繼電保護定值整定原則范文
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導(dǎo)語:如何才能寫好一篇繼電保護定值整定原則,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關(guān)鍵詞:微機保護裝置 高載能 繼電保護
中圖分類號:TM774 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)09-0207-01
1、用戶廠內(nèi)定值
1.1 爐變保護定值
(1)速斷保護定值:規(guī)程對用戶爐變的速斷保護定值、爐變低壓側(cè)沒有靈敏度要求,為了提高爐變故障時保護動作的靈敏性,我們把爐變速斷保護的保護范圍延伸到爐變低壓側(cè)。
(2)過流保護定值:規(guī)程規(guī)定,爐變過流保護定值在爐變低壓側(cè)故障時應(yīng)有1.5倍及以上靈敏度,動作時限0.3-0.5S;為了提高爐變故障時靈敏啟動過流保護的快速性,動作時限減小為0.1S。
上述配合整定的爐變保護定值,在爐變低壓側(cè)故障時,爐變的速斷和過流保護均能快速啟動,即使一種保護拒動,另一種保護也能可靠動作、切除故障。
1.2 進線開關(guān)保護定值
(1)速斷保護定值:因進線開關(guān)的速斷保護與爐變的速斷保護均不帶時限,無法實現(xiàn)動作時間上的配合,此種情況下,一般規(guī)定進線開關(guān)的速斷保護不投入運行。但為了確保爐變故障時用戶端的保護能快速、可靠地切除故障,我們把進線開關(guān)的速斷保護也投入運行,在電流值上與爐變速斷定值滿足1.1—1.2倍的配合系數(shù)。
(2)過流保護定值:規(guī)程規(guī)定,進線開關(guān)的過流保護在電流值上按與爐變過流保護定值有1.1—1.2倍的配合系數(shù)整定,并要求在爐變低壓側(cè)故障時,要有1.2倍及以上的靈敏度,在動作時限上要比爐變過流保護大一個時間級差;為了提高進線開關(guān)保護的快速性、可靠性,實際計算時,在滿足電流值配合系數(shù)的基礎(chǔ)上,我們把進線開關(guān)的過流保護動作時限與爐變的過流保護動作時限整定為相同的值,即為0.1S,并把在爐變低壓側(cè)故障時的靈敏度提高為1.3倍及以上。
按上述配合整定的進線開關(guān)保護定值,在爐變故障時,會與爐變的速斷、過流保護同時啟動,確保了故障的可靠切除。
2、變電站主變及出線開關(guān)保護定值
2.1 過電流保護整定原則
(1)站內(nèi)主變35KV側(cè)增加一段時限速斷保護,要求在本側(cè)母線故障有1.5倍靈敏度,0.3秒跳本側(cè)開關(guān)。
(2)站內(nèi)35KV出線開關(guān)。速斷保護定值:我們在實際整定出線開關(guān)速斷定值時,在滿足與用戶進線開關(guān)速斷保護定值有1.1-1.2倍配合系數(shù)的基礎(chǔ)上,把出線開關(guān)速斷定值的保護范圍擴大到用戶爐變低壓側(cè)。這樣,如用戶廠內(nèi)有故障時,速斷(過流Ⅰ段)保護有可能與用戶進線開關(guān)一同動作,快速切除故障,以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。
過流保護定值:變電站側(cè)線路開關(guān)過流(過流Ⅱ段)保護,按與用戶進線開關(guān)過流保護定值有1.1-1.2倍的配合系數(shù)整定,并要求在用戶爐變低壓側(cè)最小方式下有1.2倍的靈敏度,時間上,在系統(tǒng)發(fā)生高載能用戶故障,造成電網(wǎng)變壓器損壞事故后,上級有關(guān)文件特別規(guī)定:高載能用戶出線開關(guān)過流保護動作時限不得大于1S;我們在嚴格執(zhí)行上級和有關(guān)規(guī)程規(guī)定的同時,把微機保護裝置的過流Ⅱ段時限整定為0.3S,即與用戶進線開關(guān)過流保護時限的配合級差定為0.2S,而普通保護裝置整定為0.5S,即與用戶進線開關(guān)過流保護時限的配合級差定為0.4S。
按上述配合整定的變電站出線開關(guān)過電流保護定值,能充分反應(yīng)用戶各級設(shè)備的故障,起到了對用戶故障最后一道防線的作用。
2.2 零序保護整定原則
目前,我局變電站多為35KV低壓系統(tǒng)接帶高耗能,且普遍采用諧振接地(中性點經(jīng)消弧線圈接地)方式,實際運行中發(fā)生接地故障時,非接點故障相電壓升高到線電壓,極易發(fā)展成相間短路,導(dǎo)致電纜頭等設(shè)備損壞,擴大事故。為了能夠及時消除單相接地故障,克服消弧線圈接地方式無法消除接地故障的缺點,已將多個變電站35KV系統(tǒng)改造為小電阻直接接地系統(tǒng)。改造后,當(dāng)某條線路發(fā)生單相接地故障后,該線路的零序保護啟動,開關(guān)跳閘自動切除接地線路。當(dāng)接地線路保護或開關(guān)拒動,或其他原因?qū)е陆拥鼐€路未在規(guī)定時限切除,則主變低壓側(cè)零序保護啟動,相對應(yīng)的故障段主開關(guān)跳閘。
2.2.1 站內(nèi)主變35KV側(cè)
零序電流Ⅰ段:與35KV出線零序電流Ⅰ段配合,靈敏度KLM=1.5(校主變35KV側(cè)母線接地故障),0.3秒跳本變本側(cè)開關(guān);
零序電流Ⅱ段:與35KV出線零序電流Ⅱ段配合,靈敏度KLM=2(校主變35KV側(cè)母線接地故障),0.6秒跳本變各側(cè)開關(guān)。
2.2.2 站內(nèi)35KV出線
零序電流Ⅰ段:躲開電容電流,靈敏度KLM=1.5(校線路接地故障),時限為0秒;
零序電流Ⅱ段:躲開電容電流,靈敏度KLM=2(校線路接地故障),時限為0.3秒。
因變電站35KV出線均接帶高載能用戶,零序保護投入以后,用戶起爐時,不平衡電流較大,35KV出線零序電流Ⅰ段保護頻繁啟動跳閘,故經(jīng)過重新復(fù)核計算,因此定值改為:
(1)站內(nèi)主變35KV側(cè)。
零序電流Ⅰ段:與35KV出線零序電流Ⅱ段配合,靈敏度KLM=1.4(校主變35KV側(cè)母線接地故障),0.5秒跳本變本側(cè)開關(guān);
零序電流Ⅱ段:靈敏度KLM=2(校主變35KV側(cè)母線接地故障), 0.7秒跳本變各側(cè)開關(guān)。
(2)站內(nèi)35KV出線。
零序電流Ⅰ段:躲開電容電流,靈敏度KLM=1.2(校線路接地故障),時限為0.15秒;
零序電流Ⅱ段:躲開電容電流,靈敏度KLM=1.5(校線路接地故障),時限為0.3秒。
篇2
(北方民族大學(xué)電氣信息工程學(xué)院,寧夏銀川750021)
摘要:繼電保護整定計算是保障配電網(wǎng)穩(wěn)定運行的主要辦法與措施。設(shè)計了利用專家系統(tǒng)的繼電保護整定計算系統(tǒng),其中知識庫的表征方式采用產(chǎn)生式表征法、面向?qū)ο蟊碚鞣ê涂蚣鼙碚鞣ㄏ嗳诤系姆椒ǎ鰪娏苏ㄓ嬎阒R庫的完整性;系統(tǒng)推理機方式采用正向與反向推理的混合方式,有效提高了整定計算系統(tǒng)的計算速率。利用專家系統(tǒng)改進知識庫的表征方法與推理機的混合工作原理,設(shè)計了繼電保護整定計算模塊,并針對實際電廠模型,驗證了設(shè)計系統(tǒng)的準確性。
關(guān)鍵詞 :繼電保護;知識庫;推理機;整定計算
中圖分類號:TN702?34 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1004?373X(2015)18?0049?04
收稿日期:2015?03?06
基金項目:國家自然科學(xué)基金:基于制備納米薄膜和機械刷提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的機理研究(51365001);寧夏自然科學(xué)基金:變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)軟并網(wǎng)控制策略的研究(NZ14106)
本文設(shè)計了利用專家系統(tǒng)的繼電保護整定計算系統(tǒng),其中知識庫利用產(chǎn)生式表征法、面對對象表征法和框架表征法相融合方法做模塊設(shè)計,推理機運用正向和反向相結(jié)合的混合推理方法,在整定功能的實現(xiàn)方式上,分別提供了手動和自動兩種方式,以此來滿足電廠操作人員的工作要求。
1 專家系統(tǒng)知識庫的設(shè)計
專家系統(tǒng)的知識庫的表征方法利用產(chǎn)生表征法、面向?qū)ο蟊碚鞣?、框架表征法相結(jié)合的方式,通過分級分步驟的方式對繼電保護整定計算做詳細描述。其中知識庫的流程步驟如圖1所示。
2 專家系統(tǒng)推理機的設(shè)計
系統(tǒng)推理機方式采用正向與反向推理相融合的推理方式。推理方式首先采用正向推理法對動作電流進行計算,但因為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中故障計算模塊求解的流過保護短路電流不止一項,例如單相接地短路、兩相短路、三相短路,所以推理機會提供多個短路電流值,不能進一步做篩選。而當(dāng)添加反向推理法后,從短路電流目標(biāo)中集中選定最大故障電流,作為下一步計算的原始數(shù)據(jù),可計算出最合適的動作電流值大小。
從操作人員給定的具體實際問題出發(fā),通過設(shè)計模塊進行推理求解,總結(jié)出會出現(xiàn)的幾種計算情況,如下:
(1)當(dāng)針對所給定的實際問題沒有找到相應(yīng)的目標(biāo)結(jié)果時,則模塊需調(diào)用報錯步驟。
(2)當(dāng)針對所給定的實際問題只找到惟一的目標(biāo)結(jié)果時,即最理想的模塊運行狀態(tài),則模塊直接輸出計算結(jié)果或繼續(xù)執(zhí)行相應(yīng)操作。
(3)當(dāng)針對所給定的實際問題能夠找到多個目標(biāo)結(jié)果時,需要進一步做判定,從諸多目標(biāo)結(jié)果中選定最優(yōu)解。
3 整定計算數(shù)學(xué)模型
在整定計算原則中的任何一個保護定值在公式層中都有與之相對應(yīng)的整定方程式,且整定方程式在相應(yīng)的整定變量層中都含有定值變量集(R ) V ,經(jīng)數(shù)學(xué)分析,保護裝置的定值變量集(R ) V 的數(shù)學(xué)模型:
RVS = f (k1,k2 ,…,kn ,x1,x2 ,…,xn ,
y1,y2 ,…,yn ,z1,z2 ,…,zn ), n ∈ N
式中:yj ( j ∈ n) 代表整定計算公式中含有的系數(shù)和常量,如可靠系數(shù)、進行整定計算工作人員的經(jīng)驗系數(shù)和返回系數(shù)等,具體數(shù)值由用戶人員通過輸入的方式存儲到模塊知識庫中;zj ( j ∈ n) 代表以上3類變量以外的其余變量。
利用上述數(shù)學(xué)模型,對繁瑣的定值變量分類做知識存儲,其中定值變量集所包含的變量均為離散型數(shù)據(jù),當(dāng)中的任何一個整定計算變量值變化后,僅僅是該變量發(fā)生了改變,但不會致使該整定計算變量所在的整定方程式中的其他變量發(fā)生數(shù)值變化;且整定計算方程式也具有離散型,整定計算方程式是跟隨者整定計算變量的變化而變化的,所以無論系統(tǒng)所含設(shè)備的參數(shù)變化,或是發(fā)生其他故障類型,都可以準確求解出被保護設(shè)備的整定值,體現(xiàn)了繼電保護裝置整定值的可靠性。
