第8.3节 过电压接地保护 电器设备在运行中的承受的过电压,有来自外部的雷电过电压和系统系数发生变化时电磁产生振荡积蓄而引起的内部过电压,按其产生原因又可分为雷过电压和内过电压。 (1)雷过电压
雷过电压又称为大气过电压或外部过电压,它是由于电力系统内的设备或构筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷过电压产生的雷电冲击波,其电压幅值可高达1亿伏,其电流幅值可高达几十万安培,因此对供电系统危害极大,必须采用有效的措施防护。
雷过电压有两种基本形式:一种是雷电直接击中电气设备,线路和构筑物,其过电压引起强大的雷电流通过这些物体放电入地,产生破坏性极大的热效应和机械效应,相伴的还有电磁效应和闪络放电,称直接雷击或直击雷。另一种是雷电对设备,线路或其他物体的静电感应或电磁感应引其的过电压,称感应雷。 雷过电压可分为:直击雷过电压、感应雷过电压、侵入雷过电压。 (2)内过电压
内过电压是由于电力系统中的开关操作,出现故障或其他原因,使电力系统的工作状态突然改变,从而在其过度过程中出现因电磁能在系统内部发生振荡而引起的过电压。 (3)直击雷的保护范围和保护措施 ①可设直击雷保护装置设施
发电厂,变电所的直击雷过电压可采用避雷针,避雷器和钢筋焊接成网等。下列设备应装设直击雷变化装置。 ②不设直击雷保护装置设施。
发电厂有钢筋结构的主厂房,主控制室和配电装置。为保护其他设备而装设的避雷针,不宜装在独立的主控制室和350kV以下的高压屋内配电装置室的顶上。在不相邻高建筑物保护范围内的建筑或设备。 第8.4节 照明 (1)照明方式
为适应生产工艺对室内照度的不同要求,通常采用下述三种照明方式: ①一般照明②局部照明③混合照明 (2)照明种类
① 照明 用来保证被照明场所正常工作时具有需要照度适合视力条件的照明。
② 照明 当工作照明由于电气事故而熄灭后,为了继续工作或从房间内疏散人员而设置的照明。 第9章 继电保护
第9.1节 任务、基本要求、微机保护
继电保护装置,就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运动状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 (1) 基本任务是:?
① 自动地、迅速地、有选择性地将故障元件从供电系统切除,迅速恢复非故障部分的正常供电。
② 能正确反映电气设备的不正常运行状态,并根据要求,发出预报信号,以便值班人员采取措施,保证电气设备的正常工作;或经一段时间运行处理后,电气设备仍不能正常工作,则保护动作于断路器跳闸,将不能正常工作的电气设备切除。
③ 与供配电系统的自动装置(如自动重合闸装置 ARD 、备用电源自动投人装置 APD等)配合,缩短事故停电时间,提高供电系统的运行可靠性。 (2)基本要求 ①选择性
当供电系统发生短路故障时,继电保护装置动作,只切除故障元件,并使停电范围最小,以减小故障停电造成的损失。保护装置这种能挑选故障元件的能力称为保护的选择性。 ②速动性
为了减小由于故障引起的损失,减少用户在故障时低电压下的工作时间,以及提高电力系统运行的稳定性,要求继电保护在发生故障时尽快动作将故障切除。
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③灵敏性 指在保护范围内发生故障或不正常工作状态时,保护装置的反应能力。 ④可靠性
继电保护装置在其所规定的保护范围内发生故障或不正常工作时,一定要准确动作,即不能拒动;不属其保护范围的故障或不正常工作时,一定不要动作,即不能误动。 (3)微机保护
配电系统是电力系统的一部分,通常是指 35kV 及以下电压等级向用户和用电设备配电的供电系统。配电系统中工厂供配电系统的继电保护装置,主要由机电型继电器构成。机电型继电保护属于模拟式保护,多年来已具有丰富的运行和维护经验,基本上能满足系统的要求。随着城市的扩大、工农业生产的发展和人民生活水平的提高,配电系统的容量日趋增大、结构日趋复杂,因而对继电保护的要求也不断提高。现有的模拟式保护难以满足要求,微机型继电保护因此应运而生。 计算机在继电保护领域的运用早在20世纪 50 年代就开始了,首先利用计算机进行离线的故障分析及继电保护装置的整定计算,进行继电保护的动作行为的分析。 70 年代以来随着计算机性能的增强和价格的下降,用微机保护代替原来的机电型继电保护装置成为可能.进人 90 年代后,微机保护主要发展方向是多 CPU 、单片机、并行处理式以及引人人工智能等。
