電力(二)
聯(lián)于電流互感器二次側(cè)(5A),電流互感器是將原邊負(fù)荷電流統(tǒng)一變?yōu)?A測量電流。計量與保護(hù)分別用各自的互感器(計量用互感器精度要求高),計量測量串接于電流表以及電度表,功率表與功率因數(shù)表電流端子。保護(hù)測量串接于保護(hù)繼電器的電流端子。微機保護(hù)一般將計量及保護(hù)集中于一體,分別有計量電流端子與保護(hù)電流端子。
電壓測量回路,220/380V低壓系統(tǒng)直接接220V或380V,3KV以上高壓系統(tǒng)全部經(jīng)過電壓互感器將各種等級的高電壓變?yōu)榻y(tǒng)一的100V電壓,電壓表以及電度表、功率表與功率因數(shù)表的電壓線圈經(jīng)其端子并接在100V電壓母線上。微機保護(hù)單元計量電壓與保護(hù)電壓統(tǒng)一為一種電壓端子。
3)控制回路
(1)合分閘回路
合分閘通過合分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行操作,常規(guī)保護(hù)為提示操作人員及事故跳閘報警需要,轉(zhuǎn)換開關(guān)選用預(yù)合-合閘-合后及預(yù)分-分閘-分后的多檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。以使利用不對應(yīng)接線進(jìn)行合分閘提示與事故跳閘報警,國家已有標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計。采用微機保護(hù)以后,要進(jìn)行遠(yuǎn)分合閘操作后,還要到就地進(jìn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)對位操作,這就失去了遠(yuǎn)分操作的意義,所以應(yīng)取消不對應(yīng)接線,選用中間自復(fù)位的只有合閘與分閘的三檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。
(2)防跳回路
當(dāng)合閘回路出現(xiàn)故障時進(jìn)行分閘,或短路事故未排除,又進(jìn)行合閘(誤操作),這時就會出現(xiàn)斷路器反復(fù)合分閘,不僅容易引起或擴大事故,還會引起設(shè)備損壞或人身事故,所以高壓開關(guān)控制回路應(yīng)設(shè)計防跳。防跳一般選用電流啟動,電壓保持的雙線圈繼電器。電流線圈串接于分閘回路作為啟動線圈。電壓線圈接于合閘回路,作為保持線圈,當(dāng)分閘時,電流線圈經(jīng)分閘回路起動。如果合閘回路有故障,或處于手動合閘位置,電壓線圈起啟動并通過其常開接點自保持,其常閉接點馬上斷開合閘回路,保證斷路器在分閘過程中不能馬上再合閘。防跳繼電器的電流回路還可以通過其常開接點將電流線圈自保持,這樣可以減輕保護(hù)繼電器的出口接點斷開負(fù)荷,也減少了保護(hù)繼電器的保持時間要求。
有些微機保護(hù)裝置自己已具有防跳功能,這樣就可以不再設(shè)計防跳回路。斷路器操作機構(gòu)選用彈簧儲能時,如果選用儲能后可以進(jìn)行一次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構(gòu)(也有用于重合閘的儲能后可以進(jìn)行二次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構(gòu)),因為儲能一般都要求10秒左右,當(dāng)儲能開關(guān)經(jīng)常處于斷開位置時,儲一次能,合完之后,將儲能開關(guān)再處于斷開位置,可以跳一次閘;跳閘之后,要手動儲能之后才能進(jìn)行合閘,此時,也可以不再設(shè)計防跳回路。
(3)試驗與互投聯(lián)鎖與控制
對于手車開關(guān)柜,手車推出后要進(jìn)行斷路器合分閘試驗,應(yīng)設(shè)計合分閘試驗按鈕。進(jìn)線與母聯(lián)斷路,一般應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行互投聯(lián)鎖或控制。
(4)保護(hù)跳閘