4 整定計算模塊設(shè)計
在對系統(tǒng)做整定計算前,需要對其中一部分故障參數(shù)做計算存儲,因為在進行整定計算原則中涉及了大量的故障參數(shù),其中有一部分數(shù)值可以在整定過程中直接提取,這樣就能夠縮短整定計算的運作時間。在所涉及的系統(tǒng)中,設(shè)定了手動與自動整定兩種功能,系統(tǒng)用戶可以根據(jù)特定的工作環(huán)境與要求自行選擇,整定計算視圖如2所示。
整定計算過程為自動運行,整個計算過程不需要工作人員的任何操作,并能直接輸出計算書,可以實現(xiàn)任務(wù)書的保存與管理功能。在手動整定計算過程中,需要工作人員在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置界面對系統(tǒng)參數(shù)進行選定和設(shè)置,如圖3所示。
計算書對于電廠實際操作人員是非常重要的,其中不僅包括相應(yīng)繼電保護裝置對保護設(shè)備定值的設(shè)置,也包括整定原則。針對廠用變壓器相間短路故障的備用保護,模塊自動進行整定計算,并輸出計算書與定制單,具體如圖4,圖5所示。
5 整定計算模塊仿真解析
為了驗證本文設(shè)計的繼電保護整定計算模塊的準確性,這里建立了電廠一次主接線系統(tǒng)圖并設(shè)置了相關(guān)參數(shù),如圖6所示。
當(dāng)完成電廠主接線圖的設(shè)定后,針對該系統(tǒng)添加6KVIIB 段母線A,B 兩相相間短路故障,并做故障量計算,圖7顯示為2號高廠變故障量。
將電廠繼電保護原則逐一錄入并完成繼電保護裝置的設(shè)定工作,對系統(tǒng)全部設(shè)備做整定計算,將計算結(jié)果與電廠工作人員做整定值檢驗。檢驗結(jié)果顯示大部分計算結(jié)果與電廠實際運行結(jié)果完全相同,只有小部分存在數(shù)值誤差,具體誤差如表1所示。
簡述誤差產(chǎn)生的主要原因如下:
(1)近似因素。整定計算過程中,數(shù)值大部分都是以小數(shù)形式存在,為了降低計算的繁冗度,計算過程中將小數(shù)數(shù)值保存到小數(shù)點后2位。不同的是,計算機在做計算過程中,不進行近似計算,而是在最終的計算結(jié)果顯示的時候,保留小數(shù)點后1位,所以電廠實際工作人員的手動計算與計算機整定的最終結(jié)果略有差別。
(2)取整因素。在繼電保護整定計算的過程中,需要設(shè)置保護定值,幾乎全部設(shè)置為整數(shù),當(dāng)遇到小數(shù)時需要進位成整數(shù),所以,定值的設(shè)置與計算機的計算值之間也存在一定的誤差。
(3)繼保裝置退保護因素。表1 中,2 號高廠零序過電流保護的整定值設(shè)置為100,當(dāng)該保護裝置停止工作時,也就不對高廠變起任何保護作用,所以退保護因素是影響整定結(jié)果的主要因素之一。
經(jīng)上述理論分析可得,除以上原因引起的誤差外,繼電保護整定計算模塊的計算結(jié)果誤差率如表2所示。
通過上述結(jié)果可以看出,通過本文設(shè)計的繼電保護整定計算模塊得出的結(jié)果同發(fā)電廠原始數(shù)據(jù)相差不大,誤差的大小在電廠穩(wěn)定運行的允許范圍內(nèi),且整定模塊的計算速率足夠快,能夠滿足實際操作人員的要求。
6 結(jié)語
本文通過專家系統(tǒng)設(shè)定了整定計算模塊,建立了火電廠繼電保護整定計算所需的知識庫,將產(chǎn)生表示法、面向?qū)ο蟊硎痉ā⒖蚣鼙硎痉ㄏ嗷ソY(jié)合的知識表征方式與通過混合推理方法,分別從正向和反向做為推理機原理的專家系統(tǒng)設(shè)計,優(yōu)化了電力系統(tǒng)繼電保護整定計算速率與結(jié)果的準確度。通過實際測驗,驗證了設(shè)計的整定模塊的準確性與可維護性。
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作者簡介:劉凡齊(1986—),男,黑龍江人,助教,碩士。研究方向為電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析。
張秀霞(1963—),女,寧夏人,二級教授,博士后,博士生導(dǎo)師。研究方向為太陽能光伏發(fā)電。
篇3
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng) 繼電保護 整定計算
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,電力系統(tǒng)也不斷擴大和改進,以大容量、高參數(shù)為主的機組成為配電網(wǎng)工作中的主要重點,對電力穩(wěn)定性和動力設(shè)備的安全性提出了有效的保證。配電線路保護裝置不僅集成了各種新技術(shù)和新設(shè)備的可靠性要求。同時在工作中由于自然、人為或設(shè)備故障等因素引起的配電故障不斷涌現(xiàn),嚴重影響著整個設(shè)備運行安全,同時也造成了經(jīng)濟發(fā)展嚴重受損和制約。因此在目前的電力系統(tǒng)中,繼電保護就顯得十分重要,是確保電力運輸效率和質(zhì)量的主要衡量標(biāo)志。
一、高壓電網(wǎng)繼電保護整定計算
繼電保護裝置廣泛應(yīng)用于高壓電網(wǎng)之中,通過在工作中對于響應(yīng)單方面電氣量的不斷增加,要求保護模式也日益繁雜,現(xiàn)階段的主要保護方式有繼電器保護,零序電流保護,三相電流保護,距離保護和接地距離保護。這些保護方法和保護措施是一種固定行為特征的非自適應(yīng)繼電保護的整定,是通過對整定值進行離線計算獲得和保持不變的操作。進而根據(jù)繼電保護整定計算原則,使得這些整定方式不受影響,計算機整定之中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1、整定計算步驟
在目前的高壓電網(wǎng)整定計算過程中,最常見的計算方法是想分量發(fā)和序分量法的計算模式,這種計算措施和計算方式在目前的電力系統(tǒng)中最為常見;其次是故障電氣繼電保護裝置的整定值計算方式,是通過繼電保護在電力系統(tǒng)中的適應(yīng)能力和電壓變化量來進行合理分析和整定計算的過程。分別對應(yīng)電力系統(tǒng)的操作模式計算的最大程度的保護動作值繼電保護整定計算的,根據(jù)每組繼電保護電力系統(tǒng)的運行模式相對應(yīng)的奇偶校驗保護的靈敏度最小的,和拖延采取行動的繼電保護II,III段和IV段,在時間,以滿足嚴格的匹配關(guān)系的控制要求。
2、整定計算中存在問題
(1)計算非全相振蕩時正序網(wǎng)絡(luò)階段的輸出開路電壓不計劃和影響的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),造成嚴重的錯誤的計算結(jié)果;
(2)繼電保護計算延遲時間的行動的價值為分支因子,導(dǎo)致行動值計算結(jié)果誤差;
(3)計算分支系數(shù)不充分考慮電力系統(tǒng)運行方式的分布變化,導(dǎo)致分支系數(shù)本身存在誤差;
(4)繼電保護整定計算過程中使用的線性過程,造成重復(fù)相同的計算分支系數(shù);
(5)繼電保護整定計算過程中的斷電保護電路總線是連接線,無法找到最不利運行模式的電力系統(tǒng)。
二、電流速斷保護計算
由于10kV線路一般為保護的最末級,所以在整定計算中,定值計算偏重靈敏性,對有用戶變電所的線路,選擇性靠重合閘來保證。在以下兩種計算結(jié)果中選較大值作為速斷整定值。
1 按躲過線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。實際計算時,可按距保護安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。
Idzl=Kk×Id2max式中:Idzl為速斷一次值;Kk為可靠系數(shù),取1.5;Id2max為線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流。
2 當(dāng)保護安裝處變電所主變過流保護為一般過流保護時(復(fù)合電壓閉鎖過流、低壓閉鎖過流除外),線路速斷定值與主變過流定值相配合。Ik=Kn×(Igl-Ie) 式中: Kn為主變電壓比,對于35/10 降壓變壓器為3.33;Igl為變電所中各主變的最小過流值(一次值);Ie為相應(yīng)主變的額定電流一次值。
3 特殊線路的處理:
1)線路很短,最小方式時無保護區(qū);下一級為重要的用戶變電所時,可將速斷保護改為時限速斷保護。動作電流與下級保護速斷配合(即取1.1倍的下級保護最大速斷值),動作時限較下級速斷大一個時間級差(此種情況在城區(qū)較常見,在新建變電所或改造變電所時,建議保護配置用全面的微機保護,這樣改變保護方式就很容易了)。在無法采用其它保護的情況下,可靠重合閘來保證選擇性。
2)當(dāng)保護安裝處主變過流保護為復(fù)壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流時,不能與主變過流配合。
三、分支系數(shù)計算方面存在的問題與解決對策
1 存在的問題
顯而易見,最小分支系數(shù)對應(yīng)的電力系統(tǒng)運行方式與最大短路電流對應(yīng)的電力系統(tǒng)運行方式不一致,即繼電保護延時段動作值對應(yīng)的電力系統(tǒng)最不利的運行方式是一種實際上根本不存在的虛擬運行方式。分支系數(shù)的引入造成了相間電流保護延時段動作值偏大,偏大程度取決于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度。
2 分支系數(shù)本身存在計算誤差
由于電源在電力系統(tǒng)中的分散性和運行方式變化的多樣性,在繼電保護整定計算過程中,難以準確地考慮電源運行方式變化對分支系數(shù)的影響。在利用計算機進行繼電保護整定計算的過程中,在計及網(wǎng)絡(luò)操作的情況下,僅考慮了整定保護所在線路對側(cè)母線上直接連接電源的運行方式變化對分支系數(shù)的影響。這種處理方法給分支系數(shù)的計算帶來了誤差。
四、整定計算對策及建議
1 勵磁涌流問題
1.1 勵磁涌流對繼電保護裝置的影響
勵磁涌流是變壓器所特有的,是由于空投變壓器時,變壓器鐵芯中的磁通不能突變,出現(xiàn)非周期分量磁通,使變壓器鐵芯飽和,勵磁電流急劇增大而產(chǎn)生的。變壓器勵磁涌流最大值可以達到變壓器額定電流的6~8倍,并且跟變壓器的容量大小有關(guān),變壓器容量越小,勵磁涌流倍數(shù)越大。勵磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定時間系數(shù)衰減,衰減的時間常數(shù)同樣與變壓器容量大小有關(guān),容量越大,時間常數(shù)越大,涌流存在時間越長。
1.2 防止涌流引起誤動的方法
勵磁涌流有兩個明顯的特征,一是它含有大量的二次諧波,二是它的大小隨時間而衰減,一開始涌流很大,一段時間后涌流衰減為零。利用涌流這個特點,在電流速斷保護裝置上加一短時間延時,就可以防止勵磁涌流引起的誤動作,這種方法最大優(yōu)點是不用改造保護裝置(或只作簡單改造)。
2飽和問題
2.1飽和對保護的影響
