電氣自動化專業(yè) 6kv配電系統(tǒng)繼電保護與整定方法探究

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1、6kv配電系統(tǒng)繼電保護與整定方法探究 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)中建立時間很長的6kv配電系統(tǒng)在布局中也存在不合理的情況，導致企業(yè)的正常運行受到影響。在這種條件下，就應(yīng)該做好6kv配電系統(tǒng)的繼電保護工作，結(jié)合企業(yè)電力系統(tǒng)的實際情況，選擇合適的整定方法，從而使得因配電系統(tǒng)繼電保護失誤導致的損傷大大減小，保證企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營時的用電得到保證。本文主要對6kv配電系統(tǒng)繼電保護進行了分析，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、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)運行的情況將會直接對企業(yè)的運行情況產(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)存在的特點是運行簡單直觀，可以直接進行設(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)運行可靠正常，就需要對系統(tǒng)中存在的繼電保護裝置進行科學設(shè)計。 一、6kv系統(tǒng)繼電保護裝置的現(xiàn)狀 在社會經(jīng)濟以及科學技術(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)今在社會上存在的開關(guān)設(shè)備以及繼電保護裝置主要有以下幾類：首先，在上世

3、紀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，大部分被運用于一些改制企業(yè)中。其次，軋鋼、煉鋼、水泵房、鼓風房等斷路器的設(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，但是在這個系統(tǒng)中使用的保護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功能較為單一，對于電網(wǎng)升級的很多技術(shù)都不能進行滿足。最后，很多得到擴充之后的變電站都配置了金屬開關(guān)柜，微機綜合保護裝置，設(shè)備十分先進。 這些不同類型的開關(guān)設(shè)備以及繼電保護設(shè)備在不同時期所產(chǎn)生的作用也是不同的。由于很多使用時間過長的電網(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、結(jié)構(gòu)合理，而是根據(jù)自身的發(fā)展情況以及實際需要對電網(wǎng)進行逐步改造的。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：（1）變電站之中存在的架空導線回路較多，導致導線的截面增大，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）線路存在負荷多。（3）系統(tǒng)中的架空線路沖擊電流頻繁度較高，導致電纜的連接增多。（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，造成故障動作發(fā)生時配合度不高。 這種由于系統(tǒng)負荷電流過大，導致截面面積增大的情況，屬于一種具有很強特異性的系統(tǒng)

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

6、造的時候，改造的重點應(yīng)該放在少油式斷路器、型號較老操作機構(gòu)以及繼電器的相關(guān)元件進行有針對性地改造，并將其更換成真空斷路器、具有儲備功能的操作系統(tǒng)以及微機綜保裝置?，F(xiàn)今在變電站出線供電中得到運行的主要有水泵房、循環(huán)泵房以及鼓風房等。由于變電站使用的微機綜保裝置主要是第一代的產(chǎn)品，其本身存在的保護功能具有單一性的特點，對于現(xiàn)今電網(wǎng)升級后的要求不能完全適應(yīng)，因此，需要對其進行相應(yīng)的改造[2]。變電站中的二級6kv配電室中所使用的開關(guān)柜，操作機構(gòu)的型號十分老舊，且其中存在的保護裝置較多，因而需要對其進行微型保護改造。只有實現(xiàn)兩級開關(guān)保護裝置的微型化，才能使得電網(wǎng)故障發(fā)生時的技術(shù)條件得到滿足。 （二）

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

8、后備保護的作用。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。將瞬時電流速斷保護設(shè)置為主保護的模式，將存在一定時限的電流保護設(shè)置為輔助保護，將定時限過流保護設(shè)置為后備保護以及下一級的開關(guān)保護。中心配電室供電中，出線開關(guān)設(shè)置過流保護以及延時速斷，而進線開關(guān)一般只設(shè)置瞬時速斷保護。將配電室中的各種出線開關(guān)柜都設(shè)置成真空短路、微機綜保形式。只有這樣，才能使得上下級開展的時限保護可以有效配合。一般將配電室的出線開關(guān)柜設(shè)置成三段式的微機綜保，第一段設(shè)置為主保護，采用瞬時電流速斷保護方式；第二段設(shè)置為輔助保護，采用存在時限過流保護的方式；第三段為后備保護，利用定時限過負荷保護

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

10、相關(guān)人員對于系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常盡早進行處理。由此可見，在系統(tǒng)中安裝繼電保護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)報給相關(guān)人員，從而使得系統(tǒng)得以可靠正常運行，并對系統(tǒng)運行安全性以及連續(xù)性進行最大程度保護。 結(jié)語： 綜上所述，由于6kv配電系統(tǒng)所存在的實際問題，導致系統(tǒng)繼電保護問題存在一定的難度。這個時候，就應(yīng)該加強變電站的相關(guān)技術(shù)改造工作，對繼電保護進行充分分析以及實行相應(yīng)改造，并依據(jù)系統(tǒng)的本身情況選擇合適的整定計算方式，實現(xiàn)繼電保護的準確性以及可靠性。 參考文獻： [1]李桂楊.配電系統(tǒng)繼電保護應(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)繼電保護整定軟件的開發(fā)[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2011,10:116-120. [3]凌增伍.配電線路保護的整定計算問題研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,14:115-116.