过流保护论文.doc

编号 商丘工学院 毕业论文 设计 题目 反时限过流保护电路 系 别 机 电 工 程 系 专 业 电 气 自 动 化 班 级 09 电 气 1 班 学生姓名 孙 好 指导教师 赵 利 萍 成 绩 2012 年 4 月 商丘工学院毕业论文 设计 I 摘摘 要要 过电流保护装置在整个电力系统中起着举足轻重的作用 它动作的正确与否 对系统能否稳定运行有重大影响 电力系统在运行时常常因为系统中的过电流保 护发生误动作而造成事故 给经济带来巨大的损失 因此 在电力系统运行中 防 止过电流保护装置误动作就显得非常重要 但由于与系统中其它的保护不能很好 地配合而导致其误动作 造成整个系统故障的事情时有发生 该文针对过电流保护误动作的原因进行分析 列举了系统中经常可能发生 保护误动作的情况 其中包括励磁涌流 谐波 振荡闭锁等 且针对各种情况的 发生提出了相应得改进和防范措施 并提出了过电流保护改进的方向 关键词 过流保护误动作 励磁涌流 谐波 振荡闭锁 反时限过流保护电路设计 II 目 录 引言 1 第一章 引起过流保护误动作的原因 2 1 1 过流保护概述 2 1 1 1 过电流保护的工作原理 2 1 1 2 过电流保护接线方式 2 1 2 引起过流保护误动作的几种原因分析 3 1 2 1 励磁涌流与和应涌流的影响 3 1 2 2 不平衡电压 电流的影响 4 1 2 3 谐波电流的影响 4 1 2 4 冲击电流的影响 4 1 2 5 变压器环流的影响 4 1 2 6 电机启动电流的影响 5 1 2 7 弧光接地故障引起的误动 5 1 2 8 系统振荡的影响 5 1 2 9 运行维护上不到位 5 1 2 10 制造部门责任 5 第二章 引起过流保护误动作原因的产生和改善措施 6 2 1 励磁涌流与和应涌流的产生和改善措施 6 2 1 1 励磁涌流与合应涌流的产生 6 2 1 2 防止励磁涌流与和应涌流的改善措施 6 2 2 不平衡电压 电流的产生和改善措施 7 2 3 谐波电流的产生和改善措施 11 2 3 1 谐波电流的产生 11 2 3 2 抑制谐波电流产生的措施 12 2 4 冲击电流的产生和改善措施 12 2 4 1 冲击电流的产生 12 2 4 2 防止冲击电流导致电流保护误动作的措施 13 2 5 变压器环流的产生和改善措施 13 2 5 1 变压器环流的产生 13 2 5 2 防止变压器环流造成过流保护动作的措施 14 2 6 变压器环流的产生和改善措施 14 2 7 弧光接地故障的产生和改善措施 15 商丘工学院毕业论文 设计 III 2 8 系统振荡的产生和改善措施 16 结论 17 参考文献 18 商丘工学院毕业论文 设计 1 引 言 我国目前正处在经济发展的重要时期 各行各业对电力的需求日益增加 因此 预防用电事故就成为迫切需要解决的问题 电力系统在运行中 可能发生 各种故障和不正常运行状态 最常见的也是最危险的故障是发生各种形式的短路 在发生短路时流过故障点的短路电流很大 有可能破坏系统并列运行的稳定性 因此需要在系统中配置过电流保护 然而 在某些情况下 即使采用的过电流保 护装置的动作值和时间匹配得很合理 但由于与系统中其他的保护不能很好地配 合而导致其误动作 造成整个系统故障 因此随着电网结构的日趋紧密 过电流 保护能否正确动作 对电力系统安全 稳定运行非常重要 采取有效地措施防止 过流保护的误动作 对于电力系统来说有重要的安全和经济上面的意义 反时限过流保护电路设计 2 第一章 引起过流保护误动作的原因 1 1 过流保护概述 1 1 1 过电流保护的工作原理 当流过系统的电流值超过过电流保护装置整定的动作值 且经过一定的时 间延时后使保护装置动作 切断故障电路 这就是过电流保护的动作原理 1 1 2 过电流保护接线方式 过电流保护的接线方式是指保护中电流互感器与继电器的连接方式 正确 