在10kV線路短路時,由于飽和,感應(yīng)到二次側(cè)的電流會很小或接近于零,使保護裝置拒動,故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護來切除,不僅延長了故障時間,使故障范圍擴大,還會影響供電的可靠性,且嚴重威脅運行設(shè)備的安全。
2.2 避免TA飽和的方法
避免TA飽和主要從兩個方面入手,一是在選擇TA時,變比不能選得太小,要考慮線路短路時TA飽和問題,一般10kV線路保護TA變比最好大于300/5;另一方面要盡量減少TA二次負載阻抗,盡量避免保護和計量共用TA,縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面;對于綜合自動化變電所,10kV線路盡可能選用保護測控合一的產(chǎn)品,并在控制屏上就地安裝,這樣能有效減小二次回路阻抗,防止TA飽和。
篇4
【關(guān)鍵詞】220kV電網(wǎng)繼電保護;自動重合閘;縱聯(lián)保護;零序電流保護
引 言
繼電保護是電力系統(tǒng)在發(fā)生故障或出現(xiàn)威脅安全運行狀況時,利用繼電器來保護發(fā)電機變壓器輸電線路等電力系統(tǒng)元件免受損壞的措施利用它可以在最短時間內(nèi),自動從系統(tǒng)中切除故障設(shè)備,或者發(fā)出信號讓工作人員能及時排除故障,從而將損失減少到最小。在文中,所確定的220kV及以上電網(wǎng)繼電保護研究范圍主要指220kV、330kV、及500kV電網(wǎng)。這三個等級的電網(wǎng)繼電保護可以通過線路、母線以及與電網(wǎng)保護配合有關(guān)的變壓器等電力設(shè)備繼電保護運行整定。但文章以自動重合閘保護、縱聯(lián)保護和零序電流保護方法為研究對象,主要是由于這些方法的運用可以保證220kV及以上電網(wǎng)繼電保護實施的快速性、正確性及有效性,從表1可以很直觀的看出結(jié)果。
表1 220kv及以上電網(wǎng)主保護運行情況年統(tǒng)計表
繼電保護方法 自動重合閘保護 縱聯(lián)保護 零序電流保護
動作總次數(shù) 4026 7312 2580
正確動作次數(shù) 4016 7244 2575
不正確動作次數(shù) 誤動 3 64 3
拒動 7 4 7
年正確動作率(100%) 99.75 99.07 99.75
1、220kV及以上電網(wǎng)繼電保護原則
由于220kV及以上電網(wǎng)繼電保護方式較多,所以在確定使何種繼電保護方法的同時必須遵守一定的原則,只有在一個統(tǒng)一的規(guī)范要求下,才能更有效的體現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護效果。
220kV及以上電網(wǎng)的繼電保護,必須滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性的基本要求??煽啃杂衫^電保護裝置的合理配置、本身的技術(shù)性能和質(zhì)量以及正常的運行維護來保證:速動性由配置的全線速動保護、相間和接地故障的速斷段保護以及電流速斷保護取得保證;通過繼電保護運行整定,實現(xiàn)選擇性和靈敏性的要求,并處理運行中對快速切除故障的特殊要求。對于300~500kV電網(wǎng)和聯(lián)系不強的220kV電網(wǎng),在保證繼電保護可靠動作的前提下,重點應(yīng)防止繼電保護裝置的非選擇性動作:而對于聯(lián)系緊密的220kV電網(wǎng),重點應(yīng)保證繼電保護裝置的可靠快速動作。
2、220kV及以上電網(wǎng)繼電保護方式分析
2.1自動重合閘繼電保護
自動重合閘裝置是當(dāng)斷路器跳開后按需要自動投入的一種自動裝置。從上表可以看出其正確動作率達到了99.75%,采用自動重合閘的繼保護可以在提高供電的可靠性的基礎(chǔ)上,保證電網(wǎng)系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性,并糾正斷路器的誤跳閘。下面來看一組數(shù)據(jù),如表2所示。
表2 220kv及以上電網(wǎng)單相接地故障統(tǒng)計
電壓等級 220kv 330kv 500kv
單相故障占所有故障的百分比 92.05% 98% 98.87%
從中可以看出,220kv及以上電網(wǎng)單相接地故障率非常高,針對上表所描述的現(xiàn)象,可以通過自動重合閘繼電保護,以提高其準確性。常用方式有單相自動重合閘和綜合重合閘兩種。
(1)單相自動重合閘要求在保證選擇性的基礎(chǔ)上并擁有足夠的靈敏性。在動作時.限的選擇方面,除應(yīng)滿足三相重合閘時所提出的要求外,還應(yīng)考慮:兩側(cè)選相元件與繼電保護以不同時限切除故障的可能性和潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響(圖1)。時刻注意線路電壓越高,線路越長,潛供電流就越大,潛供電流持續(xù)時間不僅與其大小有關(guān),而且與故障電流的大小、故障切除的時間、弧光的長度以及故障點的風(fēng)速等因素有關(guān)。單相自動重合閘在絕大多數(shù)情況下保證對用戶的供電,并提高系統(tǒng)并列運行的動態(tài)穩(wěn)定性。但在具體實踐中需要有按相操作的斷路器,重合閘回路的接線比較復(fù)雜,促使了保護的接線、整定計算和調(diào)試工作復(fù)雜化。為了彌補以上缺點,可以通過以下介紹的綜合重合閘方式來解決。
(2)綜合重合閘是指當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,采用單相重合閘方式,而當(dāng)發(fā)生相間短路時,采用三相重合閘方式。實現(xiàn)綜合重合閘回路接線時應(yīng)考慮的一些問題:①單相接地故障時只跳故障相斷路器,然后進行單相重合。②相間故障時跳三相斷路器,然后進行三相重合。③選相元件拒動時,應(yīng)能跳開三相并進行三相重合。④對于非全相運行中可能誤動的保護,應(yīng)進行可靠的閉鎖;對于在單相接地時可能誤動作的相間保護(如距離保護),應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施。⑤一相跳閘后重合閘拒動時,應(yīng)能自動斷開其它兩相。⑥任意兩相的分相跳閘繼電器動作后,應(yīng)能跳開三相并進行三相重合。⑦無論單相或三相重合閘,在重合不成功后,應(yīng)能加速切除三相,即實現(xiàn)重合閘后加速。⑧在非全相運行過程中又發(fā)生另一相或兩相的故障,保護應(yīng)能有選擇性予以切除。⑨當(dāng)斷路器氣壓或液壓降低至不允許斷路器重合時,應(yīng)將重合閘回路自動閉鎖;但如果在重合閘的過程中下降到低于運行值時,則應(yīng)保證重合閘動作的完成。
2.2縱聯(lián)保護
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,220kV及以上電網(wǎng)縱聯(lián)保護目前采用反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護,其工作原理如圖2所示。通過利用通信通道將兩端的保護裝置縱向聯(lián)結(jié)起來,將兩端的電氣量比較,以判斷故障在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外,保證繼電保護的選擇性。
縱聯(lián)保護一般分為方向比較式縱聯(lián)保護和縱聯(lián)電流差動保護兩種,在從具體方式上來看主要有縱聯(lián)差動保護、高頻保護、微波保護、光纖差動保護等,在些方式之中,靈敏度整定都要不得小于2.0。由于各種方式的在整定時要求有所不同,在此就高頻保護整定稍作概述。
在反映不對稱故障的起動元件整定時,高定值起動元件應(yīng)按被保護線路末端兩相短路、單相接地及兩相短路接地故障有足夠的靈敏度整定,12力爭大于4.0,最低不得小于2.0。同時要可靠躲過三相不同步時的線路充電電容電流,可靠系數(shù)大于2.0。低定值起動元件應(yīng)按躲過最大負荷電流下的不平衡電流整定,可靠系數(shù)取2.5。高、低定值起動元件的配合比值取1.6~2.0。
2.3零序電流保護
零序電流保護一般為四段式。在復(fù)雜環(huán)網(wǎng)中為簡化整定配合,零序電流保護I、II、III、Ⅳ各段均可分別經(jīng)零序功率方向元件控制。如實際選用的定值,不經(jīng)過方向元件也能保證選擇性時,則不宜經(jīng)方向元件控制。為了不影響各保護段動作性能,零序方向元件要有足夠的靈敏度,在被控制保護段末端故障時,零序電壓應(yīng)不小于方向元件最低動作電壓的1.5倍,零序功率應(yīng)不小于方向元件實際動作功率的2倍。
方向零序電流I段定值和無方向零序電流I段定值,按躲過本線路區(qū)外故障最大零序電流整定。若本線路采用單相重合閘方式,尚應(yīng)按躲過本線路非全相運行最大零序電流整定。零序電流II段定值,若相鄰線路配置的縱聯(lián)保護能保證經(jīng)常投入運行,可按與相鄰線路縱聯(lián)保護配合整定,躲過相鄰線路末端故障。否則,按與相鄰線路在非全相運行中不退出運行的零序電流II段配合整定;若無法滿足配合關(guān)系,則可與相鄰線路在非全相運行過程中不退出工作的零序段配合整定。零序電流II段定值還應(yīng)躲過線路對側(cè)變壓器的另一側(cè)母線接地故障時流過本線路的零序電流。零序電流III段定值,按靈敏性和選擇性要求配合整定,應(yīng)滿足靈敏度要求,并與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流III段定值配合整定。若配合有困難,可與相鄰線路零序電流Ⅲ段定值配合整定。零序電流Ⅳ,段定值(最末一段)應(yīng)不大于300A,按與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流Ⅲ段或Ⅳ段配合整定。對采用重合閘時間大于1.0s的單相重合閘線路,除考慮正常情況下的選擇配合外,還需要考慮非全相運行中健全相故障時的選擇性配合,此時,零序電流Ⅳ段的動作時間宜大于單相重合閘周期加兩個時間級差以上。當(dāng)本線路進行單相重合閘時,可自動將零序電流Ⅳ段動作時間降為本線路單相重合閘周期加一個級差,以取得在單相重合閘過程中相鄰線路的零序電流保護與本線路零序電流Ⅳ段之間的選擇性配合,以盡快切除非全相運行中再故障。線路零序電流保護的電流定值和時間定值可參照相關(guān)規(guī)范進行設(shè)定。
篇5
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);繼電保護;運行現(xiàn)狀;建議
中圖分類號:TM77 文獻標(biāo)識碼:A
配電網(wǎng)是從輸電網(wǎng)或者一些發(fā)電廠中獲得電能,并利用相關(guān)的配電設(shè)施給各個用戶提供合適的電力網(wǎng)絡(luò)。其中,配電網(wǎng)主要由電纜線路、開關(guān)以及環(huán)網(wǎng)單元等組成的。近幾年,隨著我國供電服務(wù)質(zhì)量的不斷提高,配電網(wǎng)運行的安全性與可靠性越來越重要。所以,在本文分析與研討中,利用相關(guān)對策促進了配電網(wǎng)整定運行的良好環(huán)境。
一、配網(wǎng)保護運行的現(xiàn)狀
