9 繼電保護及電氣測量
9.1 電流互感器、電壓互感器、指示信號,和控制、保護電源
9.1.1.保護裝置與測量儀表不宜共用電流互感器的二次線圈。保護用電流互感器(包括中間 電流互感器)的穩態比誤差不應大於 10%。【測量:0.5級(In/0.7);計量:0.2S級(1.0In);保護:10P10級】
9.1.2.在正常運行情況下,當電壓互感器二次迴路斷線或其他故障能使保護裝置誤動作時,應裝設斷線閉鎖或採取其他措施,將保護裝置解除工作並發出信號;當保護裝置不致誤動作時,應設有電壓迴路斷線信號。【精度:計量:0.2 級;測量:0.5 級】
9.1.3.在保護裝置內應設置由信號繼電器或其他元件等構成的指示信號,且應在直流電壓消失時不自動復歸,或在直流恢復時仍能維持原動作狀態,並能分別顯示各保護裝置的動作情況。
9.1.4.當採用蓄電池組作直流電源時,由浮充電設備引起的波紋係數不應大於5%,電壓波動範圍不應大於額定電壓的±5%,放電末期直流母線電壓下限不應低於額定電壓的85%,充電後期直流母線電壓上限不應高於額定電壓的115%。直流系統的電壓宜選擇為220V,充電裝置採用高頻開關電源,模塊按N+1 配置,蓄電池採用密封鎳鎘蓄電池,電池容量根據實際情況設計確定。
9.2保護配置
9.2.1 計量櫃:計量櫃小車應與進線櫃開關設有電氣及機械聯鎖裝置,防止帶負荷拉合小車。
9.2.2 單電源進線櫃: 裝設有定時限過流、限時速斷及零序保護。
9.2.3 出線櫃:裝設定時限過流、速斷、零序跳閘保護。
9.2.4 變壓器出線櫃: 裝設定時限過流、速斷、零序,幹變超溫跳閘保護, 高溫發信;油變重瓦斯跳閘,輕瓦斯發信;密閉油變壓力過高跳閘,壓力偏高發信;跳閘應動作於斷開變壓器各側斷路器;400kVA及以上的建築物室內可燃性油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護。當變壓器電源側無斷路器時,可作用於信號。對於400kVA 及以上、線圈為三角一星形聯結、低壓側中性點直接接地的變壓器,當低壓側單相接地短路且靈敏性符合要求時,可利用高壓側的過電流保護,保護裝置應帶時限動作於跳閘。
9.2.5 分段母線櫃
裝設定時限過流、速斷保護。速斷保護僅在合閘瞬間投入,並應在合閘後自動解除。
9.2.6 自動投入裝置
1.由雙電源供電「一主一備」和「互為主供備用」的變電所,裝設自動投入裝置;
2.自動投入裝置應符合下列要求:
1)應能保證在工作電源或設備斷開後才投入備用電源或設備;
2)工作電源或設備上的電壓消失時,自動投入裝置應延時動作;
3)自動投入裝置保證只動作一次;
4)當備用電源或設備投入到故障上時,自動投入裝置應使其保護加速動作;
5)手動斷開工作電源或設備時,自動投入裝置不應啟動;
6)備用電源自動投入裝置中,可設置工作電源的電流閉鎖迴路。
9.2.7保護出口需有壓板。各保護需分別設有信號功能。
9.2.8民用建築中備用電源自動投入裝置多級設置時,上下級之間的動作應相互配合。
9.3電氣測量
儀表的測量範圍和電流互感器變比的選擇,宜滿足當被測量迴路以額定值的條件運行時,儀表的指示在滿量程的70%。
9.4二次迴路電氣參數
二次迴路設備元件的電氣參數宜按以下標準選擇:直流電壓 220V,交流電壓 220V,電流互感 器二次電流 5A,電壓互感器的二次電壓為 100V。
10計量
10.1 10kV、315kVA 及以上用戶專用變壓器高壓側配置Ⅲ類關口計量裝置,採用標準的高壓電能計量櫃或電能計量箱。
10.2 10kV、315kVA以下用戶專用變壓器低壓側配置Ⅳ類關口計量裝置,採用標準的低壓電能計量櫃或電能計量箱。
10.3 居民住宅、別墅小區應按政府有關規定實施「一戶一表,按戶裝表」,消防、水泵、電梯、過道燈、樓梯燈等公用設施應單獨裝表。
10.4 10kV專用變電所,電度表選用多功能電子表。
12控制與操作
真空斷路器採用快速分、合閘的彈簧儲能操動機構,高壓隔離開關採用手動操作,低壓饋線開關採用手動合閘、自動脫扣機構。電動操作的開關目前實行就地操作,實施自動化時改為 遠方控制屏(櫃)上控制。為了實現安全可靠的運行和維修,高壓設備配置防止誤操作的閉鎖 裝置。
操作電源
1、供一級負荷的配電所或大型配電所,當裝有電磁操動機構的斷路器時,應採用220V或110V蓄電池組作為合、分閘直流操作電源;當裝有彈簧儲能操動機構的斷路器時,宜採用小容量鎘鎳電池裝置作為合、分閘操作電源。
