继电保护装置带电负荷校验

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摘要：继电保护对于电力设备及变电站的安全、可靠运行具有重要意义，因此要重视校验电力系统中的继电装置，以确保继电装置的保护作用能够得到充分的发挥。为了提高继电装置校验水平，本文结合实际工作经验，对带电符合校验的具体步骤以及注意事项进行了分析，以供参考。


一、带电负荷校验的作用


带电负荷校验是建设电力系统时必须开展的一项工作，只有进行负荷校验才能够有效判断竣工后的输电工程、投入使用的新型电力设备是否处于正常工作状态。在进行负荷校验的过程中，控制好继电装置，使其处于可靠运行以及安全运行状态，是保障电力工程当中的一次设备能够投入使用的前提条件，同时也是校验二次设备运行质量的重要途径。此外，在建设电力基础设施的过程中，也必须开展负荷校验工作，只有校验带电负荷，才能够对电力系统当中的接线方式以及保护装置设计方案进行有效检查，便于及时找出错误的接线方式，并完善保护装置设计方案。


二、继电保护装置带电负荷校验的步骤及注意事项分析


1.母线差动保护的带负荷校验 


发电厂和变电所的母线是电力系统的重要设备。如果母线故障不能迅速地被切除，将会引起事故扩大，破坏电力系统的稳定运行，造成电力系统的瓦解事故。因此，母线差动保护正常时均需投入运行。但在新投断路器时，则应在断路器充电前将母差保护停用，带负荷后，测量保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护带负荷校验，具体的步骤如下：


    母线差动保护停用。


    进行充电操作。


    使断路器带上负荷后，由继电保护人员进行检验工作。


    检验保护回路的电流极性正确后，将母线差动保护加用。


    母线差动保护带负荷校验时的注意事项：


    母线差动保护停用的方法要正确。应先停用母差保护断路出口联接片，再停用保护直流电源。取直流电源熔断器时，应先取正极，后取负极，也可根据现场需要不停用保护直流电源。


    带负荷校验时险除测定三相电路及差回路电流外，必须测中性线的不平衡电流，以确保回路的完整正确。


    校验完毕，母线差动保护加用的操作要正确。先加直流电源，在检查整个保护装置正常后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，逐一加用各断路器出口联接片。


    根据母线的运行方式、母差保护的类型正确将母线差动保护投入。要特别注意断路器电压回路切换和母差失灵保护出口联接片的切换。采用隔离开关重动继电器自动切换的，要注意检查重动继电器状态，防止重动继电器不励磁或不返回。


2.主变差动保护的带负荷校验 


纵联差动保护是将变压器各侧的电流互感器按差接法接线。在变压器正常和外部短路时，其各侧流入和流出的一次电流之和为零，差动继电器不动作；内部故障时，各侧所供短路电流之和，流入差动继电器，差动继电器动作切除故障。 


因此，对主变差动保护带负荷校验步骤如下：


    变差动保护在主变充电时应加用，因此即使某电流回路极性不正确，在主变充电时，仍能起到保护作用。但带上负荷后，若极性不正确，就会因有差流而误动作，所以，必须在带负荷前停用；停用后，再使主变带上负荷，检测各侧电流、二次接线及极性是否正确和检测差动继电器关压是否满足要求。


    检验电流极性是否正确的方法一般采用测量电流相应（通称测六角图）的方法，高压侧对中压侧（低压侧断开）和高压侧对低压侧（中压侧断开）同相电流的相互差180°为正确。


    六角图正确，还不能保证差动保护继电器内部接线正确，因此，还应测差回路的不平衡电流或电压，证实二次接线及极性正确无误后，方可将差动保护投入运行。 


主变差动保护校验时的注意事项：


    压器空载投入时，励磁涌流的值可达6倍额定电流。励磁涌流的大小、波形与合闸前铁心内剩磁、合闸初相角、铁心饱和磁通、系统电压和联系阻抗、变压器三相接线方式和铁心结构形式、电流互感器饱和特性和二次三相接线方式等因素有关。变压器空载合闸时的励磁涌流有可能使主变差动保护动作，但这不能用来判断就是电流回路或继电器内部接线错误，相反可以用来检查差动继电器的选型、整定、接线是否符合要求。