繼電保護在配電網(wǎng)安全運行中發(fā)揮較大作用,其中,配電網(wǎng)的配置與整定運行都的安全性、可靠性相關(guān)。所以,促進整定運行方案設(shè)計的優(yōu)化性,就要根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及一次性運行不變情況,對存在的故障進行準確隔離,以保證各個線路在運行期間更可靠。相反的,如果保護整定條件不夠穩(wěn)定,就會存在大范圍的跳閘現(xiàn)象,從而造成停電。在這種情況下,不僅給故障的查詢造成較大困難,還延長了送電的時間,從而影響了供電的可靠性。
(一)保護裝置
如:在某地區(qū)的配網(wǎng)電源為220kV的變電站一座、110kV變電站以及35kV變電站分別為14座與4座情況,而10kV開閉運行線路為405條。所以,在變電站10kV饋線上配置了微機線路保護,在10kV開閉進線、出線、分段中分別配置了微機線路保護以及簡易性的微機保護。其中,對于環(huán)網(wǎng)柜來說,一般用于線路分支線與解環(huán)點,并與負荷開關(guān)、斷路器相互配置。
(二)保護整定與運行
變電站10kV饋線保護是以調(diào)控中心進行整定的,并由相關(guān)的變電檢修人員對其進行調(diào)節(jié)。對于開閉關(guān)保護,是由調(diào)控中心進行整定,并將一些定值單正式出具,然后按照一定的整定原則、進線與分段保護退出。對于環(huán)網(wǎng)柜開關(guān),一般利用在倒閘操作,雖然大部分都配置了相關(guān)的負荷開關(guān),少量地配置了斷路器,但不需要設(shè)定出合適的定值。柱上開關(guān)保護并沒有將其納入到調(diào)控中心的保護范圍中去,所以,柱上開關(guān)保護定值都是以配電運檢室以及相關(guān)人員根據(jù)自身經(jīng)驗設(shè)定的。為了實現(xiàn)保護運行配合變電站中開關(guān)出線與開閉出線的良好配合,就要對變電站中出線開關(guān)保護與柱上開關(guān)保護進行嚴格配合。其中,因為柱上開關(guān)保護設(shè)備只有幾個能夠選擇定值檔位,無法對整定值與時間進行合理設(shè)定。而且,線路的多級串供,在時間上沒有一定的級差配合,所以在對變電站出現(xiàn)保護定值進行設(shè)定期間,就可以與下一級開關(guān)進行配合,并保證前兩級的串供線路能夠滿足一定的配合需求。
二、配電網(wǎng)繼電保護整定運行現(xiàn)狀分析
(一)配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)模與配電線路
由于配電網(wǎng)設(shè)備的規(guī)模比較大,其中的線路臨時開斷改接比較多。而且,配電變壓器的容量與數(shù)量變化也較為頻繁,從而在配電網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù)獲取期間較為困難。其次,在基礎(chǔ)參數(shù)進行報送中,也沒有標(biāo)準性的管理流程,特別是電子臺賬治療庫的缺失。
(二)配電網(wǎng)保護設(shè)備規(guī)模與型號
對于配電網(wǎng)保護設(shè)備,由于其規(guī)模大、型號復(fù)雜,特別是一些中小企業(yè)的制造產(chǎn)品比較多。在這種情況下,由于不同制造企業(yè)對設(shè)備整定運行的標(biāo)準不同,所以定值標(biāo)準、定值項目設(shè)定的也不統(tǒng)一。
(三)配網(wǎng)整體運行參數(shù)的不規(guī)范
在配電網(wǎng)整定運行期間,如果對參數(shù)管理不夠規(guī)范,保護整定基礎(chǔ)就不夠牢固,不同型號的設(shè)備定值內(nèi)容也存在較大差異。而且,由于配電網(wǎng)運行變化比較頻繁,定值整定也更為復(fù)雜。所以,在多個配合方面都要實現(xiàn)嚴密性,以禁止出現(xiàn)越級跳閘現(xiàn)象。變電站的出線開關(guān)與開閉出線保護都是以調(diào)控中心進行調(diào)整,并嚴格配合的,但對于變電站的出線開關(guān)保護與柱上開關(guān)保護等之間的配合不夠嚴格。多級串供線路在柱上開關(guān)、環(huán)網(wǎng)設(shè)備等只存在幾個定值,在計算期間無法按照整定數(shù)值與時間來進行設(shè)定。而且,由于線路為多級串供,不存在時間極差配合,所以只能在前幾級線路中滿足配合的要求。
如:某地區(qū)的配網(wǎng)饋線采用了三段式以及兩段式電流保護整定,其一,它按照躲過線路末端電流以及線路配變最大的勵磁涌流整定。其二,按照本線路中末端最小方式下的相間短路靈敏度進行整定,然后躲過線路配變低壓側(cè)的三相短路電流,再與主變低壓側(cè)開關(guān)后的復(fù)壓過硫段進行配合保護。其三,電流保護能夠?qū)⑵渥鳛橐环N后備保護,按照躲過的最大負荷電流進行整定,然后與主變低壓側(cè)的開關(guān)進行第二段的過流配合。
根據(jù)以上的分析可以發(fā)現(xiàn),帶開閉所的兩級串供線路的末端一級開閉保護都是按照第一段的保護進行思考的,在運行期間,可以實現(xiàn)上級二段與三段電路的保護配合,從而滿足一定的選擇要求。而且,柱上分段開關(guān)都配置在的支線與用戶的分界點上,只有少量的配置在長架空線路中進行分段開關(guān)。對于柱上開關(guān)與環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)定數(shù)值,一般是根據(jù)配電運檢室以及相關(guān)人員對其設(shè)定的,在一定條件下,不僅能夠滿足其要求,還能促進配合的嚴格性。
三、配電網(wǎng)繼電保護整定運行建議分析
(一)配網(wǎng)保護整定運行
為了促進配電網(wǎng)繼電保護運行的安全性與可靠性,既要降低越級跳閘現(xiàn)象,還要將繼電保護的作用充分發(fā)揮。所以,在配電網(wǎng)保護整定運行期間,就要利用相關(guān)對策嚴格解決。
其一,如果配電線路的半徑比較短,在出現(xiàn)故障期間,各個分段開關(guān)處的短路電流水平差異比較小,所以,根據(jù)不同開關(guān)設(shè)定的電流定值,在上下級電流積極配合基礎(chǔ)上,采用線路保護重合閘動作對故障進行補救。
其二,如果在架空線、電纜線路的重合處出現(xiàn)合閘問題。就需要制定出能夠操作的、具有執(zhí)行標(biāo)準的架空電纜混合線路。
其三,如果城郊的配電網(wǎng)線路供電半徑比較大,而且線路具有一定長度,并面臨較重負荷等相關(guān)問題,這期間,就可以將負荷進行轉(zhuǎn)移,并縮小供電半徑。還可以在線路上增加分段柱上開關(guān)以及熔斷器,這樣不僅可以促進保護范圍的不斷縮小,還能提高靈敏度。
其四,柱上開關(guān)保護整定應(yīng)納入到調(diào)控中心去進行管理,并在其中能夠?qū)Ω鱾€線路設(shè)定出開關(guān)定值。對于調(diào)控中心來說,它能對柱上開關(guān)的相關(guān)信息進行收集,并進行合理地短路電流計算。在具體實施期間,每個線路都能選擇出合適的分段,這不僅促進了柱上開關(guān)設(shè)定值的有效保護,還使整個線路都滿足一定的線路配合要求。
其五,對配網(wǎng)保護裝置的定值項目進行合理規(guī)范,并促進一定的標(biāo)準化。所以,在此期間不僅要防止不同設(shè)備在整定運行中的要求一致性,還要促進定值設(shè)定的標(biāo)準現(xiàn)性、統(tǒng)一性,以免造成誤差。
其六,根據(jù)繼電保護裝置中的相關(guān)技術(shù)保證,要制定出統(tǒng)一、標(biāo)準的基礎(chǔ)參數(shù)以及管理流程才能促進整定計算的穩(wěn)定性,才能給各個部門帶來較大方便。
(二)合理選擇配網(wǎng)結(jié)構(gòu)
在配電網(wǎng)進行規(guī)劃期間,要選擇10kV配網(wǎng)一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu),從而有效地避免出現(xiàn)兩極與兩極以上的串聯(lián)供電方式。對于配網(wǎng)繼電保護裝置來說,在選擇期間,不僅要滿足一定的技術(shù)標(biāo)準,還要滿足公司規(guī)定的相關(guān)要求,并利用微機型機電保護裝置促進其運行的可靠性。在對配電網(wǎng)繼電保護過程中,用電流互感器進行選擇期間,由于一些老站、開閉所10kV保護流的變化比較小,所以可以更換為保護流變化比較大的。對于新變電站的設(shè)計原則,根據(jù)提出的相關(guān)標(biāo)準,不僅要滿足故障電流的傳變要求,還要嚴格防止電流互感器以及繼電器的失效。
結(jié)語
根據(jù)目前配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運行環(huán)境的分析,為了能隔斷存在的故障,并促進各個線路的正常運行,促進保護整定運行方案設(shè)計的優(yōu)化性具有重要作用。因此,本文分析了配電網(wǎng)整定運行的現(xiàn)狀,并在各個方面對其進行解決,不僅能提高配電網(wǎng)保護運行管理水平,還能保證配電網(wǎng)供電的可靠性。
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篇6
1220kV及以上電網(wǎng)繼電保護原則
由于220kV及以上電網(wǎng)繼電保護方式較多,所以在確定使何種繼電保護方法的同時必須遵守一定的原則,只有在一個統(tǒng)一的規(guī)范要求下,才能更有效的體現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護效果。
220kV及以上電網(wǎng)的繼電保護,必須滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性的基本要求。可靠性由繼電保護裝置的合理配置、本身的技術(shù)性能和質(zhì)量以及正常的運行維護來保證;速動性由配置的全線速動保護、相間和接地故障的速斷段保護以及電流速斷保護取得保證;通過繼電保護運行整定,實現(xiàn)選擇性和靈敏性的要求,并處理運行中對快速切除故障的特殊要求。對于300~500kV電網(wǎng)和聯(lián)系不強的220kV電網(wǎng),在保證繼電保護可靠動作的前提下,重點應(yīng)防止繼電保護裝置的非選擇性動作;而對于聯(lián)系緊密的220kV電網(wǎng),重點應(yīng)保證繼電保護裝置的可靠快速動作。
2220kV及以上電網(wǎng)繼電保護方式分析
2.1自動重合閘繼電保護
自動重合閘裝置是當(dāng)斷路器跳開后按需要自動投入的一種自動裝置。從上表可以看出其正確動作率達到了99.75%,采用自動重合閘的繼保護可以在提高供電的可靠性的基礎(chǔ)上,保證電網(wǎng)系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性,并糾正斷路器的誤跳閘。下面來看一組數(shù)據(jù),如表2所示。
從中可以看出,220kv及以上電網(wǎng)單相接地故障率非常高,針對上表所描述的現(xiàn)象,可以通過自動重合閘繼電保護,以提高其準確性。常用方式有單相自動重合閘和綜合重合閘兩種。
