摘 要:論述中低壓母線安裝繼電保護(hù)的必要性,介紹了可編程序控制器PLC在變電所中低壓母線保護(hù)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:母線;PLC;繼電保護(hù)
1 概述
變電所中低壓母線的出線數(shù)量多,操作頻繁,三相導(dǎo)線間距離近,容易受小動物危害,設(shè)備的制造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較低,因而其故障率遠(yuǎn)高于高壓母線及主變。主變及高壓母線一般均安裝差動保護(hù),其保護(hù)范圍內(nèi)的故障能快速切除;而中低壓母線則由主變的后備保護(hù)動作來切除故障,一則對故障的配電裝置產(chǎn)生了極大的破壞,二則使主變的線圈變形進(jìn)而常使主變損壞,兩種惡果在故障后均需長時間才能修復(fù),造成社會的不良影響和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如某220kV變電所的10 kV配電裝置曾發(fā)生兩次燒毀及一臺31.5 MVA主變因線圈變形嚴(yán)重沒有及時修復(fù)而燒毀。因此,裝設(shè)中低壓母線保護(hù)十分必要,特別是母線短路容量較大的變電所。
2 中低壓母線保護(hù)的構(gòu)成
在主變中低壓側(cè)、母聯(lián)開關(guān)和各出線原有電磁型繼電保護(hù)直流電路,利用PLC進(jìn)行邏輯比較,以判斷是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障,判斷為區(qū)內(nèi)故障則瞬時跳主變該側(cè)開關(guān),延時跳主變其它側(cè)開關(guān)。
2.1 10 kV母線保護(hù)
該變電所的10 kV主接線簡圖如圖1,各出線沒有電源,各出線、母聯(lián)保護(hù)采用二相不完全星形的電流速斷和過電流保護(hù),主變低壓側(cè)設(shè)有三相完全星形復(fù)合電壓過電流保護(hù)。利用時間繼電器的瞬時閉合觸點作PLC的輸入接點,PLC輸出控制DZ52型中間繼電器以跳主變各側(cè)開關(guān)。其輸入輸出接線如圖2,PLC梯形圖如圖3。主變低壓側(cè)采用三相完全星形與各出線、母聯(lián)保護(hù)采用二相不完全星形接線,可以防止母線B相與出線的A或C相發(fā)生兩點接地短路時,因出線保護(hù)動作跳閘后,母線長時間單相接地擴大化為母線相間短路。PLC所用的交流電源由在線式的UPS提供。母線保護(hù)分兩段,Ⅰ段瞬時動作,保護(hù)范圍為母線至各斷路器;Ⅱ段短延時,保護(hù)范圍為主變斷路器至主變10 kV電流互感器(含斷路器)。
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2.2 35 kV母線保護(hù)
該變電所的35 kV主接線簡圖與圖1相近,有些出線有電源,沒有電源的出線、母聯(lián)保護(hù)采用二相不完全星形的電流速斷和過電流保護(hù);有電源的出線設(shè)有二相不完全星形方向過電流保護(hù);主變35 kV側(cè)設(shè)有三相完全星形復(fù)合電壓方向過電流保護(hù)。利用過流或方向過流時間繼電器的瞬時閉合觸點作PLC的輸入接點,其接法及梯形圖與圖2及圖3相似。
3 小結(jié)
110 kV及以上的母線因電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的要求,均裝設(shè)有母線保護(hù)。在短路容量較大的35kV及以下的母線,短路故障對主變的沖擊很大,很容易造成主變的線圈變形或損壞等擴大性事故,因此應(yīng)當(dāng)高度重視。可編程序控制器PLC的結(jié)構(gòu)簡單,利用原有保護(hù)時間繼電器的剩余觸點作間接比較,不需增加各單元的保護(hù)設(shè)備,投資少,運行靈活,可靠性高。