于10kV线路而言,严格意义上可划分为一次系统以及二次系统两个部分,一次系统相对比较的直观、简单,而二次系统当中则含有大量的继电保护装置。
故而,继电保护装置的运行与10kV线路,乃至整个10kV供电系统的稳定运行之间也存在极为密切的关系。
本文即重点研究在10kV供电系统运行中,继电保护相关问题。
【关键词】10kV供电系统;继电保护;配置继电保护的主要目的就是能及时地发现电力系统的故障,并能迅速做出反应,减少或消除因系统故障而可能造成的一系列损失。
继电保护最常见的方式就是跳闸,一般是在电力系统发生故障,而这个故障足以影响整个电力系统的正常运行,如果不及时切断就会导致无法正常供电或者系统的关键设备可能被破坏,这时继电保护装置就会迅速切断电源,强制停止电力工作,以供工作人员来修理和检查。
整个过程中,通过跳闸的方式能最大程度地保护电力设备的元件,降低因供电异常而带来的社会影响,保证安全稳定供电。
一、10 kV 电网继电保护要求考虑到继电保护工作的特殊性,一般对继电保护装置会有四个方面的要求。
(1)可靠性要高。
继电保护装置是紧急情况下才会启用的,装置的可靠性如果得不到保证,在这种情况下很容易将损失扩大,无法起到保护作用,带来更大的影响。
(2)继电保护装置要能够选择。
所谓能够选择是指能选择对哪部分供电设备停止运作,哪部分设备继续运作。
继电保护装置并不是一刀切式的全部停止所有供电设备的运行,而是有选择性的,对能够继续工作的部分不进行干扰,出现障碍的部分才予以中断。
这样能够尽量减小系统故障影响范围,也能将损失相应地减小。
在选择性能上的要求主要是考虑到了整定计算,通过计算装置的动作时间和动作值来实现选择性中断。
(3)保证灵敏度的要求。
所谓灵敏度要求就是要求装置在应当反应时要准确、及时做出反应,没有发生故障时不能做出错误的反应,即“该动时动,不该动时不动”,能根据预定时间和动作执行。
10kV配电系统综合继电保护配置作者:黄菁来源:《青年生活》2019年第23期摘要:智能电力网架中的继电保护配置是目前数字化变电站发展的关键,本文主要对数字化变电站中配电系统的继电保护装置进行研究,在分析已有的两种继电保护配置方案的基础上,对某电网10kV配电系统的继电保护配置现状加以分析,对于其存在的一系列问题提出一种新的解决方案,并具体探讨了方案中主变保护、间隔保护以及电子式互感器保护配置方案的实现过程。
关键词:数字化变电站;10kV配电系统;繼电保护;配置方案1.城市电网10kV配电系统中继电保护的简介继电保护是对电力系统中发生的故障或异常情况进行监测,在有异常情况时发出报警信号,或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。
在10kV配电系统中,通过安装继电保护装置,对相关元件的运行质量进行实时的监测,一旦电路出现异常状态时,要求继电保护装置及时做出反映,防止电气事故的波及范围扩大。
城市电网10kV配电系统中的继电保护装置在技术上一般应满足四个基本要求,即可靠性、选择性、灵敏性和速动性。
由于城市电力系统容量的持续扩大,同时要求继电保护装置拥有合格的通信技术,确保各继电保护装置间的高效配合。
2. 城市电网10kV配电系统继电保护配置的分析2.1数字化配电系统继电保护优势母线承担着变电站内各级电压配电装置和各种电气设备的连接任务,分布式母线保护在信息的一致性与通信功能上均提出了严格的标准,但常规变电站体系的构造无法实现这个标准。
数字化变电站中母线的保护在设计上清理了出口继电器与复压闭锁式单元等设备,精简了母线的保护逻辑。
针对主变压器的智能保护,其采用双套保护的配置和直接采样的模式,通过GOOSE网络将分段断路器及闭锁备用自投进行连接,接受失灵保护的跳阐命令,实现失灵保护各侧断路器的跳闸功能。
在线路保护方面,GOOSE网络还能实现启动断路器后完成断路器失灵保护及重合闸等功能。
2.2配电系统继电保护方案的选择2.2.1常规数字化保护配置常规保护方案中的装置通常以互感器为核心在间隔层中进行装配和组装,其在结构上主要分为变压器保护、母线保护等逻辑结构,有的保护装置中需要对交流插件进行替换,通过GOOSE等数据采集光纤实现接口插件的替换,包括模拟量等接口插件也需要经由CPU插件实现替换。
浅析10kV配电变压器保护配置及应用摘要:10kV配电变压器是发电厂电能和用户用电之间的一个非常重要的降压设备,它的运行质量直接影响着整个电网的运行效率及可靠性,所以保证10kV 电网配电变压器的正常高效运行是我们一直追求的目标。