地选择保护的接线方式 对保护的技术 经济性能都有很大影响 其基本接线方 式有三种 三相三继电器的完全星形接线方式 是用三台电流互感器与三只继电器对 应连接的 如图 1 1 所示 三相三继电器完全星形接线方式 对各种形式的短路 都起保护作用 且灵敏度高 特别是它能反应各种相间短路及中性点直接接地电 网中的单相接地短路 图 1 1 两相两继电器的不完全星形接线方式 是在 A C 相装有电流互感器 分别 与两只电流继电器相连接 如图 1 2 所示 商丘工学院毕业论文 设计 3 图 1 2 两相一继电器的两相电流差接线方式 由两台电流互感器和一只电流继电 器组成 如图 1 3 所示 其中 而两相两继电器不完全星形接线和两相一继电器 的两相电流差接线方式 只能对三相短路和各种相间短路起保护作用 当在没有 装电流互感器的一相发生短路时 保护不会动作 变电站继电保护接线方式的选 择 主要决定于变电站在电力系统中的地位 环境 负荷的性质 出线数目的多 少 电网的结构综合考虑等 图 1 3 1 2 引起过流保护误动作的几种原因分析 1 2 1 励磁涌流与和应涌流的影响 虽然和应涌流本身具有与单台变压器励磁涌流相似的涌流特征 但由于其 衰减速度非常缓慢以及其他一些自身的特点 使得和应涌流的出现给变压器的各 个保护带来了影响 引起了保护的误动作 励磁涌流的大小与合闸角有关 当合闸角为零时 变压器铁芯处于高度饱 和状态 励磁涌流可达额定电流的 6 8 倍 励磁涌流和具有引起涌流特征的应涌 流都容易造成保护误动 反时限过流保护电路设计 4 1 2 2 不平衡电压 电流的影响 三相电压不平衡是指三相系统中三相电压的不平衡 用电压或电流负序分 量与正序分量的均方根百分比表示 三相电压不平衡 即存在负序分量 会引起 继电保护误动 电机附加振动力矩和发热 额定转矩的电动机 如长期在负序电 压含量 4 的状态下运行 由于发热 电动机绝缘的寿命将会降低一半 若某相电 压高于额定电压 其运行寿命的下降将更加严重 电网对地电压会出现严重的不平衡 如此不平衡的电压加在电机三相绕组 上 就会出现过电流保护误动作 不平衡电流 即是零序电流和负序电流 在通常的低压回路中 由于三相 负荷引起的负序电流较小 往往把零序电流作为不平衡电流看待 不平稳电流过 大 一是电动机效率降低 线圈发热 严重时不能正常工作 且会造成保护的误 动作 1 2 3 谐波电流的影响 谐波电流就是将非正弦周期性电流函数按傅立叶级数展开时 其频率为原 周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称 由于系统中有谐波分量时 继电器感受到的电流有效值比基波电流有效值 大很多 则可能造成过电流保护误动 诸如对谐波比较敏感的继电器 能反映瞬 时值的电流继电器 增量继电器 有 LC 并联谐振电路和电阻组成的四臂电桥 应用积分比相原理构成的高频差相保护和差动保护装置等 1 2 4 冲击电流的影响 冲击电流一般是指用电器给电一瞬间在其内部产生的大电流 这个主要体 现在感性和容性负载中 感性负载代表是电机 电机启动的一瞬间 相当于短路 电流是相当大 的 因为电机本身绕组的电阻和电感都很小 在电机关断的时候也会产生一个 反向的冲击电流 当系统冲击电流大于备用电源变压器过电流保护整定值 就会使过电流保 护误动 1 2 5 变压器环流的影响 当继电器中环流大于过电流保护整定值时 将会造成过电流保护误动 环 流是合环后由于两个系统电压 频率 波形差而造成的大环流 环流大时会对系统 商丘工学院毕业论文 设计 5 造城一定冲击 重则损坏设备 造成设备保护误动等 实际是一种冲击电流 所以有 的系统合环要注意同期并列 1 2 6 电机启动电流的影响 一般断路器瞬时动作电流值为额定电流的 10 倍 电动机的起动电流为额定 电流的 7 倍 但最大可达 12 倍 虽然 12 