电力工程论文发表10kV配电系统继电保护的分析

摘要：城市电网10kV配电系统是电力系统发电、变电、输电、配电和用电等五个环节的一个重要组成部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到党政机关、工矿企业、居民生活用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。　　关键词：配电系统,继电保护　　1.继电保护的基本概念　　1.110KV配电系统的几种运行状况　　(1)供电系统的正常运行　　这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作;各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况;　　(2)供电系统的故障　　这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况;　　(3)供电系统的异常运行　　这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。　　1.2.10KV配电系统继电保护装置的任务　　(1)在供电系统中运行正常时，它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据;　　(2)如供电系统中发生故障时，它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行;　　(3)当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理;　　2.几种常用电流保护的分析　　2.1定时限过电流保护　　2.11什么是定时限过电流保护　　继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。　　2.12继电器的构成　　定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性，上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般应用在10～35KV系统中比较重要的变配电所。　　2.13定时限过电流保护的基本原理　　10KV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护的原理接线图。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。当被保护线路只设有一套保护，且时间继电器的容量足大时，可用时间继电器的触点去直接接通跳闸回路，而省去出口中间继电器。当被保护线路中发生短路故障时，电流互感器的一次电流急剧增加，其二次电流随之成比例的增大。当CT的二次电流大于电流继电器的起动值时，电流继电器动作。由于两只电流继电器的触点是并联的，故当任一电流继电器的触点闭合，都能接通时间继电器的线圈回路。这时，时间继电器就按照预先整定的时间动作使其接点吸合。这样，时间继电器的触点又接通了信号继电器和出口中间继电器的线圈，使其动作。出口中间继电器的触点接通了跳闸线圈回路，从而使被保护回路的断路器跳闸切断了故障回路，保证了非故障回路的继续运行。而信号继电器的动作使信号指示牌掉下并发出警报信号。　　由上不难看出，保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。　　2.14动作电流的整定计算　　过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。为此必须满足以下两个条件:　　①在正常情况下,出现最大负荷电流时(即电动机的启动和自启动电流,以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等)不应动作。即:　　Idz﹥Ifh.max　　式中Idz:过电流保护继电器的一次动作电流;Ifh.max:最大负荷电流。　　②保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后,保护装置有可能出现最大负荷电流,为保证选择性,已动作的电流继电器在这时应当返回。因此保护装置的一次返回电流If应大于最大负荷电流Ifh.max。即:　　If>Ifh.max　　因此,定时限过电流装置电流继电器的动作电流Idz.j为:　　Idz.j=(Kk.Kjx/Kf.Nlh).Ifh.max　　式中Kk:可靠系数,考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设。一般取为1.15～1.25Kjx——由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时Kjx=1;如为三角形接线和两相电流差接线时Kjx=√3Kf:返回系数,一般小于1;Nlh:电流互感器的变比。　　2.15动作时限的整定原则　　为使过电流保护具有一定的选择性，各相临元件的过电流保护应具有不同的动作时间。　　在线路XL-1、XL-2、XL-3的靠近电源端分别装有过电流保护装置1、2、3。当D1点发生短路时，短路电流由电源提供并流过保护装置1、2、3，当短路电流大于它们的整定值时，各套保护装置均启动。但按选择性的要求，应只由保护装置3(离故障点最近)动作于跳闸。在故障切除后，保护装置1、2返回。因此就必须使保护装置2的动作时间较保护装置1长一些;而保护装置3又要比保护装置2长一些，并依次类推，即：　　t1>t2﹥t3　　不难看出，各级保护装置的动作时限是由末端向电源端逐级增大的。也就是越靠近电源端，保护的动作时限越长，有如阶梯一样，故称为阶梯性时限特性。各级之间的时限均差一个固定的数值，称其为时限级差Dt。对于定时限过电流保护的时限级差Dt一般为0.5S;对于反时限的时限级差Dt一般为0.7S。可是，越靠近电源端线路的阻抗越小，短路电流将越大，而保护的动作时间越长。也就是说过电流保护存在着缺陷。这种缺陷就必须由电流速断保护来弥补不可。　　2.16过电流保护的保护范围。过流保护可以保护设备的全部，也可以保护线路的全长，还可以作为相临下一级线路穿越性故障的后备保护。　　2.2电流速断保护　　2.2.1电流速断保护电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障,减小故障持续时间,防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。　　2.2电流速断保护的构成电流速断保护是由电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般不需要时间继电器。它是按一定地点的短路电流来获得选择性动作,动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。　　2.3瞬时电流速断保护的整定原则和保护范围 瞬时电流速断保护与过电流保护的区别,在于它的动作电流值不是躲过最大负荷电流,而是必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流。当在被保护线路外部发生短路时,它不会动作。　　2.4 瞬时电流速断保护的基本原理 瞬时电流速断保护的原理与定时限过电流保护基本相同。只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。　　2.5略带时限的电流速断保护瞬时电流速断保护最大的优点是动作迅速,但只能保护线路的首端。而定时限过电流保护虽能保护线路的全长,但动作时限太长。因此,它的保护范围就必然会延伸到下一段线路的始端去。这样,当下一段线路始端发生短路时,保护也会起动。为了保证选择性的要求,须使其动作时限比下一段线路的瞬时电流速断保护大一个时限级差,其动作电流也要比下一段线路瞬时电流速断保护的动作电流大一些。略带时限的电流速断保护可作为被保护线路的主保护。　　3.结语　　10kv配电系统中因为供电范围的增加其安全性就成为了电网管理和设计的首要问题。而继电保护装置是在网络出现故障的时候最大限度保护设备的重要技术措施， 因此在对继电保护装置进行选择和设置的时候，就应当从分考虑本网络的特点，合理设置提高保护的可靠性。　　参考文献：　　[1]张玮.浅析1OkV配电系统继电保护[J].硅谷，2010，(13)　　[2]刘瑞庭.分析1OkV配电系统继电保护的有关问题[J]广东科技，2010，(22)　　[3]冼海炎.分析10kV配电系统继电保护的装置构成[J]广东科技，2009，(18)　　[4]肖义祥.关于10kV配电系统继电保护的思考[J].企业技术开发，2010，(23)　　核心期刊投稿网http://www.qikan2015.com期待您的到来,您的核心期刊发表、核心论文发表、写作指导,职称论文发表之路从我们这里开始!