继电保护整定原则范文
时间:2024-01-04 17:45:32
导语:如何才能写好一篇继电保护整定原则,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1
关键词:配电网保护整定方案
中图分类号:F407文献标识码: A
前言
随着城市电网发展的不断进步,10kV配电网也正逐渐向智能化电网方向发展,配电网继电保护整定对于配电网的安全性、可靠性以及电网的高效运行能够起到不可替代的作用。电资源已经是现代社会中人们离不开的一种资源了,随着经济的发展,电器在人们生活中的作用越来越大,但是这样的生活方式也存在一定的弊端,如果电资源方面出现问题的话,就会在很大的程度上影响到人们的生产生活。优化配电网保护整定原则,当配电网发生故障的时候,确保配电网保护装置能够快速、可靠的做出正确反应,为快速隔离故障、提高用电设备运行安全提供有效保障,也是实现智能化配电网的重要目标之一。
1. 变电站10千伏出线
1.1 光纤纵差保护
差动电流应按躲过被保护线路合闸时的最大充电电流来整定,并可靠躲过区外故障时的最大不平衡电流,同时保证被保护线路末端故障时有足够灵敏度,灵敏系数一般取2~5。
1.2 电流Ⅰ段(速断保护)
按躲本线路末端最大三相短路电流来整定。
即:IDZ.Ⅰ=KK・I(3)D.max
可靠系数KK取1.3,I(3)D.max为本线路末端最大三相短路电流。动作时间一般为0s。
若本线路末端最大三相短路电流超出电流速断保护最大整定范围,则退出电流Ⅰ段保护。
1.3 电流Ⅱ段(限时速断保护)
按保证线路末端故障最小两相短路故障时有足够的灵敏度来整定,
即:IDZ=I(2)D.min/KLM
灵敏系数KLM不小于1.5,一般对于架空线路取1.5~3,电缆线路取2~5。I(2)D.min为本线路末端故障最小短路电流。动作时间取0.5s。
1.4 电流Ⅲ段(过电流保护)
按躲负荷红线电流整定,
即:
可靠系数取1.5,动作时间一般取1s。
1.5 重合闸
配电网馈线重合闸时间一般取2s。
重合闸投退方式根据调度命令进行投退。
2 一级配电所线路
2.1 进线开关
一般按两段式电流保护整定。
电流Ⅰ段:退出。
电流Ⅱ段(限时速断):电流定值与时间定值均与电源侧一致。
电流Ⅲ段(过电流):电流定值与时间定值均与电源侧一致。
2.2 分段开关
电流Ⅰ段:电流定值与出线开关过电流段配合(可靠系数取1.1~1.2);时间Os。
电流Ⅱ段:电流定值与电流Ⅰ段相同;时间O.3s。
电流Ⅲ段:退出。
电流Ⅰ、Ⅱ段仅作为充电保护用,正常不投由压板控制投退。
2.3 出线开关
一般按两段式电流保护整定。
电流Ⅰ段:退出。
电流Ⅱ段(限时速断):电流定值与进线开关限时速断配合(可靠系数取1.1~1.2),同时满足线末故障有1.5倍灵敏度。
时间定值比进线开关Ⅱ段短一个时间级差,一般为0.2s。
电流Ⅲ段(过电流):电流定值与进线开关过电流段配合(可靠系数取1.1~1.2);同时按躲最大负荷电流整定,可靠系数取1.5~2。
时间定值比进线开关过电流延时短一个时间级差,一般为0.6s。
3 二级配电所线路
3.1 进线开关
一般按两段式电流保护整定。
电流Ⅰ段:退出。
电流Ⅱ段(限时速断):电流定值与时间定值均与电源侧一致。
电流Ⅲ段(过电流):电流定值与时间定值均与电源侧一致。
3.2 分段开关
电流Ⅰ段:电流定值与出线开关过电流段配合(可靠系数取1.1~1.2);时间Os。
电流Ⅱ段:电流定值与电流Ⅰ段相同;时间O.3s。
电流Ⅲ段:退出。
电流Ⅰ、Ⅱ段仅作为充电保护用,正常不投由压板控制投退。
3.3 出线开关
二级配电所的出线不考虑带下级配电所,一般按两段式电流保护整定。
电流Ⅰ段:退出
电流Ⅱ段(限时速断):电流定值按躲所带配变容量励磁涌流整定,同时与进线开关限时速断配合,两者取较小值;
时间定值取0s。
电流Ⅲ段(过电流):电流定值按躲最大负荷电流整定,可靠系数取1.5-2;同时与进线开关过电流段配合(可靠系数取1.1~1.2),两者。
时间定值比进线开关过电流保护延时短一个时间级差,一般为0.3s。
4 农、配网主干线智能分段断路器
4.1 主干线智能分段断路器
4.1.1 限时电流速断保护:
电流定值:电流定值按躲所带配变励磁涌流整定,并应保证与线路电源侧出线开关限时速断定值配合(可靠系数取1.1~1.2);
时间定值,按如下原则整定:
对于全线仅装设了一个分段智能断路器的情况,其保护动作时限比线路电源侧出线开关限时速断延时短一个时间极差,一般为0.2s。