(1)單相自動重合閘要求在保證選擇性的基礎(chǔ)上并擁有足夠的靈敏性。在動作時限的選擇方面,除應(yīng)滿足三相重合閘時所提出的要求外,還應(yīng)考慮:兩側(cè)選相元件與繼電保護以不同時限切除故障的可能性和潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響(圖1)。時刻注意線路電壓越高,線路越長,潛供電流就越大,潛供電流持續(xù)時間不僅與其大小有關(guān),而且與故障電流的大小、故障切除的時間、弧光的長度以及故障點的風(fēng)速等因素有關(guān)。單相自動重合閘在絕大多數(shù)情況下保證對用戶的供電,并提高系統(tǒng)并列運行的動態(tài)穩(wěn)定性。但在具體實踐中需要有按相操作的斷路器,重合閘回路的接線比較復(fù)雜,促使了保護的接線、整定計算和調(diào)試工作復(fù)雜化。為了彌補以上缺點,可以通過以下介紹的綜合重合閘方式來解決。
(2)綜合重合閘是指當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,采用單相重合閘方式,而當(dāng)發(fā)生相間短路時,采用三相重合閘方式。實現(xiàn)綜合重合閘回路接線時應(yīng)考慮的一些問題:①單相接地故障時只跳故障相斷路器,然后進行單相重合。②相間故障時跳三相斷路器,然后進行三相重合。③選相元件拒動時,應(yīng)能跳開三相并進行三相重合。④對于非全相運行中可能誤動的保護,應(yīng)進行可靠的閉鎖;對于在單相接地時可能誤動作的相間保護(如距離保護),應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施。⑤一相跳閘后重合閘拒動時,應(yīng)能自動斷開其它兩相。⑥任意兩相的分相跳閘繼電器動作后,應(yīng)能跳開三相并進行三相重合。⑦無論單相或三相重合閘,在重合不成功后,應(yīng)能加速切除三相,即實現(xiàn)重合閘后加速。⑧在非全相運行過程中又發(fā)生另一相或兩相的故障,保護應(yīng)能有選擇性予以切除。⑨當(dāng)斷路器氣壓或液壓降低至不允許斷路器重合時,應(yīng)將重合閘回路自動閉鎖;但如果在重合閘的過程中下降到低于運行值時,則應(yīng)保證重合閘動作的完成。
2.2縱聯(lián)保護
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,220kV及以上電網(wǎng)縱聯(lián)保護目前采用反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護,其工作原理如圖2所示。通過利用通信通道將兩端的保護裝置縱向聯(lián)結(jié)起來,將兩端的電氣量比較,以判斷故障在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外,保證繼電保護的選擇性。
縱聯(lián)保護一般分為方向比較式縱聯(lián)保護和縱聯(lián)電流差動保護兩種,在從具體方式上來看主要有縱聯(lián)差動保護、高頻保護、微波保護、光纖差動保護等,在些方式之中,靈敏度整定都要不得小于2.0。由于各種方式的在整定時要求有所不同,在此就高頻保護整定稍作概述。
在反映不對稱故障的起動元件整定時,高定值起動元件應(yīng)按被保護線路末端兩相短路、單相接地及兩相短路接地故障有足夠的靈敏度整定,I2力爭大于4.0,最低不得小于2.0。同時要可靠躲過三相不同步時的線路充電電容電流,可靠系數(shù)大于2.0。低定值起動元件應(yīng)按躲過最大負荷電流下的不平衡電流整定,可靠系數(shù)取2.5。高、低定值起動元件的配合比值取1.6~2.0。
2.3 零序電流保護
零序電流保護一般為四段式。在復(fù)雜環(huán)網(wǎng)中為簡化整定配合,零序電流保護Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各段均可分別經(jīng)零序功率方向元件控制。如實際選用的定值,不經(jīng)過方向元件也能保證選擇性時,則不宜經(jīng)方向元件控制。為了不影響各保護段動作性能,零序方向元件要有足夠的靈敏度,在被控制保護段末端故障時,零序電壓應(yīng)不小于方向元件最低動作電壓的1.5倍,零序功率應(yīng)不小于方向元件實際動作功率的2倍。
方向零序電流Ⅰ段定值和無方向零序電流Ⅰ段定值,按躲過本線路區(qū)外故障最大零序電流整定。若本線路采用單相重合閘方式,尚應(yīng)按躲過本線路非全相運行最大零序電流整定。零序電流Ⅱ段定值,若相鄰線路配置的縱聯(lián)保護能保證經(jīng)常投入運行,可按與相鄰線路縱聯(lián)保護配合整定,躲過相鄰線路末端故障。否則,按與相鄰線路在非全相運行中不退出運行的零序電流Ⅱ段配合整定;若無法滿足配合關(guān)系,則可與相鄰線路在非全相運行過程中不退出工作的零序!段配合整定。零序電流Ⅱ段定值還應(yīng)躲過線路對側(cè)變壓器的另一側(cè)母線接地故障時流過本線路的零序電流。零序電流Ⅲ段定值,按靈敏性和選擇性要求配合整定,應(yīng)滿足靈敏度要求,并與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流Ⅲ段定值配合整定。若配合有困難,可與相鄰線路零序電流Ⅲ段定值配合整定。零序電流Ⅳ段定值(最末一段)應(yīng)不大于300A,按與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流Ⅲ段或Ⅳ段配合整定。對采用重合閘時間大于1.0s的單相重合閘線路,除考慮正常情況下的選擇配合外,還需要考慮非全相運行中健全相故障時的選擇性配合,此時,零序電流Ⅳ段的動作時間宜大于單相重合閘周期加兩個時間級差以上。當(dāng)本線路進行單相重合閘時,可自動將零序電流Ⅳ段動作時間降為本線路單相重合閘周期加一個級差,以取得在單相重合閘過程中相鄰線路的零序電流保護與本線路零序電流Ⅳ段之間的選擇性配合,以盡快切除非全相運行中再故障。線路零序電流保護的電流定值和時間定值可參照相關(guān)規(guī)范進行設(shè)定。
3結(jié)語
220kV及以上電網(wǎng)繼電保護方面,所采用的方法眾多,文章只是簡要的介紹其中的某幾種方法,在具體操作過程中,還需要根據(jù)實際工作經(jīng)驗及相關(guān)技術(shù)規(guī)范施行,以保證電網(wǎng)的正常、穩(wěn)定運行。
參考文獻:
篇7
[關(guān)鍵詞]發(fā)電廠,繼電保護,整定計算。
中圖分類號:TM77 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)19-0125-01
0背景
發(fā)電廠的設(shè)備種類很多,而且每一種設(shè)備所配置的保護原理也多,尤其是主設(shè)備。這么多原理的保護不僅整定工作復(fù)雜,而且定值的管理工作難度大。又由于主設(shè)備內(nèi)部故障,各種故障電量和非電量的分析非常復(fù)雜,目前的故障分析水平還只限于設(shè)備引出端,所以整定過程必然需要整定人員的經(jīng)驗,而每一個整定人員的經(jīng)驗是有區(qū)別的。
正確的繼電保護定值是防止事故發(fā)生和擴大的基礎(chǔ)。目前,發(fā)電廠短路電流及主設(shè)備保護整定計算工作,大都還采用人工進行手算,這顯然與當(dāng)今計算機技術(shù)迅猛發(fā)展的時代不相適應(yīng)?,F(xiàn)電廠繼電保護整定計算系統(tǒng)是為簡化繼電保護整定工作人員的工作而設(shè)計開發(fā)出可視化系統(tǒng),它應(yīng)用計算機技術(shù),使原本枯燥的短路電流計算和保護整定計算變得形象具體,有利于提高工作效率。
發(fā)電廠想要穩(wěn)定安全地運行,繼電保護的整定計算是基本保障,研究整定計算的智能化具有重大意義?,F(xiàn)階段已經(jīng)開發(fā)出很多繼電保護整定計算軟件,依據(jù)模塊的不同可以分為以下種類,如故障計算、圖形建模、數(shù)據(jù)管理以及整定計算等,從而保證可以很好地進行整定計算。目前,已經(jīng)研究的成果逐漸得到了廣泛應(yīng)用,但是還會使用一些人為的操作方式,從而很大程度限制了軟件的發(fā)展和推廣,分析和研究繼電保護整定計算的智能化,保證具有最小的人員操作,兼?zhèn)湔ㄓ嬎愕膶嵱眯裕龠M發(fā)電廠的長遠發(fā)展。
1.整定計算應(yīng)用現(xiàn)狀
雖然繼電保護整定計算已經(jīng)使用了很多年,但是在實際使用的時候還是會存在一些問題:(1)沒有很高的智能化程度;(2)具有很大的系統(tǒng)維護工作;(3)整定計算系統(tǒng)沒有很高的通用性;(4)沒有十分實用的定值管理系統(tǒng)。發(fā)電廠的整定計算,需要所有人員簽字以后進行一定的圖形掃描,然后合理地掃描到庫中,這種定值計算不僅比之前的計算方式多了一個掃描入庫的環(huán)節(jié),還不能直接搜索定值,需要一定的數(shù)據(jù)檢索信息,不但沒有提高效率,還增加了工作負擔(dān)。
2.繼電保護整定系統(tǒng)應(yīng)具備的要求
2.1 圖形建模模塊
圖形系統(tǒng)提供一個專用的繪圖工具,把發(fā)電廠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖繪制出來,每一個圖形(定義為“元件”)都代表著真實的設(shè)備,設(shè)備的參數(shù)則作為元件的屬性輸入。元件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系在繪圖中由計算機自動識別。圖形建模模塊用于建立網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。用戶可通過該模塊提供的各種電氣設(shè)備的圖元和接線繪制發(fā)電廠的電氣接線圖,由計算機根據(jù)節(jié)點連接自動生成其網(wǎng)絡(luò)拓撲圖,并可以修改原有的接線圖。該模塊還提供各種電氣元件的參數(shù)輸入窗體,用戶在繪制接線圖的過程中可填入各元件的實際參數(shù),用于故障計算和整定計算,各元件的參數(shù)保存在設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)庫中。
2.2 保護整定模塊
保護整定模塊實現(xiàn)對發(fā)電廠各個設(shè)備的保護配置信息的保存和修改,以及各個設(shè)備的保護定值的整定計算功能,并以定值單的形式保存到數(shù)據(jù)庫中。由于主設(shè)備保護不僅種類多,而且不同廠家生產(chǎn)的保護裝置中同一原理的保護在名稱、整定計算中都存在差別,因此,系統(tǒng)采用將不同廠家的保護名稱及整定原則表用型號作表頭來區(qū)分放入數(shù)據(jù)庫中,整定時可通過選擇所配保護裝置的型號來使用該型號的整定規(guī)則,整定公式及說明為文本格式的文件,數(shù)據(jù)庫中保存著這些文件的路徑,整定時可顯示在整定界面中,并可根據(jù)實際情況進行整定公式及系數(shù)選擇范圍等的修改。當(dāng)廠家引進新的保護裝置時,或保護裝置中有新的原理時,本系統(tǒng)都提供人機交互界面由廠家自己進行添加和修改,達到良好的通用性。
2.3 故障分析與數(shù)據(jù)管理
故障分析是保護整定計算的基礎(chǔ)。可視化的故障分析方法非常簡單快捷。由于目前只能對被保護設(shè)備引出端短路的情況進行分析,所以允許設(shè)置故障點的位置必須有所限定。對發(fā)變組系統(tǒng),故障分析采用運算曲線法進行計算;對于6kV系統(tǒng),故障分析采用對稱分量法。數(shù)據(jù)管理是對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行有效管理。它使用戶查看數(shù)據(jù)非常簡單。這些數(shù)據(jù)包括設(shè)備參數(shù)、故障計算書、整定計算定值單和整定計算書等。