本文将对10kV电网配电变压器保护配置的选择及其合理性的应用做一些分析讨论。
关键词:10kV电网配电变压器;保护配置选择;断路器Abstract: 10 kV power distribution transformer is electric energy and power users electricity of a very important between the antihypertensive equipment, its operation quality directly influences the whole operation efficiency and reliability of power network, so that 10 kV power grid of distribution transformer normal efficient operation is always our pursuit of the goal. This paper will be to 10 kV power distribution transformer protection selection and configuration of the reasonable application do some analysis discussed.Keywords: 10 kV power grid power distribution transformer;Protection configuration choice; Circuit breaker1.引言在我国,从电厂发电机出来的电压经过变压之后成为几类标准的定值电压(如220kV),经过电网输送到负荷所在地的地方变电站,然后在地方变电站中降压为10kV,再通过配电线路送到居民所在地附近的配电变压器,再次被降压至220V(380V)之后供用户使用。
10kV中输线电路的继电保护基本配置及保护摘要:近年来,随着我国经济的飞速发展,社会各行各业对电力的需求量越来越多,我国的配电网分类将10kV配电网归类为中压配电网。
在社会的各项生产生活中,中压配电网占据着至关重要的作用。
本文作者结合多年的实践经验,对10kV输电线路的继电保护基本配置进行概述,谈谈10kV配电网继电保护方面的措施及意义,对10kV配电网继电保护主要存在的问题进行探究,并在此基础上提出一些建设性建议,希望能够为我国电力事业的发展做出一点贡献。
关键词:10kV;输线电路;继电保护;基本配置据有关部门统计,每年我国的电能消耗的增长率维持在50%以上,由于10kV 配电网在社会生活中的广泛利用,所以其利用效率及故障的发生会严重影响我国国民经济的发展。
输电电路是电力系统的重要部分,目前我国输电线路存在面广、线长、走径复杂、设备质量不等的现状,而且输电电路大多处于室外,气候、地理环境情况对其影响很大,所以对输电电路的要求也很高,其基本配置要满足电力网的不同结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质等,才能保证整个电路的安全运行。
1、10kV输电线路继电保护的基本配置1.1 相间短路保护相间短路保护采用的是两相式电流保护系统。
针对单侧电源的线路安装,我们一般会使用两段式的电流保护系统。
第一段用的是带时限的电流速断保护,第二段用的是带时限的过电流保护。
如果是35kV 的线路,偶尔也会使用三段式的电流保护系统,即在第一段,第二段的电流保护的基础上,再增设一段带时限的电流速断保护。
阶段式电流保护包括两段式或三段式电流保护,对于35kV线路来说,其需求不同,所以也可以使用阶段戔电流、电压来进行保护。
针对双侧电源的线路安装,我们一般会使用带有或不带有方向元件的阶段式电流电压来进行保护。
如果遇到电流造成保护的灵敏性达不到使用要求的情况,可以使用简化的距离保护。
针对对短线路的安装,也就是长度小于4km的短线,当出现电流电压保护的选择性、灵敏性和速动性不能满足运行的需求的情况时,我们应采用以纵联差动保护为主,以带有方向或不带有方向的电流保护作为后备保护的保护方法。
论10kV电网配电变压器保护配置及应用摘要:随着经济的高速发展,目前供配电网已经改变了过去以架空线路为主的局面,而是以电缆线路为主。
同时原有的一些设计尺度已不能适应当前电力事业的发展需要,本文针对10 kv 配电变压器保护配置中的一些问题进行分析讨论。