对于全线装设了2个及以上分段智能断路器的情况,若该条线路为辐射型供电线路,则从电源侧算起,第一个智能断路器保护动作时限整为0.2s,其他智能分段断路器保护动作时限整定为0s;若该条线路为双电源环网供电线路,正常运行方式下,联络开关处于断开位置,则从不同的电源侧算起,靠近电源侧的第一个智能断路器保护动作时限整为0.2s,其他智能分段断路器保护动作时限整定为0s。当其中一个电源需长时间停电时(超过5天),则需要将靠近停电电源侧的第一个智能断路器的保护动作时限由0.2s调整为0s。
整定示例:双电源环网供电网络柱上断路器限时速断保护时间整定
如图为双电源环网供电网络示意图,其中CB1、CB2分别为两个变电站10kV出线断路器,K1、K2、K3、K7、K8、K9为主干线柱上分段断路器。DL为联络开关,正常运行时处于断开位置,其相应的保护功能退出。
正常运行方式下,CB1、CB2保护限时速断保护动作时限整定为0.5s,K1、K7柱上智能断路器速断保护动作时间整定为0.2s,K2、K3、K8、K9柱上智能断路器速断保护动作时间整定为0s。
当变电站A 10kV出线断路器CB1断路器停电时(停电时间超过5天),则将DL联络开关合上,全线由CB2供电。此时,需要将K1柱上智能断路器速断保护动作时间由原来的0.2s调整为0s。
当变电站B 10kV出线断路器CB2断路器停电时(停电时间超过5天),则将DL联络开关合上,全线由CB1供电。此时,需要将K7柱上智能断路器速断保护动作时间由原来的0.2s调整为0s.
4.1.2定时限过流保护
电流定值。
式中:―可靠系数,取1.5;
If―TA一次额定值与线路热稳电流最小值或可能出线的最大负荷电流;
―返回系数,微机保护0.9-0.95,电磁型保护0.85。
按上述原则整定并与本线上级开关过流保护定值相配合(可靠系数取1.1~1.2)。
时间整定:
若该条线路为辐射型供电线路,则从电源侧算起,第n个智能断路器保护动作时限按如下公式整定:
T=TZDIII-nΔT
其中:ΔT=0.2S
TZDIII为变电站对应出线过流III段时间定值。
若该条线路为双电源环网供电线路,正常运行方式下,联络开关处于断开位置,相应智能断路器过流保护时间定值按辐射型供电线路的原则整定。当其中一个电源需长时间停电时(超过5天),则需要对相应的保护定值进行核算和调整,以实现各级智能断路器保护的配合。
整定示例:双电源环网供电网络柱上断路器过流保护时间整定
如图为双电源环网供电网络示意图,其中CB1、CB2分别为两个变电站10kV出线断路器,K1、K2、K3、K7、K8、K9为主干线柱上分段断路器。DL为联络开关,正常运行时处于断开位置,其相应的保护功能退出。
正常运行方式下,假设CB1、CB2保护过流III段动作时限整定为1.0S,则:
K1柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.8s;
K2柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.6s;
K3柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.4s;
K7柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.8s;
K8柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.6s;
K9柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.4s。
当变电站A 10kV出线断路器CB2断路器停电时(停电时间超过5天),则将DL联络开关合上,全线由CB1供电。则:
K1柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.8s;
K2柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.6s;
K3柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.4s。
K9柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.2s;
K8柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0s;
K7柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0s。
