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摘要:10kV低压系统是电力系统重要内容,其覆盖范围比较广,运行效果直接关系到人们生活质量。就10kV低压系统来说,其走径复杂度较高,并且设备参差不齐,很容易受环境气候等因素影响,导致在运行过程中出现故障。为提高电网运行稳定性与安全性,就需要重点做好对继电保护工作的研究。
关键词:10KV低压系统;继电保护;电力系统
引言
在10Kv低压系统中,人为因素对电力系统所造成的安全隐患诸多,并且可以满足不同地域运行环境对电力系统造成的不良影响,继电保护装置将发挥着重要作用,因此进一步提高分析继电保护装置在10kv供电系统中配置作用。当今社会,电力系统中,所有电气设备都是通过电气线路紧密结合在一起,由于低压系统要面临各种不同的运行环境和人为因素造成的不良影响,并且还会产生一系列的线路问题。随着我国综合国力的不断提升,许多高层、超高层建筑、医院、学校等大中型单位进线电源电压的等级都是10kV,所以10kV进线电压的使用范围非常广泛,在整个电力系统中起着非常重要作用,本文主要对10kV低压系统中几个继电保护问题进行了探究和分析。
1.10KV低压系统的继电保护概述
1.110KV低压系统在电力系统中的重要位置
电力系统主要是由五个部分组成的,主要包括发电、变电、输电、配电以及用电,其中主要的零件包括发电机、变压器以及输配电线路等。同时在电力系统中,还有各种不同类型的电气设备,并且它与电气线路连接在一起,但是由于其具有地域面积广阔和运行环境复杂等特点,所以电力系统发生故障是时有发生的。其中10KV低压系统占据着一个非常复杂的位置,这样就使得其经常发生故障,主要的故障是短路。
1.210KV低压系统中应配置的继电保护
根据工厂企业的有关要求,在进行10KV低压系统设计中,应该设置保护装置,即瞬时过电流保护,带时限的电流速断保护,以及电流速断保护,这样可以起到一定的保护作用。
2.10kV低压系统中继电保护配置现状
随着社会的进步,我国电力系统经过电磁型、晶体管型、集成电路型、逐渐发发展到今天的微机型。继电保护技术也在不断的创新,从机电式继电保护开始、经过晶体管式继电保护、集成电路式继电保护,逐步演变成现在的微机式继电保护。除了早期建设的10KV系统外,为满足现在10KV低压系统对继电保护的要求,大量的引入电子技术、计算机技术、网络技术与通信技术,采用瞬时电流速断保护、直流操作的定时限过电流保护、交流操作的反时限过电流保护装置。尽管10KV电力系统正迅速发展,但是在运行的过程中仍然存在一些弊端,比如说系统供电的可靠性不持久,稳定性、故障切除的速度较慢,保护动作与运行方式不够灵活、故障响应不够灵敏、运行人员素质水平不达标等等,因此针对以上几种情况,进行电力方面综合的改进,对电力系统的发展具有重要意义。
3.在10KV低压系统中继电保护装置的使用要求
为达到10KV低压电力系统的运行要求,在选择继电保护装置时要考虑以下几个因素:首先继电保护装置性能具备应有的可靠性。即保护装置的设计原理、整定计算、安装调试必须做到准确无误,为加强保护的可靠性,要求组成保护装置的所有元件质量必须达标、系统必须简化有效,运行维护必须及时。其次选择性,即首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,保证非故障部分继续运行,以减少停电范围,只有在故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。第三是要具备高度灵敏性,即在设备或线路的被保护范围内发生金属性发生短路时,即保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围。
4.10kV低压系统继电保护常见故障
4.1设备老化严重
现阶段我国低压系统中使用的继电保护设备大部分比较老旧,自动化程度不高,导致继电保护装置不能充分发挥其作用。比如很多老式继电保护装置的节点处多出现氧化尘,这样会使压力降低,导致继电保护装置的敏感性和准确性下降,很容易出现当电力系统出现故障时继电保护拒绝启动应急处理方案或者当异动问题较轻不会对电子系统构成威胁时启动了应急处理方案,把电器元件与整个电力系统进行了分离,甚至是越级跳闸问题的频出。
4.2短路电流造成电流互感器瞬间饱和
低压系统中的供应电流一般都很大,当变、配电所出口处发生短路时,短路电流甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几十甚至几百倍,使电流互感器变比的误差加大,电流速断保护可能停止工作。短路造成电流互感器饱和,定时限过流保护装置拒动,从而扩大了故障影响的范围,严重时可能导致整个低压系统瘫痪。
4.3励磁涌流的影响
电流速断保护中没有将配电变压器正常运转时产生的励磁涌流这一影响因素给予足够的重视和充分的考虑,会导致这时的励磁涌流初始值远远大于无时限电流速断保护值,这就造成一些变电所的输出线在检修问题时能正常工作运行,而当合上电器开关时反倒容易启动跳闸这一保护处理机制,更有甚者会在电力系统运行过程中多次出现跳闸问题。
5.应对措施
5.1加大资金投入,更新老化设备
随着社会的进步和科技的发展,低压系统继电保护装置和技术得到了很大改善。为了提高继电保护的效用和性能,需要与时俱进地更新已经老化或者频出故障的继电保护设备,同时加大对继电保护工作的资金投入,以用来购买先进的继电保护设备,学习先进的继电保护技术,加强和发达国家的技术交流与互动,了解相关领域的最新动向和研究成果,使继电保护系统更好地发挥其作用,保障低压系统的正常运转。
5.2防止励磁涌流引起误动
励磁涌流的衰减情况与时间之间有着密切的联系。根据现有的研究成果显示,10个工频周波后,衰减后的涌流基本无法通过非实验室的方法检测。基于上述情况,在保证装置流畅执行输出元件速动性的基础上,应根据实际情况延长发出动作指令的时间,从而有效解决上述问题。结合笔者的工作经验和国内一些研究成果,笔者认为,延时0.1~0.5s即可有效地降低励磁涌流对继电器的负面影响。
5.3避免电流互感器饱和
在实际工作中,可通过提升电流互感器变比的方式满足其载荷需求。通常情况下,在常见的常规用电需求中,配比采用300/5即可,而对于一些工业用电用户,可根据实际使用需求进一步提升其比例。除此之外,针对饱和问题,还可通过进一步降低二次负荷量的方式解决:将继电保护装置与测量电器的电流互感器分开、缩短二次侧电路和增加二次侧电路电缆横截面积等。
结语
总而言之,在当今的城市电网中,10kV的低压系统是否能够正常的、有序的、安全稳定的工作,直接影响着整个城市电网的供电质量。在低压系统中安装继电保护装置时,必须要经过严密的筛选并与供电实际相结合,选择灵敏性、可靠性比较高的、选择能力和速动性能较为良好的继电保护装置。此外,还要应用一些保护措施以保证继电保护装置能够完成日常的防护工作,保障电力系统安全、可靠、稳定的运行,以有效地促进我国10kV低压系统继电保护的事业能够持续稳定的发展。
参考文献
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