35KV变电所继电保护分析

1、35KV变电所继电保护分析【摘要】在变电所中，继电保护有着非常重要的作用。当电力系统发生故障时，继电保护可以在最快的时间内消除异常情况，进而保证人身安全以及设备的正常运行。基于此，本文就以东台宏仁35KV变电所继电保护作为研究对象，对其进行研究。关键词：35KV；变电所；继电保护继电保护是变电站设备安全正常运行的重要保障。作为继电保护装置能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地、有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除，保证无故障设备继续正常运行，将事故限制在最小范围，从而提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全、连续供电。东台宏仁35KV变电所一期为4300高纯度氮气项目供

2、电，二期为4000液氧项目供电，4300项目为4000的备用设备。基于此，本文就以东台宏仁35KV变电所继电保护作为研究的对象，对其进行研究。一、设备概况东台宏仁变电所设两台35KV/10.5KV主变，1#主变为2000KVA，带1台10KV高压电机（960KW），一台10KV/0.4KV变压器（5#变），容量为630KVA。2#主变为8000KVA，8000KVA变压器考虑有载调压SZ11M型，2000KVA为S11M型。二、继电保护配置（1）10kV线路保护为微机保护采用三段式电流保护，并设三相一次重合闸、及小电流接地选线。（2）10kV联络线保护为微机保护采用光纤纵差与三段式方向电流保护

3、，并设小电流接地选线。（3）10kV母线停、送电时，需要在被停、送电母线上各保留一条出线，以防止出现谐振过电压；10kV母线不设专用母线保护，利用主变压器10 kV侧限时电流速断和过电流保护代替母线保护；用主变101开关向10kV母线充电时，主变相关保护应投入，时间定值根据调度指令进行临时更改。三、主变压器保护(1)保护直接采样、跳闸，保护装置的光口数量应该符合直采直跳技术要求，保护与合并单元之间的通信采用9-2规约，采用GOOSE规约与智能终端进行通信。(2)主变压器本体配置本体智能终端，安装在主变本体端子箱内，用来进行主变非电量保护和主变档位、采集温度以及遥调控制。本体非电量保护跳闸使用电

4、缆直跳各侧断路器的方式。(3)在投运变压器之前，值班人员应仔细检查，确认变压器及其保护装置在良好状态，具备带电运行的条件。并注意变压器外部有无异物，临时接地线是否已经拆除，分接开关位置是否正确，各阀门开闭是否正确。变压器在低温投运时，应防止呼吸器结冰被堵。(4)当主变低压侧开关跳闸，造成母线失电后，值班人员应对该母线及各出线间隔设备进行详细检查，并汇报所辖调度员，拉开连接于该母线的所有开关。如果检查为非本所母线故障或主变保护误动，则一般为线路故障，其出线开关或保护拒动所致。在查出拒动开关并拉开隔离后，可恢复对停电母线送电。(5)变压器差动或重瓦斯保护动作，必须进行检查试验，查明原因，否则不得送

5、电；如变压器差动和重瓦斯保护同时动作，更要引起警惕。变压器差动或重瓦斯保护动作后，必须经厂电气负责人批准，由调度发令试送。差动或重瓦斯保护动作跳闸后，其保护信号在有关人员到达现场前不得复归。四、主要配电装置与布置设计（1）35kV备用电源自动投入装置为保证变电所在某一路进线发生故障，并导致进线断路器跳闸时，变电所进线断路器的内桥Dl断路器可以立刻将闸合上，以此来保证变电所的两台主变压器正常运行，所以断路器Dl需要加装备用电源自动投入装置。（2）10kV母分开关备用电源自动投入装置当两台变压器同时运行，而变电站10kV母线分段断路器DL6处于分闸状态时，不论哪台变压器发生故障被切除后，DL6都能

6、够立刻进行合闸，并保证变电所正常对外供电，以此来提高供电的可靠性。（3）35kV，10kV线路保护装置35kV，10kV线路保护装置主要用来保护线路系统产生的故障，减少故障区域。随着超高压、长距离输电线路的不断发展，在继电保护中，输电线路保护具有举足轻重的作用，由此也对输电线路保护功能的要求越来越高。主要保护配置如下图1所示。图1 主要保护配置五、防雷接地保护设计每年三月一日起十月三十一日止为雷季，三月一日前，应该对所有的避雷器进行测试，测试合格后再投入使用。各个局部等电位母排应该相互连接，并最后接到主等电位母排上。基于此，本文通过结合东台宏仁变电所的实际情况，对于其二次系统防雷措施如下：（1

7、）对于变电站直流屏、分布式控制系统以及静电阻抗器电源系统的防雷保护，因为直流屏及分布式控制系统、静电阻抗器系统电源都在变电所的内部，所以不需要对电源系统进行外部防雷设计。根据变电所的实际情况，结合设备的耐过压能力，采取符合国际和国内规范通行的三级防雷措施，可以达到保护的目的。第一级过电压保护器安装在UPS进线处，加装PU65-400DTS 4只过电压保护器。建议直接用25mm2铜芯电缆接至总接地线上，这样可以防范8/20s、65 kA的雷电波，达到最大感应雷的防护标准。第二级过电压保护器安装在UPS的交流输出端，加装PU40-230DTS 2只过电压保护器。建议直接用25mm2铜芯电缆接地至总

8、接地线上。第三级过电压保护器安装在DCS，ESD系统的电源输入端，加装PU15-230DTS 2只过电压保护器，以防止设备侧过电压对系统的冲击。可通过屏体的可靠接地进行接地，铜芯电缆截面积在10mm2到25mm2。如下图2所示。图2 防雷设计（2）10kV线路发生接地故障时，值班员应该对其进行迅速的判断：是一般的单相接地，还是谐振过电压。前者是故障相电压降低或为零，完好相电压升高或达到线电压；而后者是相电压升高到达2-3倍的相电压（只要有一相电压大于2倍以上相电压，即认为是谐振过电压）。此时值班员汇报有关领导，并迅速查找故障线路，消除故障。为消除10kV压变因磁饱和引起谐振过电压，危及电缆线路的安全或造成压变高压熔丝熔断或电压互感器烧坏，谐振后