另外,K1―K9柱上智能断路器过流保护电流定值需要重新进行校核,以满足保护配合要求。
当变电站B 10kV出线断路器CB1断路器停电时(停电时间超过5天),则将DL联络开关合上,全线由CB2供电。则:
K1柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0s;
K2柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0s;
K3柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.2s。
K9柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.4s;
K8柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.6s;
K7柱上智能断路器过流保护动作时间整定为0.8s。
另外,K1―K9柱上智能断路器过流保护电流定值需要重新进行校核,以满足保护配合要求。
4.1.3 零序过流保护宜退出。
4.1.4 后加速保护宜退出。
4.1.5 重合闸宜退出。
4.2支线智能分段断路器
4.2.1限时电流速断保护:
电流定值:按前述线路保护过流I段整定原则进行整定。
时间定值:0s。(根据支线所处位置,可以设为0.2或0s)
4.2.2定时限过流保护
电流定值。
式中:―可靠系数,取1.5;
If―TA一次额定值与线路热稳电流最小值或可能出线的最大负荷电流;
―返回系数,微机保护0.9-0.95,电磁型保护0.85。
按上述原则整定并与本线上级开关过流保护定值相配合(可靠系数取1.1~1.2)。
时间定值:
T=T’-ΔT
其中:ΔT=0.2S
T’为该智能断路器上一级开关过流时间定值。
4.2.3 零序过流保护宜退出。
4.2.4 后加速保护宜退出。
4.2.5 重合闸宜退出。
结束语
总而言之,配电网智能化是电力系统发展的必然方向,在我国电力系统的发展之下,配电网也在不断完善着,为了满足配电网智能化的发展方向,必须要及时更新继电保护技术,提高继电保护的性能,这样才能够有效促进我国电力事业的发展。
参考文献:
篇2
关键词: 继电保护;安全运行;定值整定;对策
Abstract: the relay protection plan is the top priority of the relay protection system, fixed value setting correct or not, relates directly to the relay action is correct or not, give full play to the relay protection device in the role of the relay protection in the power grid is at fault can quickly and correctly to reflect, so as to ensure the safe operation of the power grid. In this paper the relay protection substation of the existing problem in the understanding, especially to relay protection setting value in setting the phenomenon is described, and the cause of the analysis on the basis of analysis, put forward the solution of the path.
Keywords: relay protection; Safety operation; Fixed value setting; countermeasures
中图分类号:TM58 文献标识码:A 文章编号:
引言
随着电网的迅猛发展给继电保护系统提出了更高的要求,而计算机、电子和通讯技术的发展又给继电保护系统注入了新的活力。在继电保护的实践中,定值的计算与整定涉及到设计、施工、计算、变电(试验)等等方面分工,这些工作如果协调不到位,哪怕是一个环节出现问题,都将导致继电保护整定定值有误,进而导致电网中存在安全隐患,甚至引起电网事故。因此,做好继电保护的整定对于保障设备安全和生产的正常进行是十分重要的。为了完成本文,笔者走访了盐城市的红光变、冈西变及北龙变的三所变电站,对继电保护中存在的定值误整定的现象进行了调研。
