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继电保护整组试验方法及线路相间短路电流电压保护装置

一、继电保护整组试验方法

根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》(简称《检验条例》)规定,所有继电保护装置与电网安全自动装置及其回路接线,必须按本条例进行检验,以确定装置的元件是否良好,回路接线、定值及特性等是否正确。

根据《检验条例》,检验可分为三种:①新安装装置的验收检验;②运行中装置的定期检验;③运行中装置的补充检验。其中定期检验分为三种:全部检验、部分检验、用装置进行断路器合跳闸试验。补充检验分为四种:装置改造后的检验、检修或更换一次设备后的检验、运行中发现异常情况后的检验和事故后检验。当新装的一次设备投入运行、现有的一次设备上投入新安装的装置时,以及当对运行中的装置进行较大更改或增设新的回路时,则要进行全面的新安装检验。(关注微信公众号:全球电气资源)

1、继电保护调试的基本程序

保护装置的检验必须按一定的程序进行。首先,为了保证检验质量,交流试验电源相应调整设备应有足够容量,在最大负载作用下其波形不得畸变,试验电流及电压的谐波分量不宜超过基波的5%。直流电源应有专用的额定值为80%的试验专用支路。整定实验所用仪表的精确度应为0.5级,测量继电器内部回路所用的仪表应保证不致破坏该回路参数值,可并接于电压回路上的,应用高内阻仪表。绝缘电阻的测量,一般情况下用1000V摇表进行。

其次,应对装置的外部进行检查,检查其是否符合设计要求、安全要求、质量要求。应对单个继电器进行机械与电气方面的检验。对电流、电压互感器应核对其容量、型号、极性、抽头,录取电流互感器二次曲线,检查互感器二次回路等,对于新安装装置,还包括检验相序、定相等。具体情况应根据《检验条例》中的规定进行。

最后,每条回路进行相应的相互动作试验及整定试验,所谓的整定试验是指将装置各元件的动作值及动作时间调整到规定值下的试验。之后应把整套保护连接在一起进行整组试验,以及一次电流、电压试验。每次检验时到底需要进行哪些项目的检验必须按照《检验条例》中规定的进行。

2、继电保护装置的整组试验

对新安装保护的试验是继电保护调试中进行最全面的一次试验,现以新安装装置来说明整组试验的内容。在做完每一套单独整定实验后,需要将同一被保护设备的所有保护装置连在一起进行整组的检查试验,以校验保护回路设计正确性及其调试质量。其主要内容有:

(1)如同一被保护设备的各套保护装置皆接于同一电流互感器二次回路,则按回路的实际接线,自电流互感器引进的第一套保护屏的端子排上接入试验电流、电压,以检验各保护回路间的动作关系是否正确;如果同一被保护设备的各套保护装置分接于不同的电流回路时,则应临时将各套保护的电流回路串联后进行整组试验。

试验时通到保护盘端子排处的电流、电压的相位关系应与实际情况完全一致。

(2)对高频保护的整组试验,应与高频通道和线路对侧的高频保护配合,一起进行模拟区内、外故障时保护动作行为的检验。

(3)对装设有综合重合闸装置的线路,应将保护装置及综合重合闸按相应的相别及相位极性关系申接在一起,通入各种模拟故障量,以检金各保护及重合用装置的相互动作情况是否与设计相符合。

(4)将保护装置及重合闸装置接到实际回路中,进行必要的跳、合闸试验,以检验各有关跳合闸回路、防止跳跃回路、重合闸停用回路及气(液)压闭锁回路动作的正确性,每一相的电流、电压及断路器跳合闸回路的相别是香一致。

(5)对母线差动保护的整组试验,可只在新建变电所投产时进行。

一般情况下,母线差动保护回路设计及接线的正确性,要根据每一项检验结果(尤其是电流互感器的极性关系)及保护本身的相互动作检验结果来判断。

整组检验中着重检查的内容有:

(1)各套保护间的电流、电压回路的相别及极性是否一致。

(2)各套保护间有配合要求的各元件在灵敏度及动作时间上是否确实满足配合要求。所有动作的元件应与其工作原理及回路接线相符。

(3)在同一类型的故障下,应该同时动作于发出跳闸脉冲的保护,在模拟短路故障中是否均能动作,其信号指示是否正确。

(4)有两个线圈以上的直流继电器的极性连接是否正确,对于用电流起动(或保持)的回路,其动作(或保持)性能是否可靠。

(5)所有相互间存在闭锁关系的回路,其性能是否与设计符合。

(6)所有在运行中需要由运行值班员操作的把手及连片的连线、名称、位置标号是否正确,在运行过程中与这些设备有关的名称、使用条件是否一致。

(7)中央信号装置的动作及有关光、声信号指示是否正确。

(8)各套保护在直流电源正常及异常状态下(自端子排处断开其中一套保护的负电源等)是否存在寄生回路。

(9)断路器跳、合闸回路的可靠性,其中装设单相重合闸的线路,验证电流、电压、断路器回路相别的一致性及与断路器跳合闸回路相连的所有信号指示回路的正确性。

(10)被保护的一次设备发生短路故障时,在直流电源电压可能出现最低(实际可能最大的负荷)的运行情况下,检验保护装置及自动重合闸动作的可靠性(例如对双回线路的和电流保护,应检验和电流保护动作将两线路断路器跳开,接着重合且重合不成功的情况)。

(11)单相及综合自动重合闸是否确实保证按规定的方式动作,并保证不发生多次重合情况。

3、一次电流及工作电压的检验

用一次电流及工作电压检验的项目有:

(1)测电压、电流的相位关系。

(2)利用一次电流与工作电压向保护装置中的相应元件通入模拟故障量或改变检查元件的试验接线方式,以判明保护装置接线的正确性。由于整组试验中已判明同一回路中各保护元件间的相位关系是正确的,因此该项检验在同一回路中只须选取其中元件进行检验即可。

(3)测量电流差动保护各组电流互感器的相位及差动回路中的差电流(或电压),以判明差动回路接线的正确性及电流变比补偿回路的正确性。

(4)相序滤过器不平衡输出。

(5)对高频相差保护、导引线保护及单相自动重合闸,须进行所在线路两侧电流电压相别、相位一致性的检验。

(6)对导引线保护,必须以一次负荷电流判定导引线极性连接的正确性。

二、线路相间短路电流电压保护装置

线路相间短路的电流电压保护装置是以反映当输电线路发生短路故障时电流电压的变化而动作的保护装置。电流保护部分通常由三段式电流保护构成,电流I段为无时限电流速断,电流Ⅱ段为限时电流速断,电流Ⅲ段为定时限过电流(在有些情况下可以采用反时限过电流保护),三段式电流保护不是在每条线路上都必须装设完整的三段保护,而是可以根据实际情况选择其中的两段或三段保护。当单纯的电流保护不能满足灵敏度要求时,通常采取在电流保护的同时增加电压保护部分,构成电流电压保护。考虑到架空输电线路发生瞬时性故障的概率较大,通常采用自动重合闸的方式来给予纠正。当输电线路为双侧电源线路时,可采用加装方向元件来判别故障方向,构成方向电流电压保护,以保证正方向故障时保护能正确动作,而反方向故障时正确不动作。

图1 线路相间短路电流电压保护检验接线图

1、常规接线保护的整组检验方法和步骤

(1)首先应对盘上单个继电器逐个进行整定试验及检验。

(2)按照保护原理展开图及安装接线图对盘后实际接线进行核实查对,要求接线正确无误。

(3)手动模拟整套保护动作情况及三相一次自动重合闸装置动作情况。

1)手动操作1SAC于合闸位置,观察重合闸继电器指示灯亮,断路器应合闸,合闸位置指示灯HR亮。

2)手动操作1SAC于分闸位置,观察重合闸继电器指示灯灭,断路器应分闸,分闸位置指示灯HG亮,此时重合闸不应动作。

3)模拟无时眼电流闭锁电压速断保护动作情况,并结合模拟线路瞬时性故障时三相一次自动重合闸装置的动作情况。

手动操作1SAC于合闸位置使断路器合闸,经重合闸继电器电容器充电15S后,用导线短时短接(模拟瞬时性故障)该保护电流继电器的动合触点,低电压继电器未加电压。其动断触点闭合,观察断路器应立即跳闸,HG亮,随即重合闸动作将断路器自动合闸,HR亮,同时该保护的信号继电器掉牌及相应光字牌亮,重合闸动作其相应信号继电器也应掉牌及光字牌亮,并先后听到蜂鸣器、警铃响。然后手动将掉牌的信号继电器复归。

4)模拟定时限过电流保护动作情况并结合模拟线路永久性故障时三相一次自动重合闸装置动作情况:

手动操作1SAC于合闸位置使断路器合闸,经重合闸继电器电容器充电15s后,用导线长时间短接(模拟永久性故障)过电流保护电流继电器的动合触点,观察断路器应经过电流保护整定时间延时后跳闸,HG亮,重合闸动作将断路器自动合闸,HR亮,随即又加速将断路器立即跳闸(说明后加速保护起作用),HG亮,此时观察重合闸不应动作,过电流保护信号继电器掉牌及相应光字牌亮,重合闸动作其相应信号继电器也应掉牌、光字牌亮,并先后听到蜂鸣器、警铃响,然后手动将掉牌的信号继电器复归。

5)模拟手动1SAC合于永久性故障线路时三相一次重合闸装置的动作情况:

先模拟故障,方法同4),然后手动操作1SAC于合闸位置使断路器合闸,经过电流保护整定时间延时后断路器跳闸,此时观察重合闸不应动作。

(4)通电模拟整组保护动作情况(解除三相一次重合闸装置)。检验接线如图4-1所示。

1)通电模拟无时限电流闭锁电压速断保护的动作情况。合上QK1,调节三相自耦调压器TT1使其输出电压达到100V,手动操作1SAC使断路器合闸,再调节三相自耦调压器TT1使其输出电压降低到低电压继电器的整定值,观察三个低电压继电器均应动作,其动断触点闭合。同时合上QK2,调节三相自耦调压器TT2,使三相升流器TA输出电流迅速达到该保护电流继电器的整定值,观察三个电流继电器均应动作,断路器应立即跳闸,并发出相应的灯光和音响信号,然后手动将掉牌的信号继电器复归。

2)通电模拟定时限过电流保护的动作情况。手动操作ISAC使断路器合闸,合上QK2,调书三相自期调压器TT2使三相升流器TA输出电流达到过电流保护电流继电器的整定值,观察三个电流纸电器均应动作,断路器应经过电流整定时间延时后而跳闸,并发出相应的灯光和音响信号。然后手动将掉牌的信号继电器复归。

图2 线路相间短路电流电压保护原理接线图(一)

图2 线路相间短路电流电压保护原理接线图(二)

图2  线路相间短路电流电压保护原理接线图(三)

2、常规接线的线路相间短路电流电压保护原理接线图

常规接线的线路相间短路电流电压保护原理接线图见图2。


来源:网络

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