倍电流持续时间极短只有几个周波 但 足以让断路器跳闸 因此电动机保护用断路器的瞬时动作电流为额定额定电流的 12 13 倍 电机的实际启动电流大 若并联电机台数较多机械的运停过程都有可能使 过电流保护误动 1 2 7 弧光接地故障引起的误动 单相弧光接地引起过电压 其电压幅值大大超过了绝缘材料或空气绝缘间 隙所能耐受的电压幅值 并在绝缘薄弱环节击穿或使过电压保护装置 避雷器 动作 总言之 弧光接地电流达到了过电流保护的整定值 就会造成过电流保护 误动作 1 2 8 系统振荡的影响 当发生短路或突然有大负荷切除或投入时 发电机与大系统之间的功角会 发生变化 发电机的输出功率就会沿着发电机的功角特性曲线来回摆动 这就是 电力系统的振荡 当振荡时产生的振荡电流大于过电流保护的动作值时 保护发 生误动作 1 2 9 运行维护上不到位 发电机反时限过电流保护 线路 AB 相故障 同时 电厂发电机负序反时 限保护误动跳闸 发电机负序过电流保护都有可能使过流保护误动作 1 2 10 制造部门责任 电气设备在制造过程中 由于制造工艺原因未能达到一定的精度 接线端 子的松动等也可造成过流保护的误动作 反时限过流保护电路设计 6 第二章 引起过流保护误动作原因的产生和改善措施 2 1 励磁涌流与和应涌流的产生和改善措施 2 1 1 励磁涌流与合应涌流的产生 励磁涌流实质上是断路器操作时引起的电磁暂态现象 是由于变压器内磁 通饱和而引起的 此外 自动励磁调节装置的自激振荡和一次设备的铁磁谐振等 因素也会造成间隙性励磁涌流 励磁涌流的大小与合闸角有关 当合闸角为零时 变压器铁芯处于高度饱和状态 励磁涌流可达额定电流的 6 8 倍 即使不是合闸 角为零的极端情况 也有可能使过电流保护误动 当变电站有 2 台以上主变时 一台变压器空载合闸 会产生励磁涌流 而 如果涌流较大 将使得并列运行的其他变压器中产生和应涌流 和应涌流具有以 下特征 合闸变压器电流始终具有涌流特征 但涌流衰减速度不一致 前面很快 取决于系统与变压器电阻之和 后面很慢 仅与两台变压器的原边等效电阻有关 系统电流大小与涌流大小相关 开始几个周波有涌流特征 随着和应涌流的出现 系统电流逐渐对称起来 涌流特征消失 同时期衰减速度很慢 与此时变压器涌 流衰减的速度一致 和应涌流由于具有涌流特征 因此其幅值也很大 且其持续 时间较长 容易造成保护误动 2 1 2 防止励磁涌流与和应涌流的改善措施 接入速饱和变流器阻止励磁涌流传递到差动继电器中 当励磁涌流进入差 动回路时 由于速饱和变流器的铁芯具有极易饱和的特性 其中很大的非周期分 量使速饱和变流器的铁芯迅速严重饱和 励磁阻抗锐减 使得励磁涌流中几乎全 部非周期分量及部分周期分量电流从速饱和变流器的一次侧绕组通过 变换到二 次侧绕组的电流就很小 差动保护就不会动作 只要合理调节速饱和变流器一二 次侧绕组匝数 就可以更好的消除励磁涌流对差动保护的影响 对于励磁涌流产 生的误动 也可采用带有二次谐波闭锁功能的电流保护 以防止励磁涌流导致电 流保护误动 和应涌流与普通涌流的一次侧电流特征基本上是一致的 TA 饱和在并联和 应涌流时对差动保护的影响较小 而在串联和应涌流时影响较大 差流中二次谐 波含量明显减小 有误动的可能 可在变压器差动保护中增加 TA 饱和的闭锁环 商丘工学院毕业论文 设计 7 节 对于和应涌流产生的误动 也可考虑提高电流定值或引入电压闭锁元件 防止过电流保护误动 2 2 不平衡电压 电流的产生和改善措施 系统故障为电机三相绕组的中心抽头错误接地所引起的时候 电网对地电 压会出现严重的不平衡 如此不平衡的电压加在电机三相绕组上 会造成电流保 护的误动作 造成母线电压不平衡有多种因素 包括 电压互感器高 低压熔断 器熔断 一 二次系统接地 耦合传递 负载不对称 三相 PT 伏安特性不 致 铁磁谐振 接线错误等 电动机效率降低 