3.對目前繼電保護整定系統(tǒng)改進
(1)發(fā)電廠所需要的系統(tǒng)圖形、電氣主接線圖的時候,基本上都是使用AUTOCAGD軟件來合理繪制圖形文件OWG格式,并且對于一些不同格式的文件,需要進行一定的處理和轉(zhuǎn)換之后,利用OWG格式合理進行使用。除此之外,為了可以有效地人工識別修改,保證使用的精確度,應(yīng)該合理地把發(fā)電廠主要的文件圖形的設(shè)計工作交給相對比較專業(yè)的設(shè)計院進行圖形設(shè)計、施工等,從而更好地保證圖形文件可以完整地呈現(xiàn)出相關(guān)數(shù)據(jù)。
(2)預(yù)處理一些相關(guān)數(shù)據(jù),從而可以更好地分離圖形數(shù)據(jù)、打成文字的效果,在設(shè)計的時候,還應(yīng)該注意圖形和圖形之間、文字和圖形之間的相對和諧位置,構(gòu)件矩陣形式。
(3)在認知一些基礎(chǔ)圖形的時候,基本構(gòu)成圖形的就是內(nèi)圓、直線、多段線、圓弧等部分,利用上述基本圖元屬性來合理確定自身的位置。
(4)合理地使用位置和圖元以及電氣設(shè)備符號之間的關(guān)系來匹配和構(gòu)建電氣接線圖。
(5)合理地配置符合規(guī)則以及參數(shù)設(shè)備的模板下的電氣設(shè)備參數(shù)。
(6)逐漸形成網(wǎng)絡(luò)拓撲模型。
(7)合理地使用人工修正的方式來計算模型和電氣接線圖,保護電氣設(shè)備的配置,為了便于進行人工修改,需要建立相應(yīng)的基本圖元模型,合理利用基本圖元來構(gòu)件發(fā)電廠系統(tǒng)接線以及電氣系統(tǒng)接線,從而可以很好地實現(xiàn)設(shè)定話框電氣設(shè)備參數(shù)。
4.結(jié)語
總而言之,為了促進發(fā)電廠的發(fā)展和整定計算的實用性,不斷研究整定計算的智能化已成為了發(fā)展趨勢,希望使用最少的人工達到最大的效益。由于科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展,整定計算越來越智能化,很大程度降低了系統(tǒng)的維護,從而促進了發(fā)電廠的進步和發(fā)展。
發(fā)電廠短路電流及繼電保護整定計算系統(tǒng)的開發(fā)研究,不是孤立的,它將隨著知識的豐富和技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。目前的故障分析水平還是有限,導(dǎo)致保護原理還不是非常完善,整定中需要大量的用戶整定經(jīng)驗,如果故障分析方法能有新的發(fā)展,不僅能促進保護的發(fā)展,也將促進保護整定計算軟件的發(fā)展,這需要從事電力工作的有關(guān)人員共同努力,早日有新的突破。
參考文獻
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篇8
[關(guān)鍵詞]發(fā)電廠;繼電保護;動作率;措施
1.前言
在整個電力系統(tǒng)當(dāng)中,繼電保護的重要性是無可置疑的,在諸多確保電力系統(tǒng)安全運行、可靠運行、穩(wěn)定運行的技術(shù)當(dāng)中,繼電保護技術(shù)無疑占據(jù)著最為重要的地位。在現(xiàn)代社會中,電力供應(yīng)服務(wù)已經(jīng)涉及到我們生活、生產(chǎn)當(dāng)中的各個方面,一旦電力系統(tǒng)當(dāng)中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,則其影響范圍和影響程度無疑是廣泛的和巨大的。綜合分析世界各國較大的電力系統(tǒng)事故,均表現(xiàn)為電力系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,隔離措施不及時,因為繼電保護拒動導(dǎo)致事故“由點至面”地迅速擴大化。我們知道,繼電保護具有高度的專業(yè)權(quán)威性、技術(shù)復(fù)雜性以及作用重要性,研究如何提高電廠繼電保護動作率無疑具有非常大的現(xiàn)實意義。
2.提高發(fā)電廠繼電保護動作率的三個原則
2.1思想上重視
繼電保護工作必須要得到充分地重視。眾多的實踐經(jīng)驗告訴我們,繼電保護不但是電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運行的重要保障,更是避免電力系統(tǒng)故障擴大化的有力措施。思想上高度重視繼電保護,不僅是發(fā)電廠領(lǐng)導(dǎo)必須要帶頭做好的,更是一線技術(shù)操作人員必須要認真做好的,所以,發(fā)電廠非常有必要大力鞏固現(xiàn)有繼電保護管理的成績,構(gòu)建完善和健全的繼電保護技術(shù)監(jiān)督和管理機制,持續(xù)推動繼電保護工作的規(guī)范化、現(xiàn)代化和科學(xué)化,努力提高繼電保護動作的正確率。
2.2專業(yè)上強化
由于繼電保護具有高度的專業(yè)權(quán)威性、技術(shù)復(fù)雜性,所以我們只有持續(xù)強化專業(yè)基礎(chǔ),能夠在專業(yè)層面上保證繼電保護動作保護的正確性和可靠性。我們應(yīng)該充分認識到,在目前的電力系統(tǒng)當(dāng)中,繼電保護依然是在維護電力安全的所有技術(shù)措施當(dāng)中比較薄弱的環(huán)節(jié)之一,存在著一些有可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)重大事故的隱患。阻礙繼電保護動作正確率提高的因素較多,但是歸納起來主要體現(xiàn)在兩個方面,首先是繼電保護設(shè)備本身的質(zhì)量水平不高,其次是運行部門繼保人員的專業(yè)技能和業(yè)務(wù)素質(zhì)總體不高。因此,在面對繼電保護設(shè)備質(zhì)量水平無法短時間提升的客觀事實下,通過各種專業(yè)培訓(xùn)和教育來提升運行部門繼保人員的專業(yè)技能和業(yè)務(wù)素質(zhì)是有效提升幾點保護動作正確率的重要選擇之一,力求在最大程度上降低人為因素導(dǎo)致的誤觸線、誤整定等問題。
2.3技術(shù)上可靠
在信息化時代,依靠科技的進步來提升繼電保護動作正確率已經(jīng)成為目前各種相關(guān)方案中的最佳選擇。在繼電保護中,計算機及其相關(guān)技術(shù)應(yīng)該獲得了較為廣泛地應(yīng)用,并取得了良好的成效。但是總體來看,以計算機為基礎(chǔ)的繼電保護管理系統(tǒng)仍然需要進行較大的完善和優(yōu)化。例如,通過優(yōu)化操作系統(tǒng)和軟件程序,實現(xiàn)定值整定、定值管理、反措執(zhí)行、缺陷處理、繼電保護設(shè)備等內(nèi)容的自動化智能化處理,利用傳遞監(jiān)視系統(tǒng)實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時動態(tài)監(jiān)控,并能夠?qū)收闲畔?、故障源進行及時反映。在此方面,電廠方面需要積極爭取國家的扶持和相關(guān)科研單位的協(xié)助,在更高水平上實現(xiàn)繼電保護管理的自動化和智能化。
3.提高發(fā)電廠繼電保護動作率的具體建議
3.1提高繼電保護管理信息化水平
電廠繼電保護管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用是有效提高繼電保護管理信息化水平的具體措施之一。該系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)電廠當(dāng)中任意一張繼電保護圖紙當(dāng)中快速、精準定位某一個元件的位置;文檔信息的調(diào)用和修改同樣非常簡單,但是信息修改需要具備一定的權(quán)限;系統(tǒng)的搜索功能比較完善,能夠進行關(guān)鍵詞搜索,還可以利用獲得的包含關(guān)鍵詞的保護或者元件的搜索結(jié)果來進行進一步的關(guān)聯(lián)查詢。在該系統(tǒng)當(dāng)中,電廠繼電保護的整定計算已經(jīng)了實現(xiàn)了可視化,對于電廠繼電保護圖紙當(dāng)中的任何一個需要整定的保護元件,均可以根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)進行繼電保護整定計算,當(dāng)然,計算公式和相關(guān)的原始數(shù)據(jù)均能夠進行調(diào)用和修改(修改需要具有一定的權(quán)限)。該系統(tǒng)能夠提供良好的崗位培訓(xùn)、故障診斷和事故演習(xí)等功能。主要是因為該管理系統(tǒng)當(dāng)中有兩個關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)庫,即繼電保護動作邏輯關(guān)系數(shù)據(jù)庫與繼電保護元件關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在這兩個關(guān)鍵性數(shù)據(jù)庫的支持下,系統(tǒng)可以仿真繼電保護的動作過程。舉例來說,在主接線圖上面,我們可以將某一個元件設(shè)置為特定的故障狀態(tài),利用系統(tǒng)仿真我們可以獲得“故障”出現(xiàn)邏輯樹上面列出的詳細的繼電保護動作列表。再如,為了檢查故障狀態(tài)時其他保護的反應(yīng),我們可以在繼電保護二次回路圖上設(shè)置某保護的誤動或者是拒動,甚至允許直接將斷路器設(shè)置為拒動,進而對從主保護至后備保護的分時序的動作情況。
3.2提高繼電保護裝置的工作水平
根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化,必須及時做好繼電保護整定計算工作,及時調(diào)整系統(tǒng)保護定值,以適應(yīng)不斷變化的電網(wǎng)。建議編寫繼電保護整定規(guī)程和運行說明,避免發(fā)生誤整定事故。對于在運行中發(fā)現(xiàn)的帶有普遍性的缺陷和隱患,則建議及時制定反事故措施,并在工作中認真執(zhí)行。如:失靈不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖、勵磁兩套調(diào)節(jié)器均流等。
3.3認真做好安全檢查工作
繼電保護是安全大檢查的重點。針對電網(wǎng)運行的特點,迎峰度夏安令大檢查的重點是查系統(tǒng)繼電保護整定原則是否符合部頌整定規(guī)程。冬季安全大檢奩的重點是查防雪災(zāi)、防霧閃,防火災(zāi)。特別要強調(diào)電網(wǎng)的豐要聯(lián)絡(luò)線高頻保護和母線差動保護的投運率。在重大政治活動期間做好事故預(yù)判,確保安全用電。
3.4構(gòu)建相關(guān)技術(shù)監(jiān)督機制
根據(jù)繼電保護專業(yè)的特點,健全和完善保護裝置運行管理的規(guī)章制度是十分必要的。繼電保護設(shè)備臺帳、運行維護、事故分析、定期校驗、缺陷處理、反措執(zhí)行情況等檔案應(yīng)逐步采用計算機管理。為使繼電保護工作納入規(guī)范化、正?;?、科學(xué)化軌道,建立、健全繼電保護技術(shù)監(jiān)督體系是十分必要的。