1常用的继电保护基本原理
应用于输电线路的常用保护有以下两类:一类是反应输电线一端电气量的保护。如反应电流增大而动作的电流保护,有相电流保护、零序电流保护;反应电压下降而动作的低电压保护;反应测量阻抗减小而动作的距离保护,有相间距离保护和接地距离保护。这类保护通常是阶段式的,无时限动作的I段由于无法识别线路末端故障和相邻元件出口故障间的区别,所以为保证选择性,I段保护范围必须小于线路全长。剩下部分必须由带时限动作的n段来保护,为保证选择性,其保护范围不能伸出相邻线路I段范围,否则与相邻线路的II段会发生竞争,失去选择性,动作时间一般比相邻I段高一时限。III段保护一般起后备保护作用(在终端线也可以起主保护作用),其定值一般按躲正常负荷情况整定,所以比较灵敏,但动作时间按阶梯原则整定,越靠近电源端会越长。这类阶段式保护通常受电网结构与运行方式的影响较大,其整定计算比较复杂。
另一类保护是反应输电线两侧或多侧电气量的保护,如反应内部故障与外部故障时两侧(多侧)电流相位或功率方向差别的差动保护,有纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。这类保护不受运行方式的影响,能明确区分区内区外故障,并瞬时动作,不需要与相邻线路配合,整定计算也相对简单。输电线路的上述保护原理也可以作为变压器等元件设备的保护原理,除此之外,还有根据元件设备特点实现反应非电气量的保护,如当变压器油箱内部的绕组短路时,反应于油被分解所产生的气体而构成的瓦斯保护,以及反应于电动机绕组的温度升高而构成的过热保护等。
2继电保护人员配备问题
继电保护人员是完成继电保护整定工作的主体,整定人员的水平、经验、工作态度及工作时的精神状态,都会影响整定工作完成的效果。对继电保护工作的管理,首先应从整定人员管理入手,当前主要存在以下问题。
2.1部分供电公司无专职的继电保护整定人员,人员变动频繁,整定计算人员专业技能水平不一,不能保证继电保护整定工作整体水平的持续提高。
2.2整定计算原则及整定计算过程中的问题。不同的整定人员按规程进行整定计算,在此过程中由于选择的整定方案及整定原则的不同,可能造成整定结果有差异。如对具体保护装置内控制字、压板等理解不一致,控制字中复压闭锁方向应如何取舍,电流回路断线闭锁差动是否投入,线路重合闸时间如何确定,35kV联络线是否需要投两端保护,主变压器后备保护限时速断电流保护是否投入,计算中可靠系数、返回系数取值等,都有可能造成继电保护整定计算的差异。
在2010年,某110kV变电站的10kV分段开关跳闸,引起10kVⅠ段母线失压,造成了大面积的停电,在社会造成了恶劣的影响。其直接原因,是运维人员在倒闸操作时漏退一块压板所致,事后对该供电公司管辖的各变电站的继电保护定值单和保护压板的投退情况检查时,发现部分变电站的母线分段保护是作为线路的后备保护使用的,在另外部分变电站,却是作为母线充电保护使用的,可想而知,这起保护误跳事故的发生是必然的。
改进措施:根据各地区电网的具体结构特点,编写制定统一的地区电网保护整定原则,针对不同厂家的保护装置具体说明,对继电保护人员培训、整定人员计算核查都有较强的指导意义,且可为保护整定人员提供学习参考和整定核查依据。
3继电保护中存在的定值误整定现象分析
3.1旁路保护定值的误整定显现突出。一是线路定值修改、增删后,旁路定值未作相应修改、增删;二是因线路保护种类较多,旁路保护也不统一,因而旁路保护代线路保护的形式繁多。当旁路保护与线路保护类型不同时,有时旁路保护定值、压板或装置面板插槽位置未作相应修改。三是母联兼旁路的方式,开关作母联运行时,作旁路运行时相关保护未退出,仍然是代出线方式;开关作旁路运行时,作母联运行时的相关保护未退出,仍然是母联方式。
3.2公用设备保护的定值整定有误一是变电所现场故障录波器整定定值单与现场实际不符;二是故障录波器内部定值与整定定值单不符,如线路名称、启动量等;三是母差及失灵保护也出现上述现象。
3.3主变压器保护出现定值错误现象。例如,某110KV变电所在进行1#主变保护更换时,中、低保护定值整定T1时限跳母联、T2时限跳本侧开关,T3全切功能不用。但在进行保护装置调试时,因定值未及时收到,故三段时限全部做了,且Ⅱ、Ⅲ段实现全切。在定值整定以后又未做压板独立性检查试验检查,只看到保护能动就行了。在进行2#主变保护更换时,T2时限跳本侧开关(1#、2#主变保护定值基本一致)功能不能够实现。经检查发现:在厂家配线时,其根据技术协议,未配T2时限跳本侧的出口线,而定值又偏偏用了该功能,加之保护调试时态度不够认真,试验未能做全,导致了该主变保护定值出错。此外,因主变过负荷闭锁有载调压功能的实现不同厂家的装置其原理接线不一样,如压板与过负荷输出接点并联,此时要实现闭锁功能,压板必须退出,一旦投入,任何时候均能调压;如压板与过负荷输出接点串联,此时要实现闭锁功能,压板必须永远投入,一旦退出,任何时候均不能调压。但运行人员、甚至保护工作人员往往仅限于字面理解,误投或误退压板。
