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变电站设备保护要求

变电站微机保护配置必须满足国家颁发继电保护及安全自动装置通用技术条件。对于110kV及以下变电站保护监控,宜选用保护、测量、控制、信号为一体“四合一”保护装置;对于220kV及以上变电站保护监控,宜选用保护、监控独立装置,因为220kV及以上变电站设备保护要求双重化配置。
由于微机保护装置要下放到间隔层设备附近安装(如高压开关柜),要求保护装置适应现场恶劣环境(如潮湿、温度、灰尘、有害气体等),尤其是温度环境,因保护装置不适应温度环境造成微机保护装置误跳闸、误发信号情况时有发生。保护装置适应环境温度必须达到-15℃~+55℃。温度范围越宽,装置适应环境能力越强。要求选用全密封结构和背插式结构,以提高装置抗干扰能力,如辐射电磁场干扰、静电干扰。具有抗共模、差模、静电、辐射电磁场、快速瞬变、谐波等干扰能力,不需外加抗干扰端子。保护装置对变电所接地电阻无特殊要求,满足变电站小于4Ω。
微机保护装置电源对保护装置可靠性十分重要,电源范围必须达到-20%~+10%,纹波系数小于5%,且电源功率足够。电源范围越宽,装置性能越强。因装置电源范围不满足要求,造成保护误动、拒动、通信掉网等情况实有发生。保护装置开入电源一般应选用DC220V,以提高抗干扰性能。
微机保护装置在所有印制板插件均不拔处条件下,具有较高绝缘水平和较高耐压水平;正常情况下,耐压性能:交流回路对地2Kv/1min,直流回路对地1Kv/1min,开入回路对地、通信回路对地0.5Kv/1min,装置回路对地1.5Kv/1min;湿热情况下为上述指标75%。绝缘性能:交直流回路选用开路电压1000V摇表,开入回路选用500V绝缘遥表。一般情况下,装置耐压水平和绝缘水平越高,保护装置性能越好,抗干扰性能越好,保护装置长期可靠运行越高。
微机保护装置跳闸出口应为独立出口、带独立信号,具有独立遥控跳合闸执行继电器,以提高保护装置可靠性和符合我国运行习惯,因为保护装置跳闸出口为一综合出口时,如果出口继电器故障,保护原理不论怎样全面,均无济于事。
对66kV及以下设备保护监测,选用“四合一”保护装置,保护监控功能、通信功能应分散到不同CPU去处理,降低负载率,提高可靠性。对110kV及以上电压等级和发电机、主变压器保护监控,保护测控应独立配置,保护应按功能分散配置,独立保护单元,如一台110kV主变压器保护测控,差动保护一个保护单元,后备保护按一侧设计为一个保护测控单元,非电量一个保护单元;采此种设计不会出现因一台装置故障,变压器失去保护,降低风险。
一个变电站所有保护装置硬件必须标准化,且完全可以互换,保护装置机结构开孔尺寸应当完全统一,以利于用户运行维护,减少备品备件。
微机保护装置可靠性取决于软件判据合理和完整,如备用电源自投装置应当具有进线电流做为闭锁判据,即当母线三相失压,对应进线有电流,此时应报PT断线,闭锁备自投。
微机保护装置具有完整型式试验报告,主设备和高压超高压设备还应当有动模试验报告,如一套完整主变压器保护必须具有动模试验报告,因为主变压器事故情况复杂,受各因素影响较多,且主变压器价值昂贵,事故时损失太大。
保护装置选择时,应当考虑保护定值误差、测量准确级等。并应当充分利用微机保护装置软硬件资源,获得附加功能,如谐波分析、故障录波、故障定位、测量等。

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