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大型厂(站)厂用电系统实现1进3联快速保护的创新及应用

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成果主要完成人

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项目概况

1、立项背景目前市面上针对小型简单的3kV~10kV的厂(站)用母线,只有一路工作进线电源、一路母联开关的情况下,可以采用母线电流闭锁式母线快速保护。但更多的大型发电厂及变电站的发电厂及变电站的3kV~10kV母线厂(站)用,由于接线复杂,接线方式涉及有多个母联开关,因此母线是没有任何专门的快速保护的。都一般由变压器后备保护低压侧进线过流保护和高压侧过流保护来实现。由于低压侧进线过流保护、高压侧过流保护与出线开关的保护需要相互配合,配合级数多,导致低压侧和高压侧进线过流保护延时至少1秒以上动作切除故障。因此,厂(站)用3kV~10kV母线上所发生的任何故障都要延时至少1秒以上动作切除。造成母线故障时保护动作延时较长,不能及时切除故障将造成母线严重烧毁,甚至发展成“火烧连营”的重大事故。 2、主要做法 通过对龙滩电厂10KV母线保护的优化改造中,提出了能应用于在一路工作进线电源、三路及以下母联开关的一次接线方式下单路电源或单路母联开关作为本段电源供电情况的10kV电流闭锁式母线快速保护。该保护同时实现了10kV电压等级下的母线区内故障时主保护和区外保护拒动时失灵的后备保护的两种保护功能。母线区内故障时母线保护能可靠动作,能将原切除故障时间1秒以上缩减到0.15秒,可以快速切除故障,大大提高了设备的运行安全。 3、功能效果 技术经济指标 (1)母线区内故障时母线保护能可靠动作,能将原切除故障时间1秒以上缩减到0.15秒。 (2)在龙滩电厂设备改造中,本项目投入58万元。若无此快速保护,发生母线短路时,不及时切除故障将造成母线严重烧毁,甚至发展成“火烧连营”的重大事故,设备及修复费用损失达到100万元以上,有此快速保护,能使得短路故障快速切除,限制故障继续发展,设备故障少,修复费用低,能将损失降到5万元以下,经济上产生了良好的效益。 4、创新亮点 (1) 提出了一路工作进线电源、三路及以下母联开关的厂(站)用3kV~10kV母线保护及失灵保护的新保护.填补了国内大型发电厂及变电站的发电厂及变电站的3kV~10kV母线厂(站)用,由于接线复杂,接线方式涉及有多个母联开关,母线是没有任何专门的快速保护的空白。 (2)一路工作进线电源、三路及以下母联开关的厂(站)用3kV~10kV母线保护及失灵保护的新保护其特征在于:该方法主要是通过检测保护基本量来组成闭锁式过流母线保护及失灵保护动作基本逻辑,当母线出现故障时,作出相应的保护动作,对母线进行快速保护。所述的母线保护及失灵保护动作基本逻辑为:本段母线分别在工作进线电源、母联1、2、3开关供电电源供电时,母线区内故障时供电电源过流动作而出线无过流闭锁,母线保护短延时动作跳开供电电源;母线区外故障时供电电源过流动作而出线过流闭锁,母线保护不动作,若此时出线开关、保护拒动时,则母线失灵动作长延时跳开供电电源。 5、促进行业科技进步作用及应用推广情况 该成果成功应用于龙滩电厂10kV厂用电母线快速保护改造。运行2年多来,经历了各种工况运行的考验,装置正常,运行平稳,未出现任何异常情况,取得了良好改造效果。因此,研发一种适用于一路工作进线电源、三路及以下母联开关的厂(站)用3kV~10kV母线保护及失灵保护对于现在发电厂及变电站的安全供电有重大意义。有利于电站经济运行和安全稳定,具有显著的促进、示范作用和推广应用价值。