應(yīng)對地區(qū)小電源并網(wǎng)大系統(tǒng)電網(wǎng)保護(hù)的完善措施
楊萍
(石嘴山供電局，寧夏石嘴山753000)
摘要：從小電源聯(lián)絡(luò)線的保護(hù)、系統(tǒng)變壓器的間隙保護(hù)、故障解列裝置、備自投裝置的原理及運行情況上分析小電源對電網(wǎng)保護(hù)的影響，根據(jù)繼電保護(hù)整定規(guī)程，結(jié)合電網(wǎng)實際運行情況，對上述保護(hù)采取了合理的整定原則，提出了積極有效的技術(shù)改進(jìn)措施，完善了接有并網(wǎng)小電源的系統(tǒng)保護(hù)，保證了系統(tǒng)電網(wǎng)和并網(wǎng)小電源的安全可靠運行.
1引言
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，許多大型廠礦企業(yè)擁有自備電源，這些電源發(fā)電除自用外，有時通過35kv、10 kv饋線向電岡倒送電能。隨著這類電源容量和數(shù)量的增加，在實際運行中對保護(hù)的影響也不容忽視。因此，本文重點分析了并網(wǎng)小電源對系統(tǒng)相關(guān)保護(hù)的影響，并提出了受小電源的影響的一些元件的保護(hù)，如：不接地變壓器保護(hù)、小電源聯(lián)絡(luò)線的保護(hù)、備自投保護(hù)、故障解列保護(hù)，在有小電源并網(wǎng)時應(yīng)注意的問題，以及保護(hù)的配置原則和整定配合的改進(jìn)措施。
2分析并網(wǎng)小電源對電網(wǎng)的影響以及系統(tǒng)保護(hù)所采取的相應(yīng)改進(jìn)措施
如圖1所示為以某110kv變電站為例，該站為中性點直接接地系統(tǒng)的主網(wǎng)終端變，兩臺110kv變壓器經(jīng)間隙接地并列運行，小電源f1通過35kv聯(lián)絡(luò)線和系統(tǒng)并網(wǎng)。
一旦有小電源并網(wǎng)，系統(tǒng)將會受到較大的影響。此時，電網(wǎng)的功率導(dǎo)向、故障電流的分布、系統(tǒng)
電壓等電氣量都會有所改變，因此，能反映這些電氣量的保護(hù)裝置也要隨著這些電氣量的改變來重新考慮保護(hù)配置和整定原則，以適應(yīng)小電源并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響。設(shè)并網(wǎng)小電源聯(lián)絡(luò)線系統(tǒng)側(cè)開關(guān)編號為311，小電源側(cè)開關(guān)為312。
2．1并網(wǎng)小電源聯(lián)絡(luò)線的系統(tǒng)側(cè)開關(guān)保護(hù)受到的影響及保護(hù)改進(jìn)措施
在沒接入并網(wǎng)小電源前311線路為單電源饋線，接入并網(wǎng)小電源后311線路即成為雙電源運行方式，當(dāng)小電源聯(lián)絡(luò)線發(fā)生相間故障時，設(shè)故障點為dl，大電源和小電源同時從兩個方向給故障點提供短路電流il、i2；當(dāng)系統(tǒng)變壓器發(fā)生相間故障時，設(shè)故障點為d2，小電源和大系統(tǒng)同時也會提供相反方向兩個短路電流14、13，此時就需要考慮311開關(guān)保護(hù)的選擇性問題，需要它的保護(hù)在本線故障能可靠動作，而系統(tǒng)變壓器故障不動作。35kv線路一般配置三段式過流及重合閘保護(hù)，如果沒有方向元件，311開關(guān)保護(hù)在變壓器和線路故障時均會動作，此時可將三段式過流保護(hù)改為三段式方向過流保護(hù)，方向由母線指向線路，當(dāng)系統(tǒng)變壓器發(fā)生故障時，31l開關(guān)的保護(hù)不會發(fā)生反方向誤動，而聯(lián)絡(luò)線發(fā)生故障保護(hù)將會正確動作+加裝方向元件即可保證311保護(hù)的選擇性。同時3ll開關(guān)的重合閘保護(hù)由無條件重合閘改為檢無壓重合閘，因為規(guī)程規(guī)定，帶地區(qū)電源的主網(wǎng)終端線路，宜選用解列重合閘方式，終端線路發(fā)生故障，在地區(qū)電源解列后，主網(wǎng)側(cè)檢無壓重合，地區(qū)電源側(cè)不重合。這樣將會保證小電源不會被非同期強(qiáng)行拉入系統(tǒng)并網(wǎng)，保證了地區(qū)聯(lián)網(wǎng)小電源的安全可靠運行。
2．2并網(wǎng)小電源對11okv中性點不接地變壓器的影晌及變壓器間隙保護(hù)采取的相應(yīng)對策
當(dāng)主網(wǎng)主供電源線路發(fā)生接地故障瞬時故障跳閘時，若系統(tǒng)1lokv側(cè)接地故障點d3還存在時，變電站成為帶接地故障點的中性點不接地系統(tǒng)，系統(tǒng)1lokv側(cè)會出現(xiàn)很大的零序過電壓，變壓器中性點電位升高到相電壓，這樣對全絕緣變壓器來說雖能短時間承受，但分級絕緣的變壓器絕緣將遭到破壞。因此，電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路，大電流接地系統(tǒng)當(dāng)失去直接接地全部中性點時，應(yīng)由主變壓器高壓側(cè)中性點間隙接地零序保護(hù)動作切除短路點。由以上原理分析可知，由于并網(wǎng)小電源的存在，使得變壓器中性點絕緣有過電壓損害的危險性，因此llokv不接地變壓器需由f裝中性點間隙接地零序過流和零序過電壓保護(hù)，在變壓器過電壓的情況下，中性點間隙接地零片過流和零序過電壓保護(hù)需快速可靠動作，使得變壓器迅速脫離系統(tǒng)過電壓。因此，考慮讓中性點間隙接地零序過流和零序過電壓保護(hù)動作聯(lián)切小電源聯(lián)絡(luò)線。三倍零序電壓整定為150v-180v，，間隙零流一次值整定為40a—100a，保護(hù)動作后以第一時限0.3s聯(lián)切小電源。小電源的消失使系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常，間隙保護(hù)將會返回，主變繼續(xù)運行，減少了變壓器停電的幾率，保證了供電的可靠性。
2．3分析故障解列裝置的原理及裝設(shè)的必要性
當(dāng)主網(wǎng)主供電源線路發(fā)生瞬時故障跳閘時，此時小電源因無法承擔(dān)變電站負(fù)荷而自行解列。但由于特殊的系統(tǒng)運行狀態(tài)或者電廠側(cè)自身某些原因，小電源不一定能快速可靠的自行解列。此時。假如主供電源無條件重合，勢必將小電源又無條件強(qiáng)行拉入系統(tǒng)，將可能會出現(xiàn)比較嚴(yán)重的后果。當(dāng)變電站負(fù)荷 |