3.5提高繼電保護專業(yè)人員的素質(zhì)
造就一支具有高度責(zé)任感、敬業(yè)精神、較高技術(shù)水平的繼電保護專業(yè)隊伍,這是現(xiàn)代化大電網(wǎng)運行管理的需要。在技術(shù)方面應(yīng)采用“缺什么補什么,學(xué)以致用,立足于現(xiàn)場培訓(xùn)”的原則,因地制宜開辦多樣化的培訓(xùn)班。
篇9
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);整定計算;繼電保護;危險點;輻射型電網(wǎng)
中圖分類號:TM771 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)34-0146-03
一、繼電保護的特點
(一)電力系統(tǒng)中繼電保護和安全自動裝置的重要性
在電力系統(tǒng)中繼電保護和安全自動裝置是保證系統(tǒng)安全運行的重要組成部分,當(dāng)高壓設(shè)備進投入使用時,繼電保護和安全自動裝置必須投入運行。
(二)繼電保護的原理
繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量(電流、功率、頻率等)的變化,構(gòu)成繼電保護動作的原理。應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的各種繼電保護絕大多數(shù)都是反映電力系統(tǒng)故障時的電流增大、電壓降低,以及電流與電壓間相位角變化,與正常運行時各物理量的差別來實現(xiàn)的。
(三)繼電保護和安全自動裝置的作用
在電網(wǎng)運行過程中繼電保護和安全自動裝置能實現(xiàn)變電站實現(xiàn)無人值班及綜合自動化。它的作用主要體現(xiàn)在以下三個方面:
1.反映故障。它可以在電網(wǎng)發(fā)生能夠損壞設(shè)備或者危害電網(wǎng)安全運行故障時使被保護設(shè)備快速脫離電網(wǎng)。
2.反映異常。當(dāng)電網(wǎng)中的設(shè)備出現(xiàn)非正常狀態(tài)時能發(fā)出報警信號,使值班人員迅速采取解決措施使其恢復(fù)正常。
3.實現(xiàn)變電站的自動化。它可以使繼電保護和安全自動裝置直接與高壓設(shè)備配合。
(四)電力系統(tǒng)運行對繼電保護裝置的要求
快速性、可靠性、選擇性和靈敏性這“四性”是電力系統(tǒng)對繼電保護裝置的基本要求??焖傩允菍^電保護裝的最根本要求,強調(diào)的是有故障就必須動作。因為時間越長故障對電力系統(tǒng)的危害就隨之增大??煽啃允侵咐^電保護裝置發(fā)生故障時也要可靠動作而不能拒動。因為拒動的危害遠大于誤動。選擇性強調(diào)的是保護裝置不能誤動,不能產(chǎn)生誤操作。靈敏性則要求保護裝置反應(yīng)靈敏、動作范圍準確,正確反映故障范圍,減少停電面積。
二、繼電保護整定計算的工作內(nèi)容
(一)確定保護方案
我們整定計算人員必須結(jié)合電網(wǎng)的實際情況,針對變壓器的特點對保護功能進行選擇?,F(xiàn)今市場上的微機都已經(jīng)配了十分齊全的功能保護塊,但是不是每一項功能在實際保護裝置中需要應(yīng)用,所以必須對保護功能有所取舍。
(二)各保護功能之間的配合關(guān)系的確定
1.裝置內(nèi)部各功能單位之間的配合關(guān)系。在由幾個電氣量組成的一套保護裝置內(nèi)部,各元件的作用不同,其靈敏度和選擇性要求也不相同。對于主要元件的要求是既要保證選擇性又要保證靈敏性,而作為輔助元件則只要求有足夠的靈敏性,并不要求有選擇性。在整定配合上,要求輔助元件的靈敏度要高于主要元件的靈敏度。輔助元件在保護構(gòu)成中,按作用分為以下三種:(1)判別作用。為了保護的選擇性而裝設(shè)的。如方向過流保護中的方向元件;(2)閉鎖作用。為了防止正常負荷下拘誤動而裝設(shè)的。如母差保護中的電壓閉鎖元件;(3)起動作用。為了在故障情況下,將整套保護起動起來進行工作而裝設(shè)的。當(dāng)繼電保護裝置還處于采集模擬電氣量階段時,上述元件往往由一個個獨立的硬件實現(xiàn),而目前微機保護裝置反映的是離散化的數(shù)字量,以上功能均由軟件實現(xiàn)。雖然,微機保護裝置中各元件的意義與過去不盡相同,但它們所起的作用卻無本質(zhì)上的區(qū)別。
繼電保護整定計算人員必須認真分析各功能塊的動作特性,各功能塊之間的邏輯關(guān)系,并結(jié)合被保護設(shè)備的故障特征來綜合進行考慮,確定保護裝置內(nèi)部各功能塊之間的配合關(guān)系,并以整定值的形式將配合關(guān)系實現(xiàn)。
2.裝置之間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系。這也就是我們一般意義上的繼電保護整定計算需要做的工作。通過短路電流計算,將某一保護裝置與相鄰的保護裝置在靈敏度與動作時間兩方面相配合,從而保證選擇性。即當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,故障線路的保護必須比上一級相鄰線路更靈敏,動作更快,兩者缺一不可。若要提高靈敏度就要延長動作時間;若要提高動作速度就要限制其靈敏度,這實際上是在遵循反時限的原則。
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,特別是現(xiàn)代超高壓電網(wǎng)要求保護裝置不但要做到不誤動,更要做到不拒動。要達到繼電保護四性的要求,不應(yīng)由一套保護來完成。就一套保護而言,它并不能完全具備四性的要求,而必須由一個保護系統(tǒng)來完成。我們在進行整定計算時,必須樹立系統(tǒng)保護的概念,多角度、全過程地考慮各個功能塊之間的配合關(guān)系。
(三)保護方案的準確表述
編制繼電保護整定計算方案及給出保護定值并不是整定計算工作的最終目的,整定計算工作的最終目的在于通過保護定值使得繼電保護裝置在系統(tǒng)故障或異常狀態(tài)下能按預(yù)定的行為進行動作,從而保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,將被保護設(shè)備的損害降至最低以及縮小停電范圍。因此,在確定好了保護方案及各保護功能的配合關(guān)系后,如何將保護方案準確的表述也是整定計算工作者的一項十分重要的工作。
這其中除了包括編制整定計算方案和給出繼電保護定值,還有一項就是編制運行規(guī)定。整定計算工作者往往十分重視前兩項工作,而忽視編制運行規(guī)定。需知,用準確的語言告訴運行人員某個保護功能塊在什么情況下用,做什么用,這也是十分重要的。
三、整定計算的危險點分析
(一)系統(tǒng)建模
一個符合電網(wǎng)實際的、描述完整、正確無誤的電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型,是一切計算的基礎(chǔ)。目前,我們電網(wǎng)應(yīng)用的RCMBase2000是一個通用性和實用性非常強的軟件平臺,利用對RCMBase2000的二次開發(fā),我們可以完成繼電保護計算及管理的大部分工作。對于日常的整定計算工作不需要我們?nèi)ブ匦麻_發(fā)軟和構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)撲連接,只需要我們把每一項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搞準確,嚴格按《3~1lOkV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程》上的要求進行電氣設(shè)備的實測,并正確的將數(shù)據(jù)填充到RCMBase2000中,就能夠做到建立一個完整的符合電網(wǎng)實際的數(shù)據(jù)模型。但是,在實際工作中,往往會有各種各樣的原因使得我們的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)漏洞。所以,我認為電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理這一環(huán)節(jié)是繼電保護整定計算工作的危險點。
(二)故障計算
短路電流計算是整定計算工作中非常重要的基礎(chǔ)性工作,它的正確與否決定著整定計算的正確與否。而短路電流計算的正確與否又取決于合理地選擇運行方式和變壓器的接地方式。
合理地選擇運行方式是改善保護效果,充分發(fā)揮保護系統(tǒng)功能的關(guān)鍵之一。但選擇運行方式應(yīng)與運行方式專業(yè)進行充分溝通,考慮各方面的因素才能決定。
變壓器的接地方式是由繼電保護整定計算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護的配合關(guān)系,充分發(fā)揮零序保護的作用。由于接地故障時零序電流分布的比例關(guān)系,只與零序等值網(wǎng)絡(luò)狀況有關(guān),與正、負序等值網(wǎng)絡(luò)的變化無關(guān)。零序等值網(wǎng)絡(luò)中,尤以中性點接地變壓器的增減對零序電流分布關(guān)系影響最大。因此,合理地選擇變壓器的接地方式應(yīng)盡可能保持零序等值網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。
在進行故障計算時我們還應(yīng)注意以下兩點:(1)就是我們假設(shè)電網(wǎng)的三相系統(tǒng)完全對稱。若系統(tǒng)是不對稱的,那么不能用對稱分量法來分析化簡,進行計算;(2)除了母線故障和線路出口故障外,故障點的電流、電壓量與保護安裝處感受到的電流、電壓量是不同的。我們分析的是保護安裝處的電氣量的變化規(guī)律。
(三)配合系數(shù)的選擇
配合系數(shù)包括了零序網(wǎng)絡(luò)的分支系數(shù)和正序網(wǎng)絡(luò)的助增系數(shù)。分支系數(shù)(或助增系數(shù))的正確選取,直接影響零序保護(或距離保護)定值和保護范圍的大小,也影響保護各段的相互配合及靈敏度。分支系數(shù)(或助增系數(shù))的計算與故障計算無關(guān),而與電工基礎(chǔ)有關(guān),即電路的串、并聯(lián)關(guān)系決定了電流的分布,決定了分支系數(shù)(或助增系數(shù))的大小。下面分三方面來概述分支系數(shù)(或助增系數(shù))的計算。
1.輻射型電網(wǎng)。如圖1所示,電流分支系數(shù)Kf是相鄰線路發(fā)生短路故障時,流過本線路的短路電流占流過相鄰線路短路電流的比值。對于距離保護,助增系數(shù)等于電流分支系數(shù)的倒數(shù)。
為了簡化計算,將上式中電流、阻抗取其絕對值,對分析結(jié)果的影響很小,可忽略不計。
對于輻射型電網(wǎng)來說,分支系數(shù)只與保護支路的阻抗分支線路的阻抗有關(guān),而與配合支路的阻抗無關(guān)。所以,故障點的位置對分支系數(shù)沒有影響。若要取最大分支系數(shù),只需選本線路側(cè)電源為最大運行方式,分支線路側(cè)的電源為最小運行方式,即母線B上剩余電源支路采取小方式即可。
2.單回線與相鄰雙回線保護配合(如圖2)。
單回線與相鄰雙回線配合時,應(yīng)采用雙回線并列運行,故障點在相鄰雙回線末端零序分支系數(shù)最大。隨著故障點在配合支路上由母線B向母線C移動,零序分支系數(shù)由小于1的數(shù)到2之間變化。
