10kV配电系统继电保护的常见问题和措施分析

配电系统运行状态直接关系到人们的生产和生活质量。对比输电线路后发现,10kV配电系统故障率相对较高,而利用继电保护方式有利于及时隔离、终止故障,提高继电保护调试运行水平,有利于保障电网运行的安全性和稳定性。结合10kV配电系统继电保护中的常见问题,提出针对性的处理措施,对于实际工作起到参考作用,在10kV配电系统中充分发挥出继电保护的作用,实现整体系统运行的稳定性。

基于基频调制电流源换流器的直流线路全线速动保护

基频调制电流源换流器(fundamental frequency modulation-based current sourced converter,FFM-CSC)作为一种新型电流源换流器,能够解决传统直流输电工程面临的换相失败及无功消耗问题,兼具电流源和电压源换流器部分优势。直流线路接地作为直流系统中几乎最严重的故障,针对FFM-CSC换流站短路过程研究缺乏定量分析,不利于系统参数设计和故障保护识别,限制了FFM-CSC的推广应用。论文针对双极12脉动FFM-CSC系统,建立短路故障等效电路,推导故障初期过电流的解析计算公式;并针对直流线路短路特点,提出基于单端监测量的保护算法,可作为直流线路主保护。该算法计算要求低,数学原理清晰,可随系统参数和运行工况的改变灵活调整。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建FFM-CSC直流系统详细模型,验证数学表达式准确性,同时证明保护算法的安全可靠性。

矿山电网瞬时电流速断保护整定策略

矿山电网作业环境较差,当井下供电系统发生短路故障时,使用复杂的防越级跳闸保护装置会使整个电网的可靠性降低、成本提高,并且矿山电网需要保证电流速断保护能够瞬时动作以切除短路故障,尤其是线路出口处的短路故障。目前矿山电网防越级跳闸保护方案不能兼顾保护速动性、供电可靠性和设备经济性。针对上述问题,根据矿山电网井下发生短路事故不能越级到井上的最低原则,提出了一种基于整体最优原则的矿山电网瞬时电流速断保护整定策略。分析了矿山电网短路电流与短路点位置的关系及线路首末端短路电流的分布特征,对比研究了传统单一整定方法存在的缺陷。定义了最小−最大系统阻抗比、最大系统阻抗与线路阻抗比、相邻线路阻抗比3个指标,用来表示不同短路电流分布场景的特征关系式和各整定方法满足要求的条件,从而判定不同短路电流分布场景下瞬时电流速断保护所适用的整定方法,并给出相应的最优整定策略流程。以典型矿山供电线路为例,根据所提整定策略对其各级保护开关进行整定计算,结果表明:采用该整定策略对矿山电网模型中5个存在越级跳闸风险的保护开关进行整定,可将其中4个保护开关的保护范围控制在2级线路之内,减少了越多级跳闸事故的次数,降低了矿山电网井下短路故障延伸到井上的概率。

高频脉冲电解加工电源快速短路保护电路设计

快速短路保护电路在电解加工过程中起到保护工件及工具的重要作用。文中根据高频、窄脉冲电解加工(HSPECM)的特点,设计了高频、窄脉冲电解加工快速短路保护电路,工艺实验表明该短路保护电路能够在各种短路出现后微秒级内切断加工电源,从而有效的保护了电源、工具和工件,满足电解加工要求。

高压变频驱动系统脉冲封锁保护策略

基于异步电动机三相输入开路及三相输入短路的电磁暂态过程,结合大容量异步电动机的特点,数学上计算了定子短路反馈电流。通过Park变换,计算出因电机能量回馈而引起的功率单元最大电压泵升值;根据计算所得定子短路反馈电流和电机能量回馈引起的功率单元电压泵升,分别指出了级联式多电平高压变频驱动系统短路和断路两种脉冲封锁方式下实现严重故障保护的利弊,提出在实现断路脉冲封锁保护方式的同时切断变频驱动系统供电电源为系统保护的可行性方案,同时结合Matlab仿真和工业样机SIGA(systemingatearray)系统对两种脉冲封锁保护策略比较,验证了该保护方案的正确性。

提高高频、窄脉冲电解加工电源短路保护系统的性能试验研究

短路保护系统是电解加工电源的重要组成部分,它不仅保护电源自身,而且还要保护电极和工件在短路时烧伤程度最小。提出并实现了短路保护系统电流反馈信号可调的方案。改善了该系统的频率特性,解决了随频率提高电流反馈信号畸变导致保护点下降和电源最大工作电流减小的关键问题。由于增加了保护点可调的功能,扩大了电源的频率及电流的使用范围,改善了电源对不同加工条件的适应性。