关键词:10kv配电变压器保护选择开关定值电容补偿应用0前言随着经济的高速发展,近年来,电网的改善对电能质量的提高起到积极的作用。
10 kv 配电网是电网的重要组成部分,它直接面对用户,直接关系到对用户的安全、可靠供电。
近几年来,由于经济发展势头强劲,工业化、城市化进程加快,另外旧城改造也在大规模开展; 这些对配电网的影响很大,同时也对配电网提出了更高的要求。
因此10 kv配电变压器保护配置选择的正确与否,直接影响到10 kv 配电网的安全运行。
供电设计必须遵循国家有关的规范和标准,供电可靠,技术先进,经济合理,保障人身、设备的安全,同时还应根据工程特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远景规划的关系,做到远、近结合,以近期为主,适当考虑扩建的可能性。
1 保护电器级间配合的选择及分析1.1对保护电器选择性动作的基本要求。
(1)要求末级保护电器以最快的速度(瞬时)切断故障电路;(2)上一级保护采用断路器时,宜设有短延时脱扣,整定电流和延长时间可调,以保证下级保护先动作;(3)上级保护用熔断器保护时,其反时限特性应相互配合,用过电流选择比给予保证;(4)自变压器低压侧配出回路至用电设备之间的配电级数不宜超过三级;(5)配电系统的第一、二级之间保护电器应具有动作选择性,并宜采用选择型保护电器,对非重要负荷可以采用无选择性切断;(6)当上、下级断路器距离很近,出线端预期短路电流差别很小时,上级断路器宜选用带有短延时脱扣器,使之延时动作,以保证选择性。
1.2保护电器级间配合的选择与分析。
目前,在10kv配电电气设计中,变压器低压侧出线总开关(第一级保护电器)选用了过载长延时和短路瞬时保护,母线联络开关选用了过载长延时和短路瞬时保护,例如采用mw或 mt开关配micrologic2.0 控制单元。
10kV中输电线路的继电保护基本配置及保护方式随着经济的不断发展,人们对电力的依赖性也越来越大,对供电的质量和持续供电能力的要求也不断提高。
10kV线路作为居民及小工业的主要供电途径,其供电可靠性对经济发展有直接的影响。
为保障10kV线路的供电可靠性,电力安全保护装置也在不断的优化升级,10kV输电线路中的继电保护装置就是为了保障可靠供电而出现的一种保障设备。
本文就10KV中输电线路的继电保护基本配置情况及保护的方法进行相关的探讨,希望可以为相关工作者提供参考。
标签:10kV;输电线路;继电保护;基本配置;保护方式经济的发展离不开电力的供应,社会对电力需求的增多使电力用户数量成指数型增长,从而构成了庞大的用电需求,但是电力网络在迅速发展的同时也存在着诸多安全隐患,10kV输电线路中也开始暴露各种安全问题,严重时直接威胁着生命和财产安全。
为此,需要通过继电保护来提高10kV输电线路的安全性,为人们的安全用电保驾护航。
一、配置10KV配变电工程线路的基本原则1.可靠性原则在10KV配变电线路配置原则中,可靠性原则是最基本原则之一。
可靠性是当电气元件有故障出现时,技术人员利用有关保护设备、设施,移除电气元件存有的问题或故障,在整个移除过程中,不影响其它电气元件正常运行,进而以最快的速度使10KV配变电工程正常运行。
2.接线技术标准原则设计10KV变配电工程的线路时,有关技术人员需要将线路的配置和结构进行简化,可以使配电工程在维护和检修的过程中避免因为线路的配置结构复杂,而造成电力系统的不正常运行。
3.灵活性的原则灵活性原则的意思是在众多的断路器当中,其中某一台或某一组需要退出程序运行并检修时,不会对其他的电气设备元件或者线路等造成消极影响。
4.供给保证的原则相关技术人员进行10KV配变电工程线路的配置过程当中,需将保证电能供给作为电力系统运行的最主要内容之一,因为其关系到人们日常的生产生活,并且对社会经济发展具有相当重要的影响,所以只有10KV变配电工程的线路运行安全可靠,才能保障充足的电能供应使用。
浅析10KV变电站供电系统的保护配置
浅析10KV变电站供电系统的保护配置
摘要: 本文结合10KV供电系统中主要的保护方式,讨论如何合理选择保护方式,提高供电可靠性。
关键词:电力系统;继电保护;配置;整定计算
Abstract: This paper combined with the main protection for 10KV power supply system, discusses how to choose reasonable protection, improve the reliability of power supply.