    新投变压器充电，应将变压器的所有保护全部加用，差动保护、零序保护即使不能保证其极性正确也应加用。轻瓦斯保护采用短接线接跳闸回路，充电完毕后拆除短接线，恢复到原信号位置。


    差动保护带负荷测试内容有两项：一是差动回路“六角相位”，以判别差另回路接线的正确性，如TA极性接错与否，联接线别或相位正确与否，其二是继动继电器执行元件线圈两端电压（简称差压），用来检验是否误整定，包括计算正确与否，整定插销放置是否正确，螺钉接触可靠与否，均可经综合判断得出结论。有关规程规定：各种差动继电器在带1/3额定负荷杳，其差压不大于执行元件动作值（1.5V）的10%(即0.15V)且应三相平衡，现场一般要求值均小于0.1V(绝大多数小于0.05V)。


3.具有方向性的线路保护带负荷校验


具有方向性的线路保护包括方向过流保护、零序方向过流保护、距离保护、高频相差保护、高频方向保护、高频距离保护、零序保护等。这类保护接线的正确性对装置的正确十分重要。但在安装接线时，其接线的正确性又难以保证，很容易接错线，因此也必须进行带负荷校验，以保证其接线的正确性。 


具有方向性的线路保护，在新投时的配合操作步骤如下：


（1）    方向过流保护或零序方向过流保护


     方向继电器触点短接后，再将保护加用。


     对新线路进行充电操作。


     线路带上负荷。


     该保护停用，由继保人员进行方向校验工作。


     校验方向正确后，再将保护加用，并拆除方向继电器触点短接线。


（2）距离保护或高频相差保护、高频方向保护等


将保护加用。


对新线路进行充电操作。


    线路带动负荷。


    该保护停用，由继电人员进行方向校验工作。


    校验方向正确后，再将保护加用。


具有方向性的线路保护带负荷校验时的注意事项：


（1）线路新投运充电时，尽管具有方向性的线路保护的方向性不一定正确，但也必须加用。因为当被充电线路有故障时，若线路保护的方向性正确，保护装置就能够正确运作，切除故障，即使方向性不正确，将其加用也无不良后果。


（2）对于方向过流保护和零序方向过流保护，充电前，将其方向元件的执行触点短接，取消装置的方向性，使其成为普通的过流保护或零序过流保护，以使在被充电线路有故障时，即使方向接反，装置也能可靠动作，节除故障，待带负荷进行方向性校验正确后，再拆除短接线，投入方向元件。


 


（3）利用负荷电流及工作电压检验零序功率方向继电器接线正确性前，必须对电压互感器开口三角引出的L、N线查对正确，不能以检查3U。回路是否有不平衡电压的方法来3U。来回路良好，也不能单独依靠“六角图”测试方法确证3U。构成的方向保护的极性关系正确。不但要查清TV及TA的极性，而且要查实由互感器互继电保护屏的联线和屏上零序功率方向继电器的极性，作出综合的正确判断。


 


4.结束语


 


在结继保护及自动装置评价工作中，继电保护及自动装置的不正确动作中有很大部分是由于具有方向性的保护、按差接法接线的保护极性或接线错误引起。所以，对新安装的继电保护装置进行带负荷校验的目的是：确保具有方向性的线路保护其接入的电流（电压）相位、极性正确；确保接入差动保护回路中的各组回路的相对极性关系、变比及整定正确；确保利用相序滤过器构成的保护所接入的电流（电压）相序正确。新设备或重大输变电工程竣工投运现场，掌握正确的带负荷试验的方法，不仅关系输变电工程一次设备投运的安全，同时也把住了二次设备安装质量关，不给电网安全运行留下隐患

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