国内在微机保护方面的研究工作起步较晚,但发展却很快,已经推出了不少成型的产品,现已进人全面应用期。 第9.2节 保护的设置 (1)变压器的主保护
变压器的主保护机箱包括高、中、低压侧三个断路器的操作回路。高,中压侧有操作闭锁插件,可以重动三个操作闭锁开入,低压侧无操作闭锁插件,直接作用于断路器。在操作回路插件中,有跳、合闸保持回路、防跳回路、开关位置显示灯,并产生合位跳位接点,供装置使用。 ①差动保护
对变压器绕组、套管及引出线上的故障,应根据容量的不同,装设差动保护。差动保护是反应被保护元件两侧电流的差额而动作的保护装置。
纵联差动保护适用于:并列运行的变压器,容量为6300KVA以上时;单独运行的变压器,容量为10000KVA以上;发电厂厂用工作变压器和工业企业中的重要变压器,容量为6300KVA以上时。 ②过电流保护
为反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流,以及在变压器内部故障时,作为差动保护和瓦斯保护的后备,变压器应装设过电流保护。 ③过负荷保护
对于400KVA以上的变压器,当数台并列运行,或单台运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷情况,装设过负荷保护。过负荷一般情况下是对称的,因此只装于一相电流上,延时作用于信号。对于无人职守的变电所,要装设自动减载装置;对于有人职守的变电所,作用于预告信号。 (2)35KV进线保护
① 电流速断保护;② 定时限过电流保护;③ 一次重合闸;④ 接地检测; (3)6KV线路保护 ①自动按频率减负荷装置
自动按频率减负荷装置的作用:当电力系统出现用功功率缺额而引起频率下降时,有按频率自动减载装置根据频率下降的程度自动切除一部分不重要的负荷,使系统频率迅速恢复至正常值,以免因频率的继续下降引起系统瓦解的严重事故。 ②三相一次重合闸
双侧电源线路重合闸的特点:
双侧电源线路重合闸装置除满足单侧电源线路对重合闸的要求外,还必须考虑如下特点:当线路上发生故障时,两侧的保护装置可能以不同的时限动作于跳闸。当线路上发生故障跳闸以后,再进行重合闸时两侧电源是否同步。 ③小电流接地检测动作于信号装置
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小电流接地检测动作于信号装置的作用:为了监视3—35KV配电系统的绝缘,一般均采用三相三绕组电压互感器,它的一次绕组接成星形中性点接地,辅助二次绕组接成开口三角形,构成了零序电压滤过器。当电网发生单相接地故障时出现零序电压,使电压继电器动作,而动作于信号装置。 ④6KV母联断路器保护——电流速断保护 电流速断保护+定时限过电流保护 整定计算
1)6KV母联断路器保护——电流速断保护
一次侧动作值: Idz?Kk?Ik2?max?1.3?8785?11420.5A
'''(3)继电器动作值:Idz?j?2)线路保护 电流速断保护
KjxKTAIdz?'115005?11420.5?38.07A
一次侧动作值: Idz?Kk?Ik3?max?1.3?8785?11420.5A
'dz?j''(3)继电器动作值:I?KjxKTAIdz?'115005?11420.5?38.07A
定时限过电流保护 一次侧动作值: I'''dz?Kk'''Kh?If?max?Kzq?1.20.85?375?2?1058.82A
继电器动作值:I'''dz?j?KjxKTA(2)Idz?'''115005?1058.82?3.529A
灵敏度校验:Klm?Ik?minI'''dz?8445?321058.82?6.9?1.5,合格
(4)6KV电容器的保护 保护内容有电流速断保护和定时限过电流保护 (5)备自投
6KV桥QF及6KV母线分段
QF分别设置自动投入装置一套,按规定的逻辑程序动作及闭锁。
备用电源自动投入装置,是当工作电源因故障断开以后,能自动而迅速的将备用电源投入工作或将用户切换到备用电源上去,简称为BZT装置。 (6)计量
本站35KV进线,主变一、二次侧
6KV 出线,6KV 电容器组出线均装设数字式电能表。 (7)监控系统
变电所二次系统对一次系统进行的控制,测量和保护,实际上是对一次系统能量的变换和传输过程中相应的信息进行处理的过程。微机监控系统是以计算机为核心构成的变电所的监控和控制系统。该系统由中央处理机,显示器及打印机等外部辅助设备以及与电力生产设备相连接的传感器,执行机构等外围设备组成。
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