[摘要]本文结合电力大客户内部发生故障时越级到变电站开关跳闸的情况,通过对电力大客户继电保护装置的改进,消除了反时限保护装置的越级跳闸现象,在保障了电网安全运行的同时还提高了电力大客户的经济效益。
[关键词]反时限保护装置 越级跳闸
一、引言
电力系统的不断发展和安全稳定运行给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益。企业的电力系统安全运行就成为了重中之重。一旦发生故障,如果不能及时有效控制,就会越级到变电站扩大事故范围,造成大面积停电,给社会和企业造成直接的经济损失,甚至会产生锅炉爆炸、有毒气体排放等危及社会安全的危险后果。继电保护装置就是保证电力设备安全和防止及限制长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。继电保护装置一旦不能正确动作,就会扩大事故范围,酿成严重后果。
供电企业已广泛应用集测量、保护、控制和通讯于一体的智能化微机型继电保护装置。但因为微机继电保护装置及配套措施价格昂贵,维护费用高。在大量的工矿企业、民用建筑等变电站和配电室中,还在大量使用电磁型反时限继电保护装置。这些继电保护装置设备老化、精度不够,尤其时间元件精度极差。当被保护线路内出现短路、过流等故障时,常会导致保护时间元件不精准而造成越级跳闸现象。不但降低了对用户供电的可靠性,同时也给供电企业安全运行造成了重大隐患。
使用电磁型反时限继电保护装置的这些企业大多在经济市场化的浪潮中艰难生存,资金非常紧张。虽然对改造继电保护装置有主观的意愿,但是需投入的改造费用却不能落实到位。所以我们只有另辟蹊径,用最小的投入满足客户与供电企业的继电保护配合问题。以下是亨通精密铸造有限公司继电保护改造实例。
二、现状调查及存在问题
1.亨通精密铸造有限公司平均每年发生越级跳闸事故4次,而且给该厂供电专线上还T接有其他3家电力大客户。屡次越级跳闸事故的发生给该条线路上的4家电力大客户造成了极大的经济损失。仅亨通精密铸造有限公司一家因此造成的直接经济损失就高达近百万元。
2.经过对亨通精密铸造有限公司两年来的故障分析和现场实验判定,该厂内部故障屡次越级到变电站10KV出线越级跳闸的直接原因是该厂保护装置为电磁型反时限GL-11型电流继电器,时间元件精度差、动作时间不精确,根本无法达到与变电站微机保护时限相差0.2秒的配合,在给自己和其他电力大客户造成经济损失的同时也给我局安全运行构成了很大威胁。
3.该厂目前一次系统只有一条10KV电源进线,二次回路采用全交流系统。如选用交流微机保护装置则在发生故障时很可能失去保护电源而造成保护拒动,从而使故障越级到110KV变电站10KV出线间隔扩大故障范围。但如选用直流蓄电池系统,仅保护及配套措施直接费用需12~15万元,而且该厂配电室老旧,更换新设备必须对原配电室进行改建,加之新安装的设备后期维护保养费用等,厂家无力投资。
4.如更换新型微机保护装置及配套措施则需要改建配电室,安装间隔、增加直流系统、敷设电缆等项目,要用十天时间才能完成,企业停产期间直接经济损失很大,主观上也不愿意改造。
5.运行人员对新设备的运行管理不熟悉,短时间内不能胜任工作。
三、解决措施
在原保护装置的基础上。我们采用供电企业通用的DL-11型系列电流继电器和JS系列数字式时间继电器更换原电磁型反时限继电器,从根本上解决保护动作时间问题,从而消除了越级故障的发生。并且不用改建配电室,不用增加间隔、不用敷设电缆、原运行人员也能立刻胜任工作,极大节省了资金和时间。
1.选用供电企业广泛应用的高精度集成块数字式JS系列时间继电器AC220V,功率消耗≦15w。即降低了费用,又达到了可靠、精准的保护装置动作时间。
2.用电力系统继电保护专用UPS不间断电源供电,延长不间断时间,提高供电可靠性。由于电力系统专用UPS不间断电源采用了优质、长寿命的阀控式免维护蓄电池,采用“可靠的直流”+“可靠的逆变电源”,从而提高了系统的可靠性,同时由于蓄电池组容量大,供电电源失电后可零时限提供较长时间的电源以供继电保护装置继续使用。若采用常规的UPS,一是内部电源切换时间长,不能满足继电保护装置的用电需求,二是普通UPS蓄电池经常出现蓄电池失效等问题,一但供电电源失电酱造成UPS输出电力中断,使事故扩大。所以采用电力系统继电保护专用UPS电源既提高了保护装置可靠性,也省去了昂贵的直流系统和直流系统维护费用。
3.原运行人员可直接胜任工作。
4.利用星期六一天进行改造工作,将企业的经济损失降低到最小。
四、具体实施及效果
2007年9月8日(周六)用时一天完成亨通精密铸造有限公司继电保护装置改造工作并试验合格,投入运行。我们对改造后的运行情况、以及维护情况、保护动作情况进行跟踪统计,从2007年9月8日到2009年4月8日共动作6次,经过改进后的继电保护装置均可靠动作,成功的消除了越级跳闸事故,达到了预期目标。
五、效果及建议
如果企业的资金能落实到位,一定要选取整套的微机保护及其配套设施。但是对于生产不景气、资金困难的客户,则可以采取此种折中的办法,将电力事故限制到最小范围。通过这次保护装置改进工作,我们改变了固有的工作思路,充分调动了客户的积极性。用最小的投入满足了电力大客户与供电企业继电保护装置时限配合问题,有力保障了电网安全运行,取得了良好的效果。具有普遍的实用性和推广性。
参考文献:
[1]保护继电器检验.水利电力部.1991,(1).
电力系统继电保护规定汇编.国家电力调度通信中心,2000(第2版).
