发电厂低压厂用电保护整定配合的探讨

发电厂低压厂用电保护整定配合的探讨

李凯

（山东核电有限公司山东烟台265116）

摘要：随着社会的发展，我国的电力工程的发展也突飞猛进。继电保护装置都是为了在电力系统在发生问题时，能够在最快的时间内进行修复的一种保证。一般情况下，继电保护装置能够有效的减少发电设备在出现故障时出现的损害，提高对周围地区供电的稳定性。继电保护的技术性比较高，其主要表现为出现故障的分析能力方面，因为一旦发电厂的发电设备出现了故障，那么继电保护装置就是直接进行解决的措施。所以，如何提高继电保护的可靠性就成为了工作人员和管理人员最为关心的话题。

关键词：发电厂低压厂；用电保护；整定配合；探讨

引言

针对发电厂低压用电设备电压等级、设备类型复杂，负荷支路覆盖面广，保护的整定配合也相应变得错综复杂。400V厂用变压器保护配置在高压侧断路器开关保护模块内，主要有速断保护、过流保护、过负荷保护、零序保护，分级动作于发信、跳400V负荷侧开关、跳变压器高压侧电源断路器。400V进线开关保护一般通过开关本体保护模块配置，根据负荷性质，配置速断、过流、过负荷、接地等，分级动作于跳本体、跳变压器上级断路器。400V负荷开关保护通过本体自带的速断保护实现瞬时故障的保护跳闸功能。为实现低压厂用电保护能在各类故障下正确动作，不拒动、不误动、不越级，故在整定定值时，极差配合是必须考虑的问题。主要包括400V厂用变压器保护模块、400V进线开关保护、400V负荷开关保护、电气设备自动空气开关或熔断器的保护配合。由于发电厂现场各系统断路器、保护模块等并非出自同一厂家、同一型号，开关的技术参数及保护模块的特性曲线存在较大的差异。在一定程度上给低压保护的极差配合带来困难。要分析清楚各类型保护特性之间的差异是很困难和繁琐的，且对于实际应用来说，必要性不大。只需在满足选择性的前提下，无论是经过保护用电流互感器二次电流的继电保护装置，还是开关本体通过额定电流倍数整定的保护，电流保护之间的配合，为了在同一可比条件下进行校验，其配合电流都应归算为400V电压级的一次电流。

1发电厂继电保护的必要性

电力供应与国家和地区的经济发展密切相关，可靠的电力供应为国家经济的健康发展提供了保障。我国目前所采用的继电保护设备种类有很多，继电保护装置时电力系统设备安全稳定的重要保障。继电保护装置能够在发电厂的电力设备发生故障时迅速察觉到异常并及时地对故障进行处理。这样就可以很大程度的减小发电厂电力设备的损害，达到保护电力设备的目的。在电力系统的稳定运行中继电保护装置起着不容小觑的作用，继电保护装置大大提高了电力设备发生故障时的处理效率从而保障了正常的电力供应。电力供应的稳定与否与居民生活质量紧密相连，此外，电力供应也与社会生活和社会发展密切相关。

2影响发电厂继电保护可靠性的因素分析

继电保护的可靠性对于发电厂的日常运行有着十分重要的意义，它不仅能够及时的对设备进行监测，发现设备出现故障的时间和原因，同时还能够在设备发生问题时，直接进行应急处理，减少由于设备出现问题所带来的经济损失。但是，从我国大部分发电厂的实际运转过程中来看，继电保护装置会受到多种因素的影响，从而导致其保护的功能性大大下降。具体来说有以下几个方面的因素影响：

2.1自然因素的影响

对于影响发电厂继电保护的自然因素而言，主要以雷雨天气带来的破坏为主。自然的雷电形成的方式较多，例如球形闪现、感应形闪现以及直击形闪现等，如果工厂的发电装置被雷击直接击中，就会导致发电装置内部系统的电压瞬间上升，超出承载的负荷时会直接导致系统崩溃等情况。而在这种情况下，继电保护装置也会受到一定程度的影响，对发生故障的设备造成错误的判断，降低了自身保护的可靠性。

