困擾廠礦企業電網安全運行的技術難題
■ 廠礦企業電網繼電保護的“越級跳閘”問題,造成供電系統大面積停電
我國廠礦企業電網普遍存在的多級輻射狀供電模式,由于延伸級數多,保護配合時限不足,以致保護時限無法配合;同時由于系統容量大、供電線路短,不同級別的短路電流接近,以致保護的電流定值無法配合,為保證系統安全只能犧牲選擇性而保證快速性,致使企業電網的繼電保護系統普遍存在 “越級跳閘”問題,系統發生短路故障時由于無選擇性配合,造成廠礦企業供電系統大面積停電,嚴重影響安全生產。
■ 煤礦井下漏電保護的可靠性問題,影響供電系統可靠性
我國礦井電網采用多中性點不接地或經消弧線圈接地方式,這種小電流接地系統漏電保護的可靠性問題一直是困擾煤礦供電安全的技術難題。當系統發生單相接地故障時,受故障復雜性及保護原理的適用性等因素的影響,漏電保護“誤動”、“拒動”現象時有發生,特別是中性點經消弧線圈接地系統,由于受補償方式及消弧線圈脫諧度等因素的影響,造成漏電保護功能不可靠,影響礦井電網的供電可靠性。
防越級跳閘系統解決方案
針對上述技術難題南京弘毅電氣自動化有限公司開發了基于網絡智能識別的電流保護、改進型零序導納原理的漏電保護技術,構成廠礦企業電網防越級跳閘系統,從原理上解決了廠礦企業電網的“越級跳閘”問題。
該系統包含以下專利技術:
一種輻射型配電網絡上下級繼電保護配合的方法(發明專利號:ZL 2009 1 0262 839.1)
一種小電流接地系統的接地保護方法(發明專利號:ZL 2010 1 0260 614.5)
一種廠礦零時限防越級跳閘系統(實用新型專利號:ZL 2011 2 0007 787.6)
基于網絡智能識別的電流保護技術
定義:采用光纖網絡通信技術,通過上下級保護間的信息快速交互,實現故障定位,滿足保護選擇性及速動性要求的保護方法。
特征:該保護技術是基于電流、時間、網絡互操作等要素綜合分析,實現故障定位;在開關設備出現故障導致開關拒動時可實現逐級快速后備保護;簡化保護配置,消除保護死區。
改進型零序導納原理的漏電保護技術
定義:自動監測系統不平衡電流,動態識別故障前后系統零序導納的變化軌跡,判定故障線路的保護方法。
特征:自適應系統各種接地方式,性能優于“功率方向”、“5次諧波”等檢測方法;在模糊區域同時結合首半波暫態特性等輔助判據保證動作的可靠性。
系統結構
基于網絡智能識別的電流保護技術用于防“越級跳閘”系統。網絡互操作,即通過保護裝置間的智能通信,實現故障定位。系統由DPR360 F系列數字式保護裝置(防爆場所:MPR304S數字式礦用綜合保護裝置)和KHL127礦用隔爆型電流保護控制器組成,系統結構如圖所示:
注:紅色線為電力電纜,黃色線為光纖,黃色箭頭為數據流向,d1、d2、d3、d4假設為故障點。