2、中型配電所當裝有電磁操動機構的斷路器時,合閘電源宜採用矽整流,分閘電源可採用小容量鎘鎳電池裝置或電容儲能。對重要負荷供電時,臺、分閘電源宜採用鎘鎳電池裝置。當裝有彈簧儲能操動機構的斷路器時,宜採用小容量鎘鎳電池裝置或電容儲能式矽整流裝置作為合、分閘操作電源。 採用矽整流作為電磁操動機構合閘電源時,應校核該整流合閘電源能保證斷路器在事故情況下可靠合閘。
3、小型配電所宜採用彈簧儲能操動機構合閘和去分流分閘的全交流操作。
發電廠、變電站、電力系統在正常情況下,要求安全、可靠、穩定運行;在事故情況下,要求保證人身和設備安全,並在最短時間和最小範圍內消除事故,不使事故範圍擴大。蓄電池直流系統是唯一能保證交流電力系統安全、可靠運行,準確、快速處理事故的保安電源。蓄電池直流系統應選擇鉛酸蓄電池,也可選用鎘鎳鹼性蓄電池,但鹼性蓄電池與酸性蓄電池相比,具有以下特點:
1、鎘鎳鹼性蓄電池的單體電池電壓為1.2V,構成直流系統是需電池數量較多,維護相對複雜。2. 由於直流系統電池數量多,放電特性陡、降幅度大、終止電壓低,為合理解決正常運行和事故放電運行的電壓偏差,保證直流母線在規定允許範圍之內,必須裝設端電壓或降壓裝置,因而造成系統接線複雜,安裝維護和調試麻煩。所以,鎘鎳鹼性蓄電池一般用於110KV及以下的小型電力工程中和持續放電容量較小、短時放電倍率較高的直流系統中。目前直流系統大量採用鉛酸蓄電池。
鉛酸蓄電池具有可靠性高、容量大和能承受一定衝擊負荷等優點,故發電廠和變電站廣泛採用。鉛酸蓄電池主要分防酸式和閥控式兩類。防酸式鉛酸蓄電池使用歷史較長,這類電池運行中可以加液,便於監視、壽命較長、價格較低,但體積大,運行中產生氫氣,且伴隨著酸霧,對環境汙染較大,維護複雜。考慮到在大、中型發電廠,220KV以上變電站和直流輸電換流站內,一般採用有人值班方式,容許合理的安裝場地,所以推薦採用防酸式鉛酸蓄電池。近十幾年來,國內外生產的閥控式密封鉛酸蓄電池,克服了一般防酸式鉛酸蓄電池的缺點,具有放電性能好、技術指標先進、安裝方便、安全可靠、維護簡單和佔地面積小等優點,在電力系統中得到了廣泛的應用。
電氣二次原理圖
二次結線部分說明
1 單電源多臺變壓器供電繼保要求
1.1、聯鎖閉鎖要求:1)10kV為單電源供電方式。2)高壓進線櫃的電纜室門板須配有感應式電磁門鎖。3)計量櫃小車應與進線櫃開關設有電氣及機械聯鎖裝置,防止帶負荷拉合小車。
1.2、測量、保護功能要求:
1)高壓開關櫃全部採用微機保護。操作、保護電源採用直流220V(或交流220V)。
2)微機保護要有各種保護預設模式的說明。並註明其動作時間。
3)微機保護元件要有斷壓閉鎖功能。
4)高壓進線櫃測量、保護要求:a、需配有測量電壓、電流表計。b、微機保護設有過流延時及速斷定時,保護出口需帶有壓板;設有零序延時保護,保護出口需有壓板。各保護需分別設有信號功能。d、手動分、合閘迴路應串接相應的閉鎖輔助接點(進線開關、計量小車)。e、分、合閘迴路需配有可監測分、合閘狀態的指示燈。f、儲能機構需有能滿指示燈。
5)高壓出線櫃測量、保護要求:a、需配有測量電流表計。b、微機保護設有過流延時及速斷定時,保護出口需帶有壓板;設有零序延時保護,保護出口需有 壓板;設有變壓器溫度保護,保護出口需有壓板(要求變壓器高溫發信、超溫跳閘保護)。各保護需分別設有信號功能。c、分、合閘迴路需配有可監測分、合閘狀態的指示燈。d、儲能機構需有能滿指示燈。
2、雙電源供電繼保要求(一主一備,備用自投,無聯絡)
2.1、聯鎖閉鎖要求:
1)10kV為雙迴路電源,一主一備供電方式。聯鎖閉鎖要求當主供電源進線開關手、自動合閘時應設有電氣閉鎖備用電源進線開關裝置。相反當備用電源進線開關手、自動合閘時應設有電氣閉鎖主供電源進線開關裝置。主、備供進線櫃開關的機構合閘裝置須加鎖防護。
2)高壓進線櫃的電纜室門板須配有感應式電磁門鎖。
3)主、備供10kV電源計量櫃小車應與本側進線櫃開關設有電氣及機械聯鎖裝置,防止帶負荷拉合小車。
2.2、測量、保護功能要求:
1)高壓開關櫃全部採用微機保護。操作、保護電源採用直流220V。
2)微機保護要有各種保護預設模式的說明。並註明其動作時間。
3)微機保護元件要有斷壓閉鎖功能。
4)高壓主供進線櫃測量、保護要求:a、需配有測量電壓、電流表計。b、微機保護設有過流延時及速斷定時,保護出口需帶有壓板;設有零序延時保護,保護出口需有壓板。各保護需分別設有信號功能。c、主備供自投配有轉換選擇開關裝置。該微機保護自投裝置應能判定無壓、無故障,並檢測備用 電源有壓後帶時間起動自投迴路。各起動迴路應要串接相應的輔助接點。並配有信號裝置功能。d、手動分、合閘迴路應串接相應的閉鎖輔助接點(進線開關、計量小車;備供開關)。e、分、合閘迴路需配有可監測分、合閘狀態的指示燈。f、儲能機構需有能滿指示燈。g、自投迴路需配有指示燈。