電力在日常生活中處處可見，現(xiàn)在正式電力時代，人人都離不開電假如沒有電力，社會生活和生產(chǎn)就不能正常進(jìn)行。基于電力系統(tǒng)在社會中具有的重要性，對電力系統(tǒng)的維護(hù)就顯得十分重要。在平時經(jīng)常也會運(yùn)用到電力系統(tǒng)方面的知識，為了增進(jìn)大家對電力系統(tǒng)高次諧波的認(rèn)識，本文對電力系統(tǒng)予以介紹。

1、引言

繼電保護(hù)，則是電力系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵所在。繼電保護(hù)裝置是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的基本條件，要實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的作用，就要具備有科學(xué)先進(jìn)、行之有效的繼電保護(hù)裝置，所謂“工欲善其事，必先利其器”，有了設(shè)備的支持，才真正具備了維護(hù)電力系統(tǒng)的能力。

繼電保護(hù)裝置主要用在當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，利用保護(hù)裝置將故障部分從電力系統(tǒng)中迅速切除，當(dāng)發(fā)生異常時，及時發(fā)出信號，從而縮小故障范圍，減少故障損失，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。

安科瑞針對電力供配電系統(tǒng)不同的饋線類型，提供簡易型、經(jīng)濟(jì)型、高端型三類保護(hù)裝置共六大系列微機(jī)保護(hù)裝置，分別是AM2、AM3、AM4、AM5、AM5SE和AM6，實(shí)現(xiàn)35kV及以下供配電系統(tǒng)的線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)、電容器保護(hù)、母聯(lián)/進(jìn)線備自投等保護(hù)功能，為供配電系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

2、AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置在上海蜜果1.2279MW屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的應(yīng)用

圖1

本工程共有一路光伏接入柜、一路光伏進(jìn)線柜至TR變壓器，針對本項(xiàng)目的保護(hù)功能要求，分別配置了AM5-F線路保護(hù)裝置和AM5-T變壓器保護(hù)裝置，具體功能如下。

線路保護(hù)裝置主要裝設(shè)在光伏接入柜上，我司的AM5-F線路保護(hù)裝置配置的主要保護(hù)有：三段式過流/反時限過流保護(hù)(可經(jīng)低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖)、兩段式零序過流/反時限過流保護(hù)、重合閘、后加速過流保護(hù)(可經(jīng)低電壓閉鎖)、過負(fù)荷保護(hù)、失壓保護(hù)、高頻保護(hù)、逆功率保護(hù)、PT短線告警、控故障告警等。

1)重合閘

我司AM5-F線路保護(hù)裝置重合閘功能主要有三個作用：

● 在線路發(fā)生暫時性故障時，迅速恢復(fù)供電，從而提高供電可靠性。

● 對于有雙側(cè)電源的高電壓輸電線路，可以提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高線路的輸送容量。

● 可以糾正由于斷路器機(jī)構(gòu)不良，或繼電器誤動作引起的誤跳閘。

2)逆功率保護(hù)

逆功率保護(hù)是不可逆并網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，大多數(shù)小型光伏電站接入電壓等級為0.4kV的低壓電網(wǎng)，基本為用戶側(cè)自備式電源系統(tǒng)，自發(fā)自用，不向中壓電網(wǎng)或高壓電網(wǎng)饋電。因此，逆功率保護(hù)功能成為有效防止光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)饋電，保證電網(wǎng)品質(zhì)的重要手段。我司的逆功率保護(hù)功能是這樣實(shí)現(xiàn)的：當(dāng)檢測到回路有逆向電流流過且逆向功率值超過設(shè)定值時，裝置經(jīng)可設(shè)置延時發(fā)出逆功率跳閘命令，停止送電。

3)三段式過流保護(hù)(可經(jīng)低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖)

當(dāng)任一相電流大于定值，經(jīng)延時，裝置跳閘。

三段過流保護(hù)由過流一段(瞬時速斷)保護(hù)、過流二段、過流三段構(gòu)成，均由獨(dú)立控制字選擇投退，是否需經(jīng)低電壓閉鎖與是否帶方向閉鎖也可由相應(yīng)控制字選擇。

● 經(jīng)低電壓閉鎖

由于過流保護(hù)的動作電流是按躲過最大負(fù)荷電流整定的，為了提高過流保護(hù)在發(fā)生故障時的靈敏度和改善躲過最大負(fù)荷電流的條件，需在過流保護(hù)中加低電壓閉鎖條件。當(dāng)選擇經(jīng)低電壓閉鎖啟動過流保護(hù)：當(dāng)三個線電壓中最小的線電壓小于低壓定值且大于低壓閾值時，開放過流保護(hù)出口。若低電壓閉鎖條件退出，則過流保護(hù)不需要考慮電壓條件。

