高压电源快切对企业电网继电保护影响的研究

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1、高压电源快切对企业电网继电保护影响的研究　　摘要：为了保证重要负荷供电正常，钢铁、石油化工等等企业都会采用双回路的方式进行供电，一旦某一条电源侧线路发生故障，可以使用高压快切装置立即切换到另一侧电源。但是，电源在切换过程中，会产生低电压以及冲击电流，如果冲击电压过大又会引发继电保护装置动作，导致切换失败。下文主要就高压电源快切装置对企业电网继电保护的影响进行分析探讨。　　关键词：双回路供电高压电源快切电网继电保护　　中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）11（b）-

2、0026-02　　双回路供电是保证企业重要负荷不间断工作的重要方法，但双路电源切换的过程中会对电力系统造成冲击，如果冲击过大，可能会导致电网彻底断电，因此下文主要就高压电源切换装置的电源切换过程进行简单的讨论分析，重点讨论切换过程中可能会导致保护装置误动的原因，提出一种减小电源切换冲击的方法，从而保证负荷的正常供电。　　1高压电源快切过程概述　　电力负荷的供电电源可能会由于设备故障等等导致母线的电源进线断路器跳闸，此时，与母线连接的电动机内还存在着残留的定子电流和转子电流，电动机的定子绕组会产生残留电

3、压，随着时间的延长，残留电压的频率以及大小会逐渐减少，而母线上连接的负荷的大小、电动机的台数等相关因数会影响到残留电压衰减的速度。母线残压用uM表示，则uM表达式如下所示：　　母线残留电压的存在说明这种情况下，电动机在发电状态下运行，感生电势为交流电，初始频率为（1-s0）ωs，异步电动机失电瞬间感生电势的频率为会发生突变，ω的初始值为s0ωs。将母线残压进行简化，可以得到。　　电源切换的过程中，备用电源和工作母线之间的频率的差值以及差拍电压会随着时间的延长不断增加，各相电流起始的角度差值会呈现周期性

4、的变化，此时母线残留电压、备用电源以及差拍电压的变化规律见图1。　　由图1可以明显的看出，差拍电压幅值ΔV在不断的振荡，当母线的残留电压衰减为0时，差拍电压不再发生变化，与备用电源额定电压值相同。　　B、D、F点对应的压拍电压为额定电压的1.1倍，B点为快速切换方式下压拍电压最大的点，E点为同期捕捉切换方式下压拍电压最大的点。　　2电源切换对企业电网继电保护的影响　　某企业电网系统有两条电源进线，两条电源进线的供电母线相同，因此两侧电源电压初始相角差可以记为0，它们分别通过降压变压器带一段母线，电网正

5、常工作时，两段母线分裂运行，断路器呈现断开状态，当某一母线发生故障跳闸之后，快切装置动作，断路器闭合，两段母线同时由同一台变压器带动工作。故障电源与备用电源进行切换的过程中，母线残留电压逐渐减小，差拍电压的存在会冲击到供电系统，当冲击达到一定程度之后，电网中的继电保护装置可能会误动，电源切换对企业电网继电保护的影响主要有以下几个方面。　　（1）电源切换过程中，差动保护装置两侧会呈现不同的TA暂态特性，差动回路在冲击电流的作用下会产生不平衡电流，会引发差动保护装置动作；由于差动保护二次回路接线会存在较大

6、的差别，装置两侧的TA暂态特性、TA输出阻抗等等因素都会有所不同，电源切换过程中差动回路在冲击电流的作用下会产生较大的不平衡电流，会引发继电保护装置动作。　　（2）电源切换过程中，两段母线间的备用电源变压器支路和联络线会出现冲击电流，一般情况下，联络线上都设置有定时限过流保护装置以及电流速断保护装置，如果电源切换过程中操作不当，可能会使这部分继电保护装置动作。备用电源变压器或者线路上也会安装定时限过流保护装置以及电流速断保护装置，这部分速断保护装置的设定值是根据电网中三相短路电流的最大值确定的，过流保

7、护装置的设定值则是根据自启动电流与变压器励磁涌流的和确定，电源切换过程中，如果冲击电流较大，可能会引发备用电源的支路保护装置动作，导致切换失败。　　（3）电源切换过程中，随着时间的延长，工作母线残留电压会逐渐减小，当残留电压小于一定值后，可能会引起电动机低电压保护装置动作，因此电源切换时间不宜过长。　　3快切装置与继电保护配合的措施　　高压电源切换时，无论采用何种切换方式都会产生冲击，导致继电保护装置误动，使得备用电源切换失败，为了有效地防止继电保护装置跳闸，保证电源切换的成功，必须采取一定的解决措施

8、。　　（1）工作母线失压后，将不重要的负荷切除只留下系统中一些重要的负荷能够有效地减小电源切换过程中产生的冲击电流。实际的切换过程中，将部分负荷切除不会对母线残留电压的衰减产生较大的影响，但是冲击电流的峰值会大幅度降低，因此可以有效的避免继电保护装置误动作，提高电源切换的成功率。　　（2）在继电保护中适当延时。电源切换时产生的冲击电流会存在一个较大的峰值，但峰值衰减十分迅速，暂态过程大概能够保持200ms，为了让保护装置能够避过电流峰值，以避免继电保护装