配变在三相负载不平衡工况下运行 也将引起输出电压三相不平衡 电网中三相间的不平衡电流是普遍存在的 在城 市民用电网及农用电网中由于大量单相负荷的存在 电网电压发生波动时 调度员应先根据电压波动的规律判断故障类型 当 只带电压互感器的空载母线产生电压互感器基波谐振时 需要立即投入一个备用 设备 改变网络参数 消除谐振 由于分频谐振多是由于发生单相接地激发 所 以在排除基波谐振的可能后 调度员应按照常规原则进行线路的接地选拉 找出 接地或断线的故障相 断开故障线路 如电压仍然波动异常 则调度员应立即解 列并网小电厂 调整运行方式 分隔故障范围 破坏谐振条件 消除谐振过电压 后 待电压正常后再行恢复电厂并网及正常运行方式 采用三相整流然后再逆变成三相交流的办法达到稳压 稳频 稳相的目的 相 当于一台三相电动机拖动一台三相发电机 虽然可以消除电网的不平衡电流 采 用单相电容器分相补偿的办法 对电流较大的相多投补偿电容 对电流较小的相少 投甚至不投补偿电容 以达到平衡三相电流的目的 但是 这种方法使少投甚至不 投补偿电容的相得不到良好的补偿 如果不平衡有功电流相当于 AB 相之间跨接一电阻 且电流为 I 那么校正 这个不平衡电流的方法是在 BC 相之间接入一电容 选择电容量使其电流为 0 58I 在 AC 相之间接入一电感 选择电感量使其电流为 0 58I 于是不平衡电 流消失 如果不平衡电流相当于 A 相与中线之间跨接一电阻且电流为 I 那么校 正这个不平衡电流的方法是在 AB 相之间接入一电容 选择电容量使其电流为 0 67I 在 AC 相之间接入一电感 选择电感量使其电流为 0 67I 在 B 相与中线 反时限过流保护电路设计 8 之间接入一电感 选择电感量使其电流为 0 58I 在 C 相与中线之间接入一电容 选择电容量使其电流为 0 58I 于是不平衡电流消失 如果不平衡电流相当于不 只一个电阻 那么可以分别按各个电阻为准计算出所需的补偿量 然后利用迭加 原理进行计算即可 下面举例说明一下 设有一用电系统如图 2 1 所示 图 2 1 这是一个电阻性负荷跨接于两相之间的例子 对于这样的负荷状态 使有 功负荷平均分配于三相之间的方法示于图 2 2 图 2 2 在 A 相与 C 相之间跨接一个电感 选择电感量为 22Kvar 在 B 相与 C 相之 间跨接一个电容 选择电容量为 22Kvar 于是三相的功率因数均变成 1 并且有 商丘工学院毕业论文 设计 9 功功率被平均分配到了三相之间 设另一用电系统如图 2 3 所示 图 2 3 这是一个典型的单相电阻性负荷的例子 对于这样的负荷状态 要使有功 负荷平均分配于三相之间的方法见图 2 4 图 2 4 在 A 相与 B 相之间跨接一个电容 选择电容量为 25Kvar 在 A 相与 C 相之 间跨接一个电感 选择电感量为 25Kvar 在 C 相与零线之间跨接一个电容 选择 电容量为 13Kvar 在 B 相与零线之间跨接一个电感 选择电感量为 13Kvar 于 是三相的功率因数均变成 1 并且有功功率被平均分配到了三相之间 但是上述的调整不平衡电流的方法也带来一个问题 就是需要使用电感 在调整不平衡电流的装置里安装大量的电感是一件很麻烦的事情 电感又大又重 反时限过流保护电路设计 10 成本很高 损耗较大 所幸的是 在实际的系统中 往往拥有大量的感性负荷 正是因为这些感 性负荷的存在 才需要进行功率因数补偿 而负荷中的电感正好可以为我们所利 用 理论分析与现场实验均表明 只要恰当地选择电容器的接法 就可以达到即 补偿功率因数又调整不平衡电流的目的 下面举一例说明如何连接电容器来达到即补偿功率因数又调整不平衡电流 的目的 设有一用电系统如图 2 5 所示 图2 5 这是一个功率因数很低且三相严重不平衡的例子 三相的功率因数均为 0 71 C 相电流比 A 相电流大一倍 在这个例子里 