● 帶方向閉鎖

圖2 相間方向元件動作區(qū)示意圖

變壓器保護(hù)裝置主要是裝設(shè)在光伏進(jìn)線柜上，對于不同容量的變壓器，所需配置的保護(hù)功能也不一樣。我司對于容量為2000kVA及以下的變壓器配置的AM5-T變壓器保護(hù)裝置具有的功能有：三段式過流保護(hù)(可經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖)、兩段式零序過流保護(hù)、瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等功能。

1)瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)主要為變壓器內(nèi)部故障時的主保護(hù)。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，由于發(fā)熱或短路點(diǎn)電弧燃燒等原因，導(dǎo)致變壓器油體積膨脹，產(chǎn)生壓力，并產(chǎn)生或分解出氣體，導(dǎo)致油流沖向油枕，油面下降而使瓦斯繼電器觸點(diǎn)接通，作用于斷路器跳閘，這種保護(hù)就是瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)的范圍主要有以下五點(diǎn)：

● 變壓器內(nèi)部多相短路故障

● 匝間短路、匝間與鐵芯或外部短路

● 鐵芯故障

● 油位下降或漏油

● 分接頭開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等

2)溫度保護(hù)

變壓器保護(hù)裝置通常設(shè)有超溫跳閘和高溫告警兩種溫度保護(hù)，當(dāng)變壓器溫度過高時，裝置發(fā)出跳閘或者告警命令。

3)三段式過流保護(hù)(可經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖)

本保護(hù)反應(yīng)相間短路故障，作為變壓器和相鄰元件的后備保護(hù)。設(shè)有過流一段(瞬時速斷)、過流二段、過流三段過流保護(hù)。三段保護(hù)可獨(dú)立設(shè)置時限，由獨(dú)立的控制字實(shí)現(xiàn)功能投退。

當(dāng)任一相電流大于定值，經(jīng)延時，裝置跳閘。

為了防止變壓器過載引起保護(hù)測控裝置誤動作，可在過流保護(hù)中加復(fù)合電壓閉鎖條件，該條件可由相應(yīng)控制字選擇投退。當(dāng)選擇經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖啟動過流保護(hù)時：當(dāng)三個線電壓中最小的線電壓小于低壓定值且大于低壓閾值或者負(fù)序電壓3U2大于復(fù)合電壓負(fù)序定值時，開放過流保護(hù)出口，若復(fù)合電壓閉鎖條件退出，則過流保護(hù)不需考慮電壓條件。

3、AM5SE系列微機(jī)保護(hù)裝置在某花園E地塊商業(yè)配電房變配電工程的應(yīng)用

本項(xiàng)目一臺35kV站有一臺35/10kV主變壓器，容量為2000kVA，如圖3所示變壓器系統(tǒng)圖;10kV站為單進(jìn)線兩路變壓器饋線系統(tǒng)，如圖4所示。

1)主變保護(hù)保護(hù)

對于容量為2000kVA及以上的變壓器保護(hù)裝置還需額外配有差動保護(hù)功能，如我司的AM5SE-D2差動保護(hù)裝置。

差動保護(hù)主要用在2000kVA及以上容量的變壓器，為變壓器及其系統(tǒng)的主保護(hù)，是按循環(huán)電流原理裝設(shè)的。主要用來保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。除此之外，其主要還裝設(shè)在35kV及以上電壓等級對變壓器進(jìn)行差動保護(hù)，另外，還需配置我司的AM5SE-TB后備保護(hù)裝置搭配使用,如圖3。

2)進(jìn)線/變壓器出線保護(hù)

對于10kV進(jìn)線柜和小容量的變壓器饋線柜，如圖4，可配置我司的AM5SE-F線路保護(hù)裝置和AM5SE-T配電變壓器保護(hù)裝置。AM5SE系列微機(jī)保護(hù)裝置相較于AM5系列更高端、資源更豐富，其除了AM5所有的功能之外，還有獨(dú)立的操作回路(0.5-5A電流自適應(yīng))、兩路以太網(wǎng)接口(可選)、USB接口、兩路4-20mA直流模擬量(可選)

3)配置清單

根據(jù)此項(xiàng)目的要求以及開關(guān)柜類型，配置的綜保清單如下：

4、結(jié)論

綜上所述，繼電保護(hù)裝置對電力系統(tǒng)運(yùn)行中的不正常情況能夠起到保護(hù)作用，由于每種保護(hù)功能的保護(hù)范圍不一樣，因此，針對不同的開關(guān)柜類型需要配置不同的保護(hù)裝置，于此，可選用我司的AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置，其包含了線路保護(hù)、主變保護(hù)、配電變保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)、電容器保護(hù)、母聯(lián)/進(jìn)線備自投保護(hù)、PT監(jiān)測、PT并列裝置，該系列應(yīng)用較廣，應(yīng)用資源也較為豐富。

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