田 疆
(陜西略陽鋼鐵有限責任公司,陜西 略陽 724301)
高壓供電系統(tǒng)的安全運行是鋼廠能否正常生產(chǎn)的保證,因此,鋼廠的繼電保護必須要能滿足以下幾個要求:首先,必需要能夠自動篩選故障,并對其進行切除。鋼廠高壓供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,往往是某一部分的故障。繼電保護裝置必須具備這樣一種特性,即及時的判斷是哪一部分供電系統(tǒng)發(fā)生了故障,并對故障進行隔離或切除,避免這部分故障影響到整個供電系統(tǒng)的正常運行。因此,繼電保護裝置應該要在第一時間斷開故障最近點的斷路器,保證非故障部分不受影響,努力的將故障影響降到最低。其次,鋼廠高壓供電中繼電保護必須具備快速反應性,避免故障對電氣設備造成重大破壞。當鋼廠高壓供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護裝置應該快速反應,并切除短路故障,這樣一來就可以減輕發(fā)生短路的電流對鋼廠電氣設備的破壞,切斷的越早,對電氣設備的破壞性就越低。同時,要對非故障的部分進行快速恢復,避免對整個鋼廠高壓供電系統(tǒng)的運行造成影響。再次,鋼廠高壓供電中,繼電保護裝置的可靠性要高。一旦鋼廠高壓供電系統(tǒng)發(fā)生故障,就需要繼電保護裝置做出相應的反應。這就要求繼電保護裝置必須保證不拒動、不誤動。
首先,可以采用定時限過電流的保護方式。這種保護方式下的一個特點是時限固定,其保護目的的實現(xiàn)與通過它的短路電流大小沒有直接的關系。而這個動作時限則是由整定實踐的繼電器的值來確定的。對鋼廠高壓供電系統(tǒng)來說,這種保護方式操作起來方面,能夠滿足保護需求,但是投資較大。其次,可以采用反時限過電流的方式,這種方式與上述保護方式相反,其與通過繼電保護裝置的電流的大小之間呈反比關系。如果短路電流越大,那么其動作時間就越短,反之,動作時間就越長。此種保護方式可以實現(xiàn)電流的速斷保護,投資也不多,接線比較簡單。但是容易出現(xiàn)動作誤差,對鋼廠來說要慎重選擇。
鋼廠供電系統(tǒng)中諧波的產(chǎn)生危害極大,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:首先,在諧波的干擾下,鋼廠供電系統(tǒng)中發(fā)電、輸電及用電設備的效率會大大降低,而且經(jīng)過多次諧波流過的中性線路會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,會引發(fā)線路火災。其次,諧波的產(chǎn)生會對鋼廠各種電氣設備的運行產(chǎn)生直接的影響。比如其會增加鋼廠電機的損害,會讓鋼廠機械振動的頻率增加,還會讓設備發(fā)生更大的噪音。同時,其會引起高壓供電系統(tǒng)中其他電力設備的發(fā)熱問題,比如會引起電動器、電纜等的發(fā)熱現(xiàn)象。這樣一來,就會加速設備的老化,會極大的縮短設備的使用壽命。再次,諧波的產(chǎn)生會危害整個鋼廠的高壓供電系統(tǒng)。比如其會造成電網(wǎng)中局部出現(xiàn)并聯(lián)諧振的現(xiàn)狀,會使得諧波放大,進而會引發(fā)電力事故。同時,諧波的產(chǎn)生也會對鋼廠高壓供電系統(tǒng)中的各種保護元件及繼電器等產(chǎn)生影響,發(fā)生誤操作,會影響電力的可靠運行。此外,諧波的產(chǎn)生還會威脅鋼廠通信設備人員的人身安全。
鋼廠高壓供電系統(tǒng)諧波的控制可以采用多種方法:
(1)用消諧濾波補償裝置態(tài)。為了達到控制諧波的目的,有的鋼廠會在供電系統(tǒng)中采用電容補償?shù)姆椒?,這樣方法可以顯著的提高功率,但是在諧波治理上的效果并不明顯。而采用消諧濾補償,可以通過單調(diào)濾波器對諧波起到抑制作用。由于該濾波器是由電容器和電抗器等組成的,或者的電感值會與前者在某次諧波頻率上形成串聯(lián)諧振,這樣一來就形成了低阻抗電路,濾波器會吸入大量的諧波電流,避免諧波電流進行鋼廠的高壓供電系統(tǒng)。同時,在供電系統(tǒng)中接入這種裝置,可以消除高壓供電系統(tǒng)中的高次諧波,可以減少諧波對設備及線路的破壞,能夠達到節(jié)省電能的目的。
(2)采用SVC進行靜止無功補償。這種裝置是由固定電容器和晶閘管控制的電抗器組成的,它的最顯著特點就是能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率的目的,它可以進行動態(tài)的補償,保證補償點的電壓整體不變,而將固定電容器和電抗器串聯(lián)后就可以形成一個諧波濾波器,這樣一來就能夠消除其在實施動態(tài)補償時產(chǎn)生的大量諧波。
(3)采用消弧和微機消諧裝置。消弧裝置在鋼廠高壓供電系統(tǒng)出現(xiàn)孤光拉地時,就可以通過其分相控制的真空接觸器,來合故障相接地,這樣就可以達到消除弧光的目的。而微機消諧裝置則是利用單片機來實現(xiàn)快速準確的數(shù)據(jù)處理,從而通過對PT開口的三角電壓的采集,來對鋼廠高壓電網(wǎng)諧振時產(chǎn)生的頻率成分進行快速的分析,從而準確的進行分辨,發(fā)現(xiàn)諧振后,微機會發(fā)出指令,會供給高壓供電系統(tǒng)因為諧振損耗的能量。同時,還能夠有效的抑制諧振過電壓,能夠達到準確快速消諧的目的。從而解決電力系統(tǒng)中電網(wǎng)的消諧問題。
鋼廠高壓供電系統(tǒng)網(wǎng)絡幾乎遍布了鋼廠的每一個角落,既有高壓電纜供電線路,也有一些架空線路,供電線路極為復雜,要對鋼廠復雜的高壓供電系統(tǒng)進行統(tǒng)一的安全管理,是存在一定難度的。但是對其進行安全管理又是十分必要的,其關系到鋼廠的正常生產(chǎn)和運行,也關系到鋼廠員工的生命安全。因此,必須重視鋼廠高壓供電系統(tǒng)的安全管理問題。首先,必須要加大對鋼廠高壓供電系統(tǒng)中電氣設備和電力電纜等的檢查和試驗力度。鋼廠每天都應該組織電力人員進行電氣試驗工作,特別是對新安裝的電氣設備要按照相關試驗標準進行逐一試驗,以便及時發(fā)現(xiàn)隱患。比如要檢查繼電裝置的動作保護是否靈敏、電纜的接頭是否過熱等。其次,要加強對電氣設備等的檢修。在鋼廠高壓供電系統(tǒng)的運行中,要經(jīng)常進行檢修,對供電線路要堅持每周一次的檢修頻率,特別是要加強對運行中薄弱環(huán)節(jié)的檢修。加大對繼電保護裝置等的檢修,確保其功能的正常發(fā)揮。此外,加強電力職工的安全教育,進行必要的應急演練,對他們進行高水平的電力培訓。鋼廠一旦發(fā)生大面積的停電事故,將會給其生產(chǎn)造成巨大損失,因此,要對職工進行安全教育,讓他們嚴格按照相關制度進行日常的操作,堅決杜絕供電系統(tǒng)中職工無票操作的行為。同時,對供電職工進行應急演練,讓他們具備在最短時間內(nèi)恢復主變電站供電的能力。當發(fā)生停電事故時,要讓供電職工能夠準確的按照多次模擬操作的經(jīng)驗,采取相應預案措施,以最快的速度恢復供電。
綜上所述,鋼廠的高壓供電中有很多需要注意的問題,首先,其電力系統(tǒng)在運行中會受到自然因素和設備因素等的影響,會使得電力系統(tǒng)發(fā)生故障無法正常運行。因此,必須要注意繼電保護問題,采用繼電保護來提高電力系統(tǒng)運行的安全性。其次,鋼廠高壓供電中會產(chǎn)生大量的諧波,這些諧波會降低鋼廠輸電設備等的效率,還會造成線路損壞,引發(fā)嚴重災害。因此,必需要注意鋼廠高壓供電中諧波的控制。除此外之外,鋼廠高壓供電中還需許多需要注意的安全問題。本文主要圍繞這幾個問題展開。
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