3.4定值、图纸管理不健全。某些变电所定值、图纸不全或不是当前有效版本,也查不到相应的试验记录,无相关设备台帐。
4解决继电保护定值误整定现象的对策
4.1要做好设计、施工、计算、变电(试验)等方面协调配合工作。一是加强定值计算人员与保护人员之间的相互学习和沟通。计算人员应对装置有一定的了解,变电保护人员应对定值单的内容有一定了解;二是设计、基建、技改主管部门应及时、准确地向保护计算、整定人员提供有关计算参数(技术协议、保护类型、启动方案等)、图纸,施工部门在调试完保护设备后也应及时将有关保护资料移交运行部门;三是整定计算人员下达定值时,应对照实际定值内容,全面下达定值,尽量避免因定值不全导致现场整定时发生歧义;四是现场保护工作人员应加强对保护内部接线(包括装置内部的逻辑图)的全面掌握,每套保护的功能(包括压板)均要独立检验,如发现装置与整定内容不符,应及时通知计算人员以便及时作出相应的更改。在更改线路保护定值的同时,必须更改旁路保护的定值;在新上线路间隔时,必须考虑到公用设备的定值修改。定值修改必须全盘考虑,按有关规定进行,并应作详细记录。同时,加强对运行人员在各种运方下二次设备知识的培训。
4.2重视旁路保护定值。尽管对单个变电所而言,旁路代路时间较短,但对整个电网而言,如旁路保护定值不正确,则意味着很多时间内均有局部电网的定值不正确。因此,应象对待线路保护定值那样重视旁路保护,同时应形成这样的概念:在更改线路保护定值的同时,必须更改相应的旁路保护定值。如代线路保护与旁路保护类型不同,应将相应的定值、压板或装置面板插槽位置进行彻底检查。应对运行人员进行旁路、母联互相切换方式的知识培训。
4.3低层班组、保护专职应加强对变电所公用定值的管理与核查。若须变动,应及时与上级有关部门沟通,确保其正确性。上级部门在下达公用设备的定值时,应根据不同的装置类型,全面下达其定值单,包括不用的,以免下面在执行时产生歧义。同时,变电人员和计算人员应加强相互的学习和交流,也应了解技术协议上的配置要求。现场整定人员应对整个保护动作回路做全面的检查,验收试验应按照定值单做全,压板的独立性一定要检查。
4.4图纸设计人员在设计时就应规范线路压变二次输出电压值,保护调试人员应全面掌握电压回路的动作逻辑,及时反馈给定值计算人员,定值计算人员应全面下达各种定值,而不是只下达通用部分,别的让保护人员自己发挥。
4.5明确各单位继保人员(如调度中心与检修公司、生技部与二次班等)的分工,并承担起相应的责任,应按时间顺序和保护类型、以元件(线路、主变、故障录波器、备自投等)为单位建立起设备、定值、图纸及其试验的台帐,定值更改及检验都应作相应的记录。现场应建立起专人负责制,加强对上述技术档案的管理。
5做好继电保护的标准化工作
做好继电保护端子、压板的标准化设计工作,并及时在电网内推广、应用,不仅能提高继电保护的运行维护水平,而且为继电保护的不断发展奠定良好的基础。标准化的设计,进一步完善继电保护的配置、选型,做好标准化设计,为今后的保护设计(包括厂家的制造)、运行、检修、管理打好基础。但同时我们也要看到,由于电网的结构越来越复杂,有些线路有串补,有些线路没串补;有些是可控串补,有些是固定串补;有些是和直流很近的交流线路,还有些是高压海缆等等,如果保护简简单单的搞全网统一,可能会出现问题。做标准化设计时,建议要求统一保护的屏标准、端子标准、二次回路标准,但是保护功能搭配要灵活,以满足电网发展的需要。
6结束语
随着科学技术的飞速发展,继电保护在变电站中的作用也越来越重要,它不仅保护着设备本身的安全,而且还保障了生产的正常进行,因此,做好继电保护的整定对于保障设备安全和生产的正常进行是十分重要的。加强继电保护管理,健全沟通渠道,及加强继电保护定值整
定档案管理等工作是提高继电保护定值整定的必要措施。
参考文献
篇3
(北方民族大学电气信息工程学院,宁夏银川750021)
摘要:继电保护整定计算是保障配电网稳定运行的主要办法与措施。设计了利用专家系统的继电保护整定计算系统,其中知识库的表征方式采用产生式表征法、面向对象表征法和框架表征法相融合的方法,增强了整定计算知识库的完整性;系统推理机方式采用正向与反向推理的混合方式,有效提高了整定计算系统的计算速率。利用专家系统改进知识库的表征方法与推理机的混合工作原理,设计了继电保护整定计算模块,并针对实际电厂模型,验证了设计系统的准确性。