由于负荷含有足够多的电感 因此只要恰当地投入电容器 就可以使三相的功率因数均为 1 并且三相电流平 衡 电容器的接法如图 2 6 所示 商丘工学院毕业论文 设计 11 图 2 6 由图 9 中的数据可知 补偿电容器的总容量恰好等于负荷中的电感总容量 只是由于恰当地选择了电容器的接法 从而使三相的电流平衡 并且三相的功率 因数均等于 1 零线没有电流 当供电系统中的感性负荷较少 而三相电流不平衡又比较严重时 如果不附 加电感 有可能校正之后三相电流不会完全平衡 但只要需要补偿 就总有办法 使不平衡程度有所减轻 对供电系统仍然是有利的 这对于不平衡电压 电流产生的可能造成电流保护误动作这种情况也可采 取将绕组中心抽头的地线改接电机外壳 使中心抽头悬浮即可改善 2 3 谐波电流的产生和改善措施 2 3 1 谐波电流的产生 谐波电流就是将非正弦周期性电流函数按傅立叶级数展开时 其频率为原 周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称 电网谐波来自于 3 个方面 一是发电源质量不高产生谐波 发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝 对对称 铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因 发电源多少也会产生一 些谐波 但一般来说很少 二是输配电系统产生谐波 输配电系统中主要是电力变压器产生谐波 由 于变压器铁心的饱和 磁化曲线的非线性 加上设计变压器时考虑经济性 其工 作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上 这样就使得磁化电流呈尖顶波形 因而含 有奇次谐波 它的大小与磁路的结构形式 铁心的饱和程度有关 铁心的饱和程 度越高 变压器工作点偏离线性越远 谐波电流也就越大 其中 3 次谐波电流可 达额定电流 0 5 三是用电设备产生的谐波 晶闸管整流设备 由于晶闸管整流在电力机车 铝电解槽 充电装置 开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用 给电网造 成了大量的谐波 我们知道 晶闸管整流装置采用移相控制 从电网吸收的是缺 角的正弦波 从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波 从而给电网留下的 也是另一部分缺角的正弦波 显然在留下部分中含有大量的谐波 如果整流装置 为单相整流电路 在接感性负载时则含有奇次谐波电流 其中 3 次谐波的含量可 达基波的 30 接容性负载时则含有奇次谐波电压 其谐波含量随电容值的增大 反时限过流保护电路设计 12 而增大 如果整流装置为三相全控桥 6 脉整流器 变压器原边及供电线路含有 5 次及以上奇次谐波电流 如果是 12 脉冲整流器 也还有 11 次及以上奇次谐波电 流 经统计表明 由整流装置产生的谐波占所有谐波的近 40 这是最大的谐波 源 由于系统中有谐波分量的电力机车等设备运行时 会向系统注入一定的谐 波电流 电容器组是谐波电流的主要负荷支路 电容器的等值阻抗比正常方式要 小 因此电容器流过的谐波电流比正常方式要大 经过 TA 转变到保护装置的二 次电流波形发生严重畸变 谐波与基波幅值叠加后 出现尖峰值较高的电流 当 系统中的继电器采用静态抗饱和型电流继电器时 由于其原理是检测电流峰值 则电流波形畸变程度越大 该继电器感受到的电流有效值比基波电流有效值大很 多 则可能造成过电流保护误动 2 3 2 抑制谐波电流产生的措施 为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题 基本思路有两条 一 条是装设谐波补偿装置来补偿谐波 这对各种谐波源都是适用的 