高频脉冲电解加工电源的研制

近些年研究发现脉冲电流电解加工比起直流电解加工有更高的加工精度,为此研制了一套以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为斩波元件的全桥逆变高频脉冲电解加工电源。详述了电源的总体结构、全桥逆变电路、以SG3525A为PWM(脉冲宽度调制)控制芯片的脉冲信号发生电路及调节电路和IGBT驱动电路的原理和过程。提出了一种使用大容量IGBT作为泄流元件的快速短路保护系统。该电源可输出占空比可调,频率达40kHz,最大为2kA的脉冲电流,输出波形稳定、不失真。

光纤级联纵差保护在井下防越级跳闸的应用

煤矿井下供电系统故障常会引起越级跳闸,这个问题严重影响了井下安全生产和工人的生命安全。文章针对煤矿井下电流保护装置的越级跳闸问题,结合井下线路短的特点,提出了基于分布式智能速断保护原理的光纤级联纵差保护,采用分层、分散式保护动作原理,提高了井下供电系统的安全可靠性。实际应用证明,该方法能较好地预防短线路的越级跳闸问题,最大限度地减少井下大范围停电事故的发生,从而保证井下供电系统的安全运行。

某电厂6kV厂用电系统快切装置事故切换分析及改进措施

简述了某电厂厂用电源快切装置配置情况及其功能,通过对三次机组跳闸事件快切不同动作情况的对比,分析发变组、线路等主系统保护及自动装置对其造成的影响,并提出了相应的改进措施。

FC回路高压接触器限时电流速断保护定值的选择方法

通过对发电厂6 kV厂用系统FC回路短路故障电流的计算和对NT型高压熔断器安-秒特性的分析,结合高压电动机在启动、堵转和轴承机械卡塞时的电流特性,给出了FC回路高压接触器限时电流速断保护定值的选择方法。

EAST新快控电源保护系统的设计

针对EAST超导托卡马克实验装置的新快控电源系统AC-DC-AC各环节工作中可能出现的问题,提出各环节的控制保护方法。通过深入研究核聚变领域快速控制电源的保护机理,并结合核聚变装置的需要,设计了抑制浪涌电流电路、电压保护电路、过电流保护电路、过温保护电路、电能泄放保护电路及撬棒保护电路,与传统的保护法相比,该方案具有保护范围广、可靠性强、安全性高的特点。实验结果表明,该电源保护系统可以确保电源在突发故障情况下安全可靠地退出,有效保护超导托卡马克实验装置内的超导磁体及电源各器件不受损坏,从而验证了设计方案的正确性和有效性。

船舶直流电推系统选择特性的短路故障模拟

为了研究船舶直流电推系统发生短路后的选择性保护特性,对短路发生后的主要短路源、线路状况及关键器件进行分析,采用基于设备参数的选择性保护分析与建模方法,对船舶直流电推系统选择性进行短路故障模拟。针对工程船舶应用,搭建与实际系统对应的仿真模型,对比仿真结果及短路试验结果可以看出,熔断器熔断时间、电压变化趋势及电压跌落情况都基本一致,仿真结果能有效地预测实际的短路结果及现象。本文提供了一种工程上可应用的仿真建模方法,能较准确地预测熔断器的动作情况。

大功率整流器中快速熔断器的选型

说明了作为大功率整流器中整流管或晶闸管的短路保护元件——快速熔断器的选型与参数计算

发电机励磁系统滑环短路故障引发停机事故分析

结合某水电站一起发电机励磁系统转子滑环短路导致的发电机事故停机事件,通过故障排查及励磁系统继电保护配置、定值整定及故障波形记录展开全面分析,原因是现有励磁系统继电保护配置无法实现励磁系统直流侧主回路短路故障快速反应并切除。经相应的技术改进,提升励磁系统继电保护的速动性,避免类似事件发生。

一起除磷泵保护故障的处理

主要分析了太钢热连轧厂10kV高压除磷泵保护改造后多次误动的原因、查找过程、改进处理及改进后的效果显著,解决了实际生产中的棘手难题,同时其处理方案及经验为其他保护事故的处理提供了很好的借鉴经验和价值。

一种继保电路的分析

对过流保护电路进行了分析并提出了一些合理的建议。

高厂变差动速断保护动作跳闸分析及处理

针对一起因低压侧接线箱短路故障导致的高厂变差动速断保护动作、机组跳闸的事故,分析了相间短路、差动保护动作的原因,从隐患排查、检修工艺、技术管理等方面查找不足,并制定了针对性的处理防范措施。