关键词 :继电保护;知识库;推理机;整定计算
中图分类号:TN702?34 文献标识码:A 文章编号:1004?373X(2015)18?0049?04
收稿日期:2015?03?06
基金项目:国家自然科学基金:基于制备纳米薄膜和机械刷提高太阳能电池光电转换效率的机理研究(51365001);宁夏自然科学基金:变速恒频双馈风力发电系统软并网控制策略的研究(NZ14106)
本文设计了利用专家系统的继电保护整定计算系统,其中知识库利用产生式表征法、面对对象表征法和框架表征法相融合方法做模块设计,推理机运用正向和反向相结合的混合推理方法,在整定功能的实现方式上,分别提供了手动和自动两种方式,以此来满足电厂操作人员的工作要求。
1 专家系统知识库的设计
专家系统的知识库的表征方法利用产生表征法、面向对象表征法、框架表征法相结合的方式,通过分级分步骤的方式对继电保护整定计算做详细描述。其中知识库的流程步骤如图1所示。
2 专家系统推理机的设计
系统推理机方式采用正向与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对动作电流进行计算,但因为系统数据库中故障计算模块求解的流过保护短路电流不止一项,例如单相接地短路、两相短路、三相短路,所以推理机会提供多个短路电流值,不能进一步做筛选。而当添加反向推理法后,从短路电流目标中集中选定最大故障电流,作为下一步计算的原始数据,可计算出最合适的动作电流值大小。
从操作人员给定的具体实际问题出发,通过设计模块进行推理求解,总结出会出现的几种计算情况,如下:
(1)当针对所给定的实际问题没有找到相应的目标结果时,则模块需调用报错步骤。
(2)当针对所给定的实际问题只找到惟一的目标结果时,即最理想的模块运行状态,则模块直接输出计算结果或继续执行相应操作。
(3)当针对所给定的实际问题能够找到多个目标结果时,需要进一步做判定,从诸多目标结果中选定最优解。
3 整定计算数学模型
在整定计算原则中的任何一个保护定值在公式层中都有与之相对应的整定方程式,且整定方程式在相应的整定变量层中都含有定值变量集(R ) V ,经数学分析,保护装置的定值变量集(R ) V 的数学模型:
RVS = f (k1,k2 ,…,kn ,x1,x2 ,…,xn ,
y1,y2 ,…,yn ,z1,z2 ,…,zn ), n ∈ N
式中:yj ( j ∈ n) 代表整定计算公式中含有的系数和常量,如可靠系数、进行整定计算工作人员的经验系数和返回系数等,具体数值由用户人员通过输入的方式存储到模块知识库中;zj ( j ∈ n) 代表以上3类变量以外的其余变量。
利用上述数学模型,对繁琐的定值变量分类做知识存储,其中定值变量集所包含的变量均为离散型数据,当中的任何一个整定计算变量值变化后,仅仅是该变量发生了改变,但不会致使该整定计算变量所在的整定方程式中的其他变量发生数值变化;且整定计算方程式也具有离散型,整定计算方程式是跟随者整定计算变量的变化而变化的,所以无论系统所含设备的参数变化,或是发生其他故障类型,都可以准确求解出被保护设备的整定值,体现了继电保护装置整定值的可靠性。
4 整定计算模块设计
在对系统做整定计算前,需要对其中一部分故障参数做计算存储,因为在进行整定计算原则中涉及了大量的故障参数,其中有一部分数值可以在整定过程中直接提取,这样就能够缩短整定计算的运作时间。在所涉及的系统中,设定了手动与自动整定两种功能,系统用户可以根据特定的工作环境与要求自行选择,整定计算视图如2所示。
整定计算过程为自动运行,整个计算过程不需要工作人员的任何操作,并能直接输出计算书,可以实现任务书的保存与管理功能。在手动整定计算过程中,需要工作人员在相应的参数设置界面对系统参数进行选定和设置,如图3所示。
计算书对于电厂实际操作人员是非常重要的,其中不仅包括相应继电保护装置对保护设备定值的设置,也包括整定原则。针对厂用变压器相间短路故障的备用保护,模块自动进行整定计算,并输出计算书与定制单,具体如图4,图5所示。
5 整定计算模块仿真解析
为了验证本文设计的继电保护整定计算模块的准确性,这里建立了电厂一次主接线系统图并设置了相关参数,如图6所示。
当完成电厂主接线图的设定后,针对该系统添加6KVIIB 段母线A,B 两相相间短路故障,并做故障量计算,图7显示为2号高厂变故障量。