保護(hù)跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路,連接片用于保護(hù)調(diào)試,或運行過程中解除某些保護(hù)功能。
(5)合分閘回路
合分閘回路為經(jīng)合分閘母線為操作機構(gòu)提供電源,以及其控制回路,一般都應(yīng)單獨畫出。
4)信號回路
(1)開關(guān)運行狀態(tài)信號由合閘與分閘指示兩個裝于開關(guān)柜上的信號燈組成:經(jīng)過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)不對應(yīng)接線后接到正電源上。采用微機保護(hù)后,轉(zhuǎn)換開關(guān)取消了不對應(yīng)接線,所以信號燈正極可以直接接到正電源上。
(2)事故信號有事故跳閘與事故預(yù)告兩種信號,事故跳閘報警也要通過轉(zhuǎn)化開關(guān)不對應(yīng)后,接到事故跳閘信號母線上,再引到中央信號系統(tǒng)。事故預(yù)告信號通過信號繼電器接點引到中央信號系統(tǒng)。采用微機保護(hù)后,將斷路器操作機構(gòu)輔助接點與信號繼電器的接點分別接到微機保護(hù)單元的開關(guān)量輸入端子,需要有中央信號系統(tǒng)時,如果微機保護(hù)單元可以提供事故跳閘與事故預(yù)告輸出接點,可將其引到中央信號系統(tǒng)。否則,應(yīng)利用信號繼電器的另一對接點引到中央信號系統(tǒng)。
(3)中央信號系統(tǒng)為安裝于值班室內(nèi)的集中報警系統(tǒng),由事故跳閘與事故預(yù)告兩套聲光報警組成,光報警用光字牌,不用信號燈,光字牌分集中與分散兩種。采用變電站綜合自動化系統(tǒng)后,可以不再設(shè)計中央信號系統(tǒng),或?qū)⑵浜喕辉O(shè)計集中報警作為計算機報警的后備報警。
5.變配電站繼電保護(hù)
1)變配電站繼電保護(hù)的作用
變配電站繼電保護(hù)能夠在變配電站運行過程中發(fā)生故障(三相短路、兩相短路、單相接地等)和出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(過負(fù)荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與測量回路斷線等),迅速有選擇性發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出報警,從而減少故障造成的停電范圍和電氣設(shè)備的損壞程度,保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
2)變配電站繼電保護(hù)的基本工作原理
變配電站繼電保護(hù)是根據(jù)變配電站運行過程中發(fā)生故障時出現(xiàn)的電流增加、電壓升高或降低、頻率降低、出現(xiàn)瓦斯、溫度升高等現(xiàn)象超過繼電保護(hù)的整定值(給定值)或超限值后,在整定時間內(nèi),有選擇的發(fā)出跳閘命令或報警信號。
根據(jù)電流值來進(jìn)行選擇性跳閘的為反時限,電流值越大,跳閘越快。根據(jù)時間來進(jìn)行選擇性跳閘的稱為定時限保護(hù),定時限在故障電流超過整定值后,經(jīng)過時間定值給定的時間后才出現(xiàn)跳閘命令。瓦斯與溫度等為非電量保護(hù)。
可靠系數(shù)為一個經(jīng)驗數(shù)據(jù),計算繼電器保護(hù)動作值時,要將計算結(jié)果再乘以可靠系數(shù),以保證繼電保護(hù)動作的準(zhǔn)確與可靠,其范圍為1.3~1.5。
發(fā)生故障時的最小值與保護(hù)的動作值之比為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù),一般為1.2~2,應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)范要進(jìn)行選擇。
3)變配電站繼電保護(hù)按保護(hù)性質(zhì)分類
4)變電站繼電保護(hù)按被保護(hù)對象分類
(1)發(fā)電機保護(hù)