2.2电路之间的频率过高

出现这种因素的原因一般是发电设备的隔离开关过远造成的。由于线路过远，电流传递的速度也比较慢，导致了“电弧闪络”的现象出现，从而造成电压和电流的频率大幅提高。这种高频会在继电保护设备的周围形成一个磁场，使附近的操作失灵或者失控，除此之外，如果干扰的强度大于设备本身的最大承载程度，还会造成继电保护设备出现别的故障，影响到设备的正常工作。

3优化措施分析

3.1断路器与相邻电器保护的配合原则

（1）瞬时速断过流保护是不带延时，达到整定值以最快速度切除故障，用于严重短路故障的切除，单一电动机断路器一般按照额定电流的8~10倍整定。进线电源断路器瞬时速断保护整定电流，应以大于直接连接的负荷侧断路器进线处的短路电流的1.15倍整定。不考虑延时动作。（2）进线电源断路器的短延时电流整定，以应大于下级断路器的短延时整定电流的1.25倍整定。在下一级延时基础上增加保证选择性的时间间隔，一般取0.3~0.5s。（3）与上级熔断器的配合：断路器过流脱扣器的特性低于上级熔断器熔化特性（短延时时间≥70ms）。（4）与下级熔断器的配合：断路器速断过流保护，与熔断器延时部分完全独立，且有一段延时，延时时间不低于0.1s。（5）断路器长延时过电流保护的特性，及断路器过载保护。应低于保护对象的长期额定电流运行允许的热累积效应，以确保负荷长时间安全稳定运行，一般取额定负荷电流的1.1~1.3倍计算并整定。（6）上下级断路器配置的保护装置，保护特性曲线在各自本身的保护范围以外不得相交。（7）当低压用电设备进线电源配置有备自投功能时，必须设置低电压保护，当主用电源故障跳闸备用电源自投时，重要负荷能在尽可能短的时间内恢复送电。（8）400V变压器高压侧断路器的延时过流保护动作时间整定，应比400V变压器低压侧负荷开关动作时间递增一个时间梯度，保证故障切除时的选择性，通常取0.3~0.5s。

3.2主要逻辑功能

1）母联分段备自投功能：正常时单母分段运行，母联断开，当两母线任意一段故障，备自投将母联自动投入。2）进线备自投功能：正常时，两条进线电源一条工作一条备用，母联合闸，当工作电源故障跳开，备自投将备用电源自动合上。3）倒厂用电方式：正常时，两条进线电源一条工作一条备用，母联合闸，当母联开关跳开，备自投将备用电源自动合上。4）后加速保护功能：当投入线路有故障电流时，加速跳开，防止误投故障母线。5）装置可实时监视查看两进线与母联开关电流电压量。6）装置采样精度要求：采样准确度：电压U精度≤±1%，电流I精度≤±1%，整定允许误差α≤±2.5%。7）进线电源及母联断路器电压监视继电器定值一般按以下数值整定。过压阈值255V（相电压），欠压阈值180V（相电压），不平衡阈值12%，相应延时调节响应1.5s。3个开关可保持一致。

3.3保护的选择性校验

定值整定完成后，均要求进行选择性校验。要求在不允许越级跳闸的情况下，尽可能快地切除故障，保证选择性的同时，确保其快速性。不论各级断路器配置何种形式的保护，必须校验相互间的曲线配合，在下级断路器或用电设备保护的首端（上级的末端）可能发生的最大短路电流处的任何短路故障或过流均允许上级曲线与下级曲线相交，并留有适当的时间间隔，避免可能引起非选择性动作，导致越级跳闸。

结语

综上所述，影响发电厂继电保护可靠性的因素主要有自然因素的影响、电路之间的频率过高带来的影响、辐射带来的影响和人为因素带来的影响。这些因素需要依靠加强继电保护装置运行的维护和提高技术人员的基本技能素养来解决。

参考文献：

[1]田鹏.影响发电厂继电保护可靠性因素分析及改善措施[J].数字通信世界，2018（03）：264．

[2]王龙，段悦平，李辉成.发电厂继电保护安全自动装置研究[J].电子技术与软件工程，2017（13）：237．