另一条是对电 力电子装置本身进行改造 使期不产生谐波 且功率因数可控制为 1 这当然只 适用于作为主要谐波源的电力电子装置 装设谐波补偿装置的传统方法就是采用 LC 调谐滤波器 这种方法既可补偿 谐波 又可补偿无功功率 而且结构简单 一直被广泛使用 这种方法的主要缺 点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响 易和系统发生并联谐振 导致谐波放 大 使 LC 滤波器过载甚至烧毁 此外 它只能补偿固定频率的谐波 补偿效果 也不甚理想 对于谐波电流引起电流保护误动作 一般来说也可采用将静态抗饱和型电 流继电器换成电磁型继电器来防止误动作 2 4 冲击电流的产生和改善措施 2 4 1 冲击电流的产生 电厂厂用电在与备用电源切换的过程中 在合闸瞬间会产生冲击电流 冲 击电流是一个衰减极快的电流 它的大小与合闸速度有关 合闸时间越快 其残 压衰减的越小 因此 备用变压器母线电压和电动机残压的压差也越小 这样其 商丘工学院毕业论文 设计 13 合闸冲击电流也越小 当冲击电流大于备用电源变压器过电流保护整定值 就会 使过电流保护误动 分组投切无功补偿电容过程中由于实际电路的非理想性 会产生很大的冲 击电流 当电流大于过流保护动作值时会引起保护的误动作 2 4 2 防止冲击电流导致电流保护误动作的措施 对于电厂厂用电在与备用电源切换的过程产生冲击电流这种情况 可以采 用以下措施 采用快速断路器 尽可能快地投上备用断路器 备用变压器过电流 保护加一定的时间延时以躲过冲击电流 SC 在分组投切过程中 由于实际电路的非理想性 会产生很大的冲击电流 通过分析了冲击电流产生的原因 提出通过改进控制电路而非采用串联电抗器消 除冲击电流的对策 2 5 变压器环流的产生和改善措施 2 5 1 变压器环流的产生 在三相电力系统中 三相电压 或电流 在同一时间所处的位置就是相位 通常对称平衡的三相电压或电流的相位互查 120 在电力系统中 发电机和变 压器的相位是否一致 直接关系到它们能否并列运行 再有电磁连接的同一系统 并列或两台变压器并列 以及新线路投入时测量相位是不可缺少的实验项目之一 测量的目的在于判断相位和相序是否正确 以防止由于相位和相序彼此不一致 在并列时造成短路或出现巨大的环流而烧毁设备 两台并联的变压器变压比不等时 两台变压器由于相同的相间产生相位差 而产生环流 环流的大小决定两台变压器变比差异的大小 根据磁势平衡关系 虽然两台变压器原边接同一电源 但由于副边产生的均压环流 两台变压器一次 也将同时产生环流 接线组别不同时 变压器副边电压相位就不同 至少差 30 这个电压差 将出现很大的环流 烧毁变压器或造成过流保护的误动作 当变压器产生励磁涌流时 由于励磁涌流中含有大量二次谐波和三次谐波 分量 而其中的三次谐波成分将耦合到低压侧的 绕组内部 在 绕组内部形成 环流 当变压器高压侧及出线发生接地故障时 将有零序电流产生 此零序电流 同样将耦合到变压器低压侧的 绕组内部 在变压器 绕组内部形成环流 对于 反时限过流保护电路设计 14 变压器低压侧过电流保护 当环流大于过电流保护整定值时 将会造成过电流保 护误动 2 5 2 防止变压器环流造成过流保护动作的措施 两台主变在并联运行前 需要确认的这两台主变的相位 接线组别 变比 是否一致 如有一样不一致就不能够长时间并联 这是防止出现大的主变环流的 重要注意事项 由于变压产生励磁涌流时形成环流而造成过流保护误动作的 一般采用通 过整定继电保护动作时间是增加一定的时间延时来躲过环流 来防止误动作的发 生 2 6 变压器环流的产生和改善措施 对于工业企业供电系统 由于其电网处于电力系统的末端 工作电压很不 稳定 在负荷高峰期 工作电压可能低于额定电压 10 20 而在负荷低谷期又 可能超过额定电压 10 15 因此 