發(fā)電機保護(hù)有定子繞組相間短路,定子繞組接地,定子繞組匝間短路,發(fā)電機外部短路,對稱過負(fù)荷,定子繞組過電壓,勵磁回路一點及兩點接地,失磁故障等。出口方式為停機,解列,縮小故障影響范圍和發(fā)出信號。
(2)電力變壓器保護(hù)
電力變壓器保護(hù)有繞組及其引出線相間短路,中性點直接接地側(cè)單相短路,繞組匝間短路,外部短路引起的過電流,中性點直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓、過負(fù)荷,油面降低,變壓器溫度升高,油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。
(3)線路保護(hù)
線路保護(hù)根據(jù)電壓等級不同,電網(wǎng)中性點接地方式不同,輸電線路以及電纜或架空線長度不同,分別有:相間短路、單相接地短路、單相接地、過負(fù)荷等。
(4)母線保護(hù)
發(fā)電廠和重要變電所的母線應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)。
(5)電力電容器保護(hù)
電力電容器有電容器內(nèi)部故障及其引出線短路,電容器組和斷路器之間連接線短路,電容器組中某一故障電容切除后引起的過電壓、電容器組過電壓,所連接的母線失壓。
(6)高壓電動機保護(hù)
高壓電動機有定子繞組相間短路、定子繞組單相接地、定子繞組過負(fù)荷、定子繞組低電壓、同步電動機失步、同步電動機失磁、同步電動機出現(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。
6.微機保護(hù)裝置
1)微機保護(hù)的優(yōu)點
(1)可靠性高:一種微機保護(hù)單元可以完成多種保護(hù)與監(jiān)測功能。代替了多種保護(hù)繼電器和測量儀表,簡化了開關(guān)柜與控制屏的接線,從而減少了相關(guān)設(shè)備的故障環(huán)節(jié),提高了可靠性。微機保護(hù)單元采用高集成度的芯片,軟件有自動檢測與自動糾錯功能,也有提高了保護(hù)的可靠性。
(2)精度高,速度快,功能多。測量部分?jǐn)?shù)字化大大提高其精度。CPU速度提高可以使各種事件以m s來計時,軟件功能的提高可以通過各種復(fù)雜的算法完成多種保護(hù)功能。
(3)靈活性大,通過軟件可以很方便的改變保護(hù)與控制特性,利用邏輯判斷實現(xiàn)各種互鎖,一種類型硬件利用不同軟件,可構(gòu)成不同類型的保護(hù)。
(4)維護(hù)調(diào)試方便,硬件種類少,線路統(tǒng)一,外部接線簡單,大大減少了維護(hù)工作量,保護(hù)調(diào)試與整定利用輸入按鍵或上方計算機下傳來進(jìn)行,調(diào)試簡單方便。
(5)經(jīng)濟(jì)性好,性能價格比高,由于微機保護(hù)的多功能性,使變配電站測量、控制與保護(hù)部分的綜合造價降低。高可靠性與高速度,可以減少停電時間,節(jié)省人力,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
2)微機保護(hù)裝置的特點
微機保護(hù)裝置除了具有上述微機保護(hù)的優(yōu)點之外,與同類產(chǎn)品比較具有以下特點:
(1)品種齊全:微機保護(hù)裝置,品種特別齊全,可以滿足各種類型變配電站的各種設(shè)備的各種保護(hù)要求,這就給變配電站設(shè)計及計算機聯(lián)網(wǎng)提供了很大方便。
(2)硬件采用最新的芯片提高了技術(shù)上的先進(jìn)性,CPU采用80C196KB,測量為14位A/D轉(zhuǎn)換,模擬量輸入回路多達(dá)24路,采到的數(shù)據(jù)用DSP信號處理芯片進(jìn)行處理,利用高速傅氏變換,得到基波到8次的諧波,特殊的軟件自動校正,確保了測量的高精度。利用雙口RAM與CPU變換數(shù)據(jù),就構(gòu)成一個多CPU系統(tǒng),通信采用CAN總線。具有通信速率高(可達(dá)100MHZ,一般運行在80或60MHZ)抗干擾能力強等特點。通過鍵盤與液晶顯示單元可以方便的進(jìn)行現(xiàn)場觀察與各種保護(hù)方式與保護(hù)參數(shù)的設(shè)定。
(3)

責(zé)任編輯:售電小陳