将电厂继电保护原则逐一录入并完成继电保护装置的设定工作,对系统全部设备做整定计算,将计算结果与电厂工作人员做整定值检验。检验结果显示大部分计算结果与电厂实际运行结果完全相同,只有小部分存在数值误差,具体误差如表1所示。
简述误差产生的主要原因如下:
(1)近似因素。整定计算过程中,数值大部分都是以小数形式存在,为了降低计算的繁冗度,计算过程中将小数数值保存到小数点后2位。不同的是,计算机在做计算过程中,不进行近似计算,而是在最终的计算结果显示的时候,保留小数点后1位,所以电厂实际工作人员的手动计算与计算机整定的最终结果略有差别。
(2)取整因素。在继电保护整定计算的过程中,需要设置保护定值,几乎全部设置为整数,当遇到小数时需要进位成整数,所以,定值的设置与计算机的计算值之间也存在一定的误差。
(3)继保装置退保护因素。表1 中,2 号高厂零序过电流保护的整定值设置为100,当该保护装置停止工作时,也就不对高厂变起任何保护作用,所以退保护因素是影响整定结果的主要因素之一。
经上述理论分析可得,除以上原因引起的误差外,继电保护整定计算模块的计算结果误差率如表2所示。
通过上述结果可以看出,通过本文设计的继电保护整定计算模块得出的结果同发电厂原始数据相差不大,误差的大小在电厂稳定运行的允许范围内,且整定模块的计算速率足够快,能够满足实际操作人员的要求。
6 结语
本文通过专家系统设定了整定计算模块,建立了火电厂继电保护整定计算所需的知识库,将产生表示法、面向对象表示法、框架表示法相互结合的知识表征方式与通过混合推理方法,分别从正向和反向做为推理机原理的专家系统设计,优化了电力系统继电保护整定计算速率与结果的准确度。通过实际测验,验证了设计的整定模块的准确性与可维护性。
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作者简介:刘凡齐(1986—),男,黑龙江人,助教,硕士。研究方向为电力系统电压稳定性分析。
张秀霞(1963—),女,宁夏人,二级教授,博士后,博士生导师。研究方向为太阳能光伏发电。
篇4
本文通过建立智能化继电保护整定计算系统,实现电网继电保护整定计算的智能化,并对其在实际中的应用进行分析研究,以促进在电力系统中的推广应用,对于电力系统的安全稳定工作运行进行保障,推动电力事业的建设发展。
【关键词】电力系统 继电保护 整定计算 智能化 设计 研究
在电力系统工作运行中,继电保护整定计算对于电力系统的安全稳定工作运行有着极大的作用和影响,正确的整定计算是实现电力系统继电保护设备与装置安全可靠运行的重要基础保障。随着计算机信息技术的发展以及在电网建设中的推广应用,不仅促进了电网继电保护工作效率以及管理水平的发展提升,并且在一定程度上也推进了电网继电保护的自动化与信息化建设发展,对于电网建设以及电力事业的发展进步等,都有着积极作用、影响和意义。但是,随着电网建设与发展不断提升进步,由于电网结构的日益复杂化,导致电网运行安全保护与设置中的整定计算工作也越来越复杂,整定计算问题和困难也日益突出,成为电网建设与安全保护设置中研究和关注的重点。下文将结合我国电网建设中继电保护整定计算的实际情况,对于继电保护整定计算的智能化设计实现进行分析研究,以促进电网建设的发展进步。
1 电网继电保护整定计算的现状分析
在电网建设与运行发展中,继电保护整定计算是实现电网安全稳定工作运行的重要基础保障,对于电网工作运行以及建设发展有着非常重要的作用和影响。近年来,随着电网建设的不断发展,电力系统继电保护的结构装置以及种类越来越复杂,进行继电保护整定计算的工作量也越来越大,为了满足电网继电保护整定计算的相关需求,对于整定计算工作人员的专业化水平以及实践经验要求也越来越高,而实际的电网建设中继电保护整定计算主要依赖于人工手算,远不能满足电网继电保护整定计算的实际需求,针对这种情况,在电网建设与计算机信息技术不断发展应用基础上,国内外对于电网继电保护整定计算的研究也有了一定的新突破与新发展,实现继电保护整定计算系统软件的设计,并在实际计算中得到应用。这一时期设计实现的继电保护整定计算系统主要由图形建模以及故障计算、整定计算、数据管理等结构模块组成,在电网建设中得到了较为广泛的应用实现,很大程度上提升了电网继电保护整定计算的自动化水平,但仍然存在着较多的人工操作环节,为继电保护整定计算的智能化研究与发展提供了很大的空间。
2 电网继电保护整定计算的智能化研究分析
2.1 继电保护整定计算智能化设计思路分析