Key words: power system; relay protection; setting calculation;
中图分类号:TU994
前言:
电力系统由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成。
各种类型的、大量的电气设备紧密地联结在一起。
由于其覆盖面宽、运行环境复杂以及各种人为的因素的影响,电力系统发生故障难以避免。
电力系统的发、供、用是同时完成的,任何一处发生事故或故障,都有可能对电力系统的运行产生重大影响。
10KV供电系统是电力系统的一部分,能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到能否保证用户的用电需求,而且涉及到电力系统能否正常的运行。
110KV供电系统中继电保护的配置
10KV的供电线路、配电变压器一般应设置如下保护配置:
1.1供电线路应配置的继电保护
10KV供电线路一般均装设过电流保护。
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时电流速断保护。
当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设延时电流速断保护。
1.2配电变压器应配置的继电保护
当配电变压器容量小于400KVA时,一般用高压熔断器保护;当配电变压器容量为400~630KVA时,高压侧采用断路器时,应装设
过电流保护;当过电流保护时限大于0.5S时,应加装电流速断保护;当配电变压器容量为800KVA及以上时,应装设过电流保护;当过流保护时限大于0.5S时,应加装电流速断保护;对于油浸式配电变压器应装设瓦斯保护;另外还应装设温度保护。
210KV供电系统继电保护装置的作用
10KV系统中装设继电保护装置的主要作用是通过小事故范围或预报异常工况,提高系统运行的可靠性,并最大限度地保证供电安全和供电可靠性。
供电系统中运行正常时,能完整、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;供电系统中发生故障时,能自动、迅速、由选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工况时,能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
3 继电保护的基本类型
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,则电流将急剧增大、电压将急剧下降、电压与电流之间的相位角将发生变化。
针对物理量的不同变化,可采取不同的保护方式:
反映电流变化的保护: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;反映电压变化的保护:过电压保护和低电压保护;既反映电流的变化又反映电压变化的保护:反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护;放映电压与电流之间比值的距离保护;反映输入电流与输出电流之差的差动保护;反映系统中频率变化的周波保护;反映变压器内部故障的轻瓦斯和重瓦斯保护;反映变压器温度变化的温度保护;
4 电流保护的整定计算
4.110KV输电线路电流保护整定计算
(1)过电流保护。
过电流保护动作电流计算式为:
)/()
式中:—过电流保护继电器的动作电流;
可靠系数,取1.2~1.3;
—自启动系数,可根据计算、试验、或实际运行数据确定;
—电流互感器接线系数,对于两相两继电器的接线方式,=1;对于两相单继电器接线方式,=;
—电流互感器变比;
—最大负荷电流。
(2)电流速断保护。
电流速断保护动作电流计算式为:
式中:—速断保护继电器的动作电流;
—可靠系数,取1.2~1.3;
—电流互感器接线系数;
—被保护线路末端故障时,流过保护处的最大短路电流。
(3)零序电流接地保护。
零序电流保护动作电流计算式为:
式中:—零序电流互感器变比;
—可靠系数,瞬时动作时,取4~5,;延时动作时,取1.5~2;
—线路电压
4.210kV变压器电流保护整定计算
(1)反时限过电流保护。
反时限过电流保护整定计算式为:
式中:—反时限过电流保护继电器的动作电流;
—可靠系数,取1.25~1.3;
—返回系数,取0.8;
—负荷自启动系数,一般取1.25~1.3;
—电流互感器接线系数;
—电流互感器变比;
—变压器额定电流;
(2)电流速断保护。
电流速断保护的动作电流的计算式为:
式中:—变压器低压侧三相短路电流的最大值;
—电流互感器接线系数;
(3)定时限过电流保护
①按躲过变压器最大负荷电流整定计算式为:
式中:—可靠系数,取1.2~1.3;
—返回系数,取0.8~0.85;
—负荷自启动系数,一般取1.2~1.5;
—电流互感器接线系数;
—电流互感器变比;
—变压器额定电流;
②按上、下级保护装置定时配合整定的计算为:
式中:—可靠系数,取1.1~1.2;
—上级保护断路器处过电流保护一次动作电流;
—下级保护断路器处过电流保护一次动作电流;
5 过电流保护动作时限的整定原则
为使过电流保护具有一定的选择性,各相元件的过电流保护应具有不同的动作时间,如图1所示:
图1 元件动作示意图
在线路L1、L2、L3的靠近电源端分别装有过流保护装置1、2、3。
当D1点发生短路时,短路电流由电源提供并流过保护装置1、2、3,当短路电流大于它们的整定值时,各套保护装置均启动。
但按选择性的要求,应只由保护装置3动作于跳闸。
在故障切除后,保护装置1、2返回。
因此就必须使保护装置2的动作时间较保护装置1长一些;而保护装置3又要比保护装置2长一些,并依此类推:即。
不难看出,各级保护装置的动作时限是由末端向电源逐级增大
的,也就是越靠近电源端,保护的动作时限越长。
各级之间的时限均差一个固定的数值,称其为时限级差Dt 。
对于定时限过电流保护的时限级差Dt,一般为0.5s;对于反时限的时限级差Dt,一般为0.7s。
越靠近电源端线路的阻抗越小,短路电流越大,而保护的动作时间越长,当过电流保护时限不能满足要求时,必须加装电流速断或延时电流速断保护。
6 总结
合理选择与配置10KV供电系统的继电保护,既能快速有效地切除故障设备和线路,又能满足选择性的要求,将事故停电范围降到最低,提高供电可靠性和社会经济效益。
参考文献:
[1]电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M],中国电力出版社。
[2]电力工程电气设计手册[M],中国电力出版社。
[3]基于B/S的继电保护运行与故障信息自动化管理的设想刘达应[期刊论文]—城市建设 20104)。
作者简介:林少锋,海南供电公司检修公司二次班工作负责人。
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