基于海上油气平台的电力设备继电保护配置方案分析

基于海上油气平台的电力设备继电保护配置方案分析【摘要】为了进一步探讨海上油气平台的电力设备继电保护配置的方案，文中对其主发电机继电保护以及变压器进线（vcb8）、变压器出线（vcb21）的变压器保护整定进行了较为详细的分析，这一研究对于改进海上油气平台的电力设备继电保护具有一定的借鉴意义。

【关键词】海上油气平台电力设备继电保护配置变压器
为了避免电力系统处于非正常状态下，电力设备发生故障，以导致设备无法使用或造成线路的不安全。

为了应对电力设备使用不安全和线路短路的情况应积极采取保护措施。

可以按照实际情况设置一个能够直接断开故障元件，切断异常线路的装置。

这种方法操作简单，可根据实际情况来看需要设置多少辅助保护，能够使得到主保护以及后备保护。

基于这一背景，文中分析了基于海上油气平台的电力设备继电保护配置方案，这一研究对于改进海上油气平台的电力设备继电保护具有一定的借鉴意义。

1 主发电机继电保护
毫无疑问的，发电机是最重要的电力设备之一。

即使是在海上油气田工程设施的电力系统中也是如此。

发电机能够连续不间断的提供电力，对产品的生产和人们的生活和安全都有很大的关系。

海上平台电力系统还需要发电机来使得正常运行。

没有发电机，整个系统或许会呈现一种瘫痪的状态。

因此，本文就将案例中的cep 平台的其中一个发电机（vcb1）作为观察对象以此进行如下的继电保护
以及整定研究工作。

1.1 带比率制动的差动保护
发电机的主保护就是纵联差动保护是，其主要任务就是处理当内部出现相间短路的情况，它能在快速切除发电机故障部分的同时，保护本级内部不做动作。

差动保护还会根据接线方式的的不同，来选取不同的电流进行启动。

（1）为了使设置保护装置使用正常，在启动电流时，不会出现误动作。

最保险的方法就是使输入发电机的电流大于额定电流。

以此来保证在正常运行的情况下，即使某一相电流因为互感器而出现二次侧断线的情况下都能保护都不会出现误动作的情况。

问题是，当外部在断线后出现了短路的情况，那么就无法保证设置电路不会再出现误动的情况。

这是因为继电器回路时流过短路电流而造成的。

所以，最终想要同时避免外部短路的情况，还要加装断线监视装置，功能是在系统断线后，外部也同时断线，因为只是操作中断而不会出现误动作情况。

（2）有一种整定方式的保护方法灵敏性较高，而且适用于保护装置，使其启动电流能够保持平稳地躲开外部故障。

但是这种方法任然有它的弊端。

如果电路中存在负流电荷仍会致使误动作发生。

而这种方法使用过程中也会发生互感器二次回路断线而产生负荷
电流的现象。

因此，这种方法很大成程度上缺乏了可靠性。

制动部分和动作区部分两部分组成的动作特性，便是这里发动机所使用的的差动保护。

这种两段折线式的动作特性，能够使灵敏度大大提高，
使部分区域外遭遇故障时仍能够躲过不平衡的电流。

1.2 负序过流保护
两段式原理的设置也是一种保护方式，这种负序过流保护的整定值选取也有一定的原则，主要参考如下：
（1）能够允许负序电流在短时间内选取。

这是保护跳闸部分时，根据其整定值来作参考的。

（2）根据发电机长期允许的负序电流值，和系统能够承受的最大负荷的不平衡电流值两者来选定何时要对过负荷的告警部分，发出警报并躲开。

1.3 发电机过电压保护
如果在开车前会因为操作不当而发生故障或是由于自动电压自
动调整时调整不当而引起的过电压。

这样会造成过电压数值升高，而导致转子旋转速度不正常的情况发生。

所以，设置发电机过电压的保护是非常有必要的操作。

设置发电机过电压保护使电压超过一定范围时就迅速切断主开关，防止故障产生。

2 变压器保护的整定
在电力系统中，较为重要的几个电气设备，其中就有电子变压器。

这种大容量的电力变压器造价昂贵，动用的资源颇多，但是其功能也很强大，它保证了电力系统正常运行，供电功能安全可靠性，决定了电能质量高。

因此，珍惜使用电子变压器，也是为了环境资源节约使用贡献出一份力量。

2.1 变压器进线（vcb8）
（1）差动保护：差动保护只在变压器没有流出电流时，才会对
故障电压器进行切除保护。

在正常情况下，忽略励磁电流的话，变压器的流入电流和流出电流能够相等，这个时候变压器运行正常，差动保护不作任何动作。

为了使差动保护与相关的技术能够相配合，侧系统内的大电流不会导致误动作发生。

即需要躲过励磁涌流，并要尽力稳住电流不平衡的波动。

（2）负序过流保护
因为负序过流保护的灵敏性比其他保护的灵敏性要高。

因此，当变压器的内部和外部的电流值不对称时便会发生短路故障，这种故障需要负序过流保护来表现出来。

同时不平衡电流整定能在正常运行的情况下被负序电流定值按躲过。

2.2 变压器出线（vcb21）
2.2.1电流保护
动作特性通常分为以下几段电流式：
（1）电流速断保护：设定好变压器的电流方向。

通常以母线流入的方向为正向。

其保护对象通常是在第四周基波分量的时候投入的有效值为基础值并进行整定，并实施方向保护。

（2）限时电流速断保护：是当两相短路时实施的保护。

实施时的原则是要保证在最小方式下并整定。

2.2.2低电压保护和过电压保护
以母线上的线电压为主电压，低压保护就是将低压保护的整定值调整到占额定电压总数的70%并开始判断，当开关处于闭合状态时
三相中的其中一相要低于既定的压值。

那么就会延时跳闸或者是报警报警。

同样的，若将过压保护的整定值调整到占额定电压总数的125%并开始判断，当开关处于闭合状态时三相中的其中一相要超出既定的压值，那么就会延时跳闸或者是报警报警。

参考文献
[1] 沈全荣，严伟. 主设备继电保护技术的现状与发展[j]. 电力设备，2006，（02）：40-45
[2] 李阳坡，顾雪平，刘艳. 电力系统黑启动过程中线路继电保护的配置与整定[j]. 电力系统自动化，2006，（07）：89-92+107 [3] 叶纪刚，郑嘉. 紫坪铺电站电气设备继电保护设计[j]. 四川水力发电，2006，（01）：68-70
[4] 沈冰珂，王为福. 西霞院水电站发电机及变压器继电保护设计[j]. 水电自动化与大坝监测，2007，（05）：47-49
[5] 熊小伏，陈飞，周家启，沈智健. 计及不同保护配置方案的继电保护系统可靠性[j]. 电力系统自动化，2008，（14）：21-24。