3.雙回線與相鄰單回線保護配合。
雙回線與相鄰單回線配合時應(yīng)斷開雙回線其中一回,電源A應(yīng)取大方式,電源B(Z3)應(yīng)取小方式,可得最大零序分支系數(shù)。此時,故障點在配合支路上任一點對分支系數(shù)的大小無影響。通過以上分析可以看出,配合系數(shù)的選擇也是繼電保護整定計算工作的關(guān)鍵點。
(四)微機保護小量的選擇
隨著電磁式保護和晶體管、集成電路型保護的逐步退出運行,微機型繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。不同的保護廠家生產(chǎn)出的微機保護原理不同。對于整定計算人員必須熟悉自己電網(wǎng)所裝設(shè)的保護裝置,不但要熟悉這些保護裝置的原理,更應(yīng)該注意保護裝置中控制字的正確設(shè)置,否則將無法使保護裝置正確地發(fā)揮作用。要做到正確設(shè)置控制字,一定要認真研究說明書,如果說明書不能夠講明白,我們應(yīng)找到該保護裝置的研發(fā)人員,將該保護功能的設(shè)計意圖講明白。
篇10
摘要:在電力系統(tǒng)的運行過程中,因為自然、人為等因素以及設(shè)備故障等原因而引起的事故逐漸增加,不僅對配電網(wǎng)的日常運行造成了干擾,而且容易引起配電網(wǎng)出現(xiàn)斷線現(xiàn)象,從而導(dǎo)致區(qū)域性的停電問題產(chǎn)生,甚至?xí)l(fā)人員傷亡等重大事故。文章就我國當(dāng)前的繼電保護整定計算的方法中出現(xiàn)的問題做出詳細的分析和討論,并提出了相關(guān)的解決措施。
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)斷線;繼電保護;整定計算;高壓電網(wǎng)
中圖分類號:TM771文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2014)22-0053-02伴隨我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和社會的不斷進步,無論是人們的日常生活還是社會的生產(chǎn)都不斷提高著對用電的需求量,所以,確保配電網(wǎng)的正常運行顯得越來越重要。目前,我國電力系統(tǒng)已經(jīng)得到了很大程度上的改善與發(fā)展,由于使用高參數(shù)、大容量的設(shè)備使得動力設(shè)備的安全性以及電力的穩(wěn)定性在一定程度上得到了提升。在實際過程中,因為人為、自然的因素以及設(shè)備故障原因等所引起的配電故障在逐漸增加,這使得整個電力設(shè)備的穩(wěn)定性以及運行安全受到了嚴重影響,并且造成了很大的經(jīng)濟損失,嚴重限制了人民生活以及社會的生產(chǎn)。所以,在當(dāng)前的電力保護系統(tǒng)之中,繼電保護工作顯得日益重要。
1繼電保護整定計算的概述
當(dāng)前,在我國的高壓電網(wǎng)中,繼電保護裝置得到了廣泛的應(yīng)用,其保護的主要方式有距離保護、零序電流保護以及繼電器保護等。這些保護措施以及保護方法采用的是一種不具有自適應(yīng)能力并且具有固定行為特征的繼電保護整定,經(jīng)過對整定值采取離線計算的方式得到以及保持不變的操作,進而根據(jù)繼電保護整定計算的相關(guān)原則,確保這些繼電保護的整定方式不會遭受干擾,這些在計算機的整定過程中是極為重要的環(huán)節(jié)。在對高壓電網(wǎng)進行實際的繼電保護整定計算過程中,一般選用序分量法以及相分量法的計算模式,當(dāng)前這是最為普遍的計算方式以及計算措施,并且廣泛地應(yīng)用于我國電力系統(tǒng)中;另外選用的是故障電氣繼電保護裝置的整定值計算方法,此種方法是根據(jù)在電力系統(tǒng)之中電壓的變化量以及繼電保護的適應(yīng)性來進行合理的分析和進行整定計算的過程。
2繼電保護整定計算方法存在的問題
伴隨我國科學(xué)技術(shù)的飛速進步,雖然繼電保護整定相關(guān)的計算方法得到了很大程度上的改善,但是當(dāng)前在計算過程中仍然存在著各種各樣的問題,其主要問題包括以下五個方面:第一,在根據(jù)繼電保護的整定計算方式計算分支系數(shù)的過程中,因為沒有認真考慮電力系統(tǒng)的分布式電源運作情況變化趨勢,從而導(dǎo)致分支系數(shù)的自身出現(xiàn)嚴重的偏差,最終導(dǎo)致整定計算的結(jié)果會出現(xiàn)偏差。第二,對于非全相的震蕩狀態(tài),電力系統(tǒng)的斷相口位置開路電壓的參數(shù),在實施繼電保護的整定計算的過程中,因為沒有將網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)對繼電保護的整定計算結(jié)果所致使的影響進行深入考慮,所以會致使計算誤差的問題越加嚴重,到最后甚至?xí)率拐ㄓ嬎愕慕Y(jié)果產(chǎn)生偏差。第三,在對電力系統(tǒng)的實際繼電保護過程中,對延時時段動作值的參數(shù)實行整定計算時,由于錯誤的引進了分支系數(shù),從而致使繼電保護的整定值計算結(jié)果產(chǎn)生錯誤,這個問題會引起整定計算的結(jié)果產(chǎn)生誤差。第四,在實行繼電保護的整定計算過程中,假如只采用把繼電保護所在線路的母線分開的方法,將不會有效的辨別哪一種方式對電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生不利影響,這可能會導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障事故范圍變大。第五,在分支系數(shù)的實際計算過程當(dāng)中,因為對線性流程的運用相對較高,這樣可能會使分支系數(shù)的計算產(chǎn)生很嚴重的重復(fù)性問題,從而導(dǎo)致繼電保護整定計算的速率遭受限制。
3關(guān)于整定計算方法存在問題的解決對策
3.1斷相口開路電壓的計算
在對電力系統(tǒng)繼電保護進行整定計算的過程中,主要的計算對象為電力系統(tǒng)運作線路在非全相運作并且發(fā)生明顯振蕩的狀態(tài)下所出現(xiàn)的電流以及電壓指標(biāo)的參數(shù)。通常在已定的電力系統(tǒng)中,發(fā)電機裝置的等值電勢參數(shù)以及正序網(wǎng)的斷相口位置開路的電壓參數(shù)還有等值阻抗的參數(shù)都產(chǎn)生明顯的相關(guān)。但是根據(jù)此種方法計算開路電壓的參數(shù)過程會出現(xiàn)計算量過大的關(guān)鍵性問題,而導(dǎo)致這個問題本質(zhì)性的原因是:發(fā)電機的等值阻抗以及等值電勢參數(shù)的計算必須借助暫態(tài)穩(wěn)定的計算來進行;發(fā)電機的等值阻抗以及等值電勢參數(shù)都會隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化狀態(tài)做出與之相對應(yīng)的改變。每次進行網(wǎng)絡(luò)操作都要對上面的參數(shù)重新進行計算,所以致使計算的作業(yè)量過于龐大。目前針對于這問題的解決方法在于:在計算斷相口開路電壓的過程中一般假設(shè)線路兩端的發(fā)電機實時電勢幅值參數(shù)都維持相對的恒定,據(jù)此來合理簡化整定計算的方式。但是這種計算方式在無意中忽視了網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造狀態(tài)對正序網(wǎng)相口的開路電壓的參數(shù)影響,因此在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造相對比較復(fù)雜情形下,會致使整定計算的結(jié)果產(chǎn)生比較嚴重的誤差。
假如上述問題出現(xiàn),可以采取以下措施來應(yīng)對:在斷相口開路電壓的計算中引進網(wǎng)絡(luò)等值計算的方法,這樣不僅可以有效的對繼電保護的整定計算工作難度進行控制,還能使整定計算得結(jié)果精確性得以提高。根據(jù)阻抗參數(shù)的物理價值能夠判定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相應(yīng)計算模型的參數(shù),在此基礎(chǔ)上,綜合疊加的原理,同樣能夠構(gòu)造基于雙端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗參數(shù)等值電路的計算方法,從而可得到相關(guān)的自阻抗以及互阻抗的參數(shù)。
3.2運行方式查找的計算
運行方式查找計算存在的問題分析:繼電保護整定計算從運行方式查找上來說主要存在下面兩個問題:第一,查找最不利于電力系統(tǒng)運行的方式可以有效的輔助校驗靈敏度參數(shù)以及計算繼電保護動作值。但是目前此種查找方法僅僅處在繼電保護動所處于的線路對側(cè)母線施行查找的階段,并且輪流式的斷開方式仍然不能對電力系統(tǒng)運作方式的最不利性做出保證。第二,在繼電保護整定動作采取計算機輔助的過程中,目前普遍應(yīng)用的線性流程方式有可能會致使斷開線路出現(xiàn)重復(fù)性。且在頻繁的開斷操作下,不僅不能確保繼電保護整定計算的精確,也無從保障電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
在運行方式查找過程當(dāng)中,針對繼電保護整定計算所產(chǎn)生的問題解決措施依然可以分為以下兩個方面:根據(jù)相關(guān)的計算機應(yīng)用程序來確定開斷線路狀態(tài)下面的擾動域,從而確定整定結(jié)果的大概取值范圍,進而對電力系統(tǒng)最為不利的運行方式加以輔助查找。通常情況下,繼電保護系統(tǒng)中的擾動域也就是某部分只要在線路的開斷狀態(tài)下就會擾的的區(qū)域。在開斷操作電力系統(tǒng)的某一條線路之后,以此作為圓心根據(jù)由內(nèi)向外的方法對短路電流的參數(shù)進行計算(包括線路的開斷前以及線路開斷后),并且據(jù)此對擾動域的邊界以及劃定范圍進行測定;在借助于計算機輔助完成繼電保護整定計算的過程當(dāng)中,改用參照開斷線路循環(huán)趨勢的方式對繼電保護整定計算順序予以二次組合,進而達到避免線路開斷過于頻繁的目的。
4結(jié)語
伴隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人民生活以及企業(yè)生產(chǎn)的用電需求不斷增加。確保供電的穩(wěn)定性和安全性,對于電力企業(yè)顯得至關(guān)重要。在電力系統(tǒng)實際的運行過程中,為了確保電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定安全的運行,要對繼電保護整定計算方式中所出現(xiàn)的問題加以重視,并且及時的采取相關(guān)解決措施,以保證電力系統(tǒng)可以安全正常的運行,從而為社會生產(chǎn)以及人民生活持續(xù)不斷的提供電量。這不僅能夠促使企業(yè)得到長久穩(wěn)定的發(fā)展,而且有利于人民生活水平以及社會經(jīng)濟效益的提高。
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