摘 要:论述中低压母线安装继电保护的必要性,介绍了可编程序控制器PLC在变电所中低压母线保护中的应用。 关键词:母线;PLC;继电保护
1 概述 变电所中低压母线的出线数量多,操作频繁,三相导线间距离近,容易受小动物危害,设备的制造质量标准较低,因而其故障率远高于高压母线及主变。主变及高压母线一般均安装差动保护,其保护范围内的故障能快速切除;而中低压母线则由主变的后备保护动作来切除故障,一则对故障的配电装置产生了极大的破坏,二则使主变的线圈变形进而常使主变损坏,两种恶果在故障后均需长时间才能修复,造成社会的不良影响和巨大的经济损失。如某220kV变电所的10 kV配电装置曾发生两次烧毁及一台31.5 MVA主变因线圈变形严重没有及时修复而烧毁。因此,装设中低压母线保护十分必要,特别是母线短路容量较大的变电所。
2 中低压母线保护的构成 在主变中低压侧、母联开关和各出线原有电磁型继电保护直流电路,利用PLC进行逻辑比较,以判断是保护区内故障还是区外故障,判断为区内故障则瞬时跳主变该侧开关,延时跳主变其它侧开关。 2.1 10 kV母线保护 该变电所的10 kV主接线简图如图1,各出线没有电源,各出线、母联保护采用二相不完全星形的电流速断和过电流保护,主变低压侧设有三相完全星形复合电压过电流保护。利用时间继电器的瞬时闭合触点作PLC的输入接点,PLC输出控制DZ52型中间继电器以跳主变各侧开关。其输入输出接线如图2,PLC梯形图如图3。主变低压侧采用三相完全星形与各出线、母联保护采用二相不完全星形接线,可以防止母线B相与出线的A或C相发生两点接地短路时,因出线保护动作跳闸后,母线长时间单相接地扩大化为母线相间短路。PLC所用的交流电源由
在线式的UPS提供。母线保护分两段,Ⅰ段瞬时动作,保护范围为母线至各断路器;Ⅱ段短延时,保护范围为主变断路器至主变10 kV电流互感器(含断路器)。
2.2 35 kV母线保护 该变电所的35 kV主接线简图与图1相近,有些出线有电源,没有电源的出线、母联保护采用二相不完全星形的电流速断和过电流保护;有电源的出线设有二相不完全星形方向过电流保护;主变35 kV侧设有三相完全星形复合电压方向过电流保护。利用过流或方向过流时间继电器的瞬时闭合触点作PLC的输入接点,其接法及梯形图与图2及图3相似。 3 小结 110 kV及以上的母线因电力系统暂态稳定性的要求,均装设有母线保护。在短路容量较大的35kV及以下的母线,短路故障对主变的冲击很大,很容易造成主变的线圈变形或损坏等扩大性事故,因此应当高度重视。可编程序控制器PLC的结构简单,利用原有保护时间继电器的剩余触点作间接比较,不需增加各单元的保护设备,投资少,运行灵活,可靠性高。
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