电机的实际启动电流可能大于额定启动电流 从而可能使过电流保护装置误动 对于干线过电流保护的动作电流是按躲过最大一台电机启动 其他电机正 常工作的条件整定的 这种计算方法在并联电机台数少 且各并联电机容量相差 较大时是合适的 若并联电机台数较多 各台电机容量相近时 就有可能因多台 电机自启动电流 各并联电机之和 大于干线过电流保护动作电流而使干线过电 流保护装置误动作 有些机械设备在运行中需要反向运转 有时甚至是急停急开 此时电机相 当于反接制动 在此过程中 电机电流可能会达到额定启动电流的 2 倍左右 因 而也可能使过电流保护误动 为了解决启动电流过大造成过流保护的误动作和减少对其它同母线用电设 备的影响 有的容量较大的电动机必须采用启动设备 以限制启动电流及其影响 需要不需要启动设备 关键在于电源容量和电动机容量大小的比较 发电厂或电 网容量愈大 允许直接启动的电动机容量也越大 所以现在新建的中 大型电厂 除绕线式外的感应电动机几乎全部采用直接启动 只有老的和小的电厂中 还可 见到各种启动设备启动的电动机 从不限制启动电流而单纯从防止过流保护误动作的角度上来说 一般采用 商丘工学院毕业论文 设计 15 增大可靠系数的方法来防止保护装置的误动作 2 7 弧光接地故障的产生和改善措施 单相弧光接地是威胁电力系统安全 稳定和可靠运行的最主要和最直接因 素 而中性点的接地方式 直接影响到单相弧光接地的产生和限制力度 根据我 国的传统设计经验 在 10KV 电力系统普遍采用中性点不接地方式 这是因为在 早期的 10KV 电力网中 电力网络简单 电力电缆采用量不大 系统的单相接地 电容电流并不大 而随着各电力系统的飞速发展和增容 原电力系统主接线发生 了很大的变化 电力电缆的采用量急剧增加 从诸多 10KV 系统的运行现状和经 验来看 其过电压发生的机率越来越高 由于过电压造成的事故在整个电气事故 中所占的比例也越来越大 根据 电力设备过电压保护设计技术规程 和电力部 国家的有关标准和要求 对于 3 10KV 电力系统 当单相接地电流小于 30A 时 如要求发电机能带单相接地故障运行 则当与发电机有电气连接的 3 10KV 电网 的接地电流小于 5A 时 其中性点可采用不接地运行方式 如果接地故障不是一种纯金属性质的接地 而是一种间隙性的弧光接地故 障时 当线路较短时 接地电流是很小的 在这种情况下 许多弧光接地故障变 得不能自动熄灭 电力线路一旦发生了不能熄灭的弧光接地故障 由于电压的升 高 电容电流也会随电压的升高而增大 一旦这个电流达到了过电流保护的整定 值 就会造成过电流保护误动作 针对电力系统发生单相接地后的现状 要解决过电压以及发电机的单相接 地电流的问题 应从以下几方面着手 以提高片区电力系统在出现单相接地时的 稳定性和安全性 改变 10KV 系统中性点的接地方式 合理选择过电压保护装置 和加装消弧柜 加强绝缘薄弱环节的绝缘 加强运行维护管理 加强补偿电容器 的维护管理 10KV 电力网络发生单相接地时的接地电流危险区域 其接地电流足以造成 发电机定子铁芯大局域面积的熔化 目前中性点不接地的运行方式已不能满足安 全 可靠运行的需要 同时发生单相弧光接地过电压所产生的过电压对片区电网 的所带来的危害已日益加剧 因此改变片区 10KV 电力系统中性点的接地方式已 十分必要 采用消弧线圈接地以及合理选择避雷器 加强运行维护管理对于保障 片区电网的安全 稳定和可靠运行有相当积极的作用 反时限过流保护电路设计 16 对于以上情况造成的误动 一般也可采用在电力线路中并联电抗器 以及 调整过电流保护整定值的方法来防止其误动作 2 8 系统振荡的产生和改善措施 发电机的原动机输入力矩突然变化 如汽轮机调速汽门犯卡又回复动作 系 统发生突然短路 大机组或大容量线路突然变化等 通常 短路是引起系统振荡 破 坏稳定运行的主要原因 系统振荡有异步 同步