根据上述对于电网建设中继电保护整定计算现状的分析论述,现阶段的电网建设中继电保护整定计算虽然实现了计算机软件系统的设计实现,并在实际中得到了较为广泛的应用,但是继电保护整定计算在很大程度上仍然依赖于人工操作,自动化与智能化建设并不彻底,针对这种情况本文将以人工操作比例控制在最小作为设计原则,根据继电保护整定计算的通用性要求,进行继电保护整定计算软件系统的设计分析,以促进继电保护整定计算自动化与智能化水平的提升。
首先,本文在进行继电保护整定计算的智能化设计中,主要是以面向操作的智能化设计为主要思路,通过进行面向操作的整定计算智能化系统的设计应用,实现实际工作中继电保护整定计算的智能化建设与提升。在进行继电保护整定计算智能化系统设计中,系统对于外部环境中不确定因素的适用性以及在实际应用中的灵活性,是系统开发设计中需要思考的重要问题,而面向操作的智能化设计在进行整定计算系统设计中,是以设计系统使用者的操作应用工作量作为系统工作运行智能化水平评价实现的重要标准,这也就是说整定计算系统在实际计算应用中的操作量越小,其系统的智能化水平也就越高。根据这一评价标准可以看出,整定计算智能化水平与系统的外部环境适用性之间有着很大的关系,如果系统对于外部环境的适用性越低,就意味着其计算操作工作量将会越多,从而系统的智能化水平也就越低。此外,还需要注意的是,在通过面向操作的智能化设计进行整定计算系统设计中,必须结合继电保护整定计算的具体流程,以数据输入、整定计算和数据输出作为整定计算工作过程,通过对于每一个结构部分独立操作的设置实现,完成继电保护整定计算系统的设计,以保证系统在实际中的通用性。这种设计方式不仅能够实现系统模块之间的相互独立性,而且在很大程度上减少了系统配置修改工作,具有较为突出的特征优势。
2.2 继电保护整定计算的智能化分析
结合上述对于继电保护整定计算智能化系统的设计思路分析,可以看出继电保护整定计算的智能化水平主要依赖于系统计算操作的智能化,因此,对于继电保护整定计算的智能化分析,应注意结合继电保护整定计算系统中各结构模块的智能化水平进行分析研究。
首先,在继电保护整定计算系统的图形建模结构模块,多数电网建设中主要应用AUTOCAD软件进行电网电气设备的线路连接图绘制,并实现对于电气设备运行应用的管理。通常情况下,所绘制的图形中除电网电气设备的线路关系外,还包含有相关的基本设备参数信息,通过对于绘制图形中所包含的的数据信息的读取,实现整定计算基本模型的构建形成,以进行电气设备中短路电流的计算实施,并根据电气设备所对应保护装置的相关设定,实现整定计算的自动计算以及数据录入。如下图1所示,为继电保护整定计算系统的图形建模结构模块流程示意图。
需要注意的是,该系统模块在进行图形文件的识别中,是通过数据接口进行文件读取,并对于文件中所包含的数据信息进行解析,以实现电气设备及其连接的判断识别,最终完成继电保护整定计算的数据输入与信息获取。
其次,在继电保护整定计算的整定计算结构模块,主要是通过建立多层知识结构以能够使用户自下而上的实现整定方案的灵活构建。此外,为实现继电保护整定计算还需要进行整定计算模块计算过程中所需要的参数库以及公式库、模板库、实例库等的构建设计,以为整定计算提供相应的计算数据和信息,实现继电保护整定计算。通常情况下,在继电保护整定计算模块中,参数库以及公式库、模板库、实例库与整定计算模块中的数据层、公式层、保护装置模板层、实例层等知识结构层之间呈现出不对称对应关系,并为各知识层提供相应的数据支持。如下图2所示,为整定计算模块各知识层的结构示意图。
通过如上图所示知识结构的构建,能够有效减少整定计算的工作量,便于整定计算过程中结构层次设计构建与修改的顺利实施。最后,在进行整定计算的数值输出中,主要是以模式匹配的定值输出方式为主,其中模式匹配是系统通过对于计算机办公自动化技术的应用,对于外部定值单模板畸形读取解析,并根据整定结果和定值单模板内容进行相应的定值单模板选取,并将数据信息填入定值单模板中,完成相应的数据输出,如下图3所示,为整定计算系统中的定值单输出流程示意图。
3 结束语
总之,继电保护整定计算作为电力系统安全稳定工作运行的重要保障,随着电力系统自动化与智能化建设的不断发展提升,进行继电保护整定计算的智能化分析,具有积极的作用和突出的必要性。
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篇5
关键词:继电保护;整定计算;管理措施
中图分类号:TM774文献标识码:A 文章编号:
1 继电保护人员配备问题
继电保护整定计算工作是继电保护系统的重要组成部分,所以要求从事该工作的人员不仅要有强烈的责任心,还要有扎实的电力系统基础知识与继电保护系统理论知识。
针对整定计算原则以及整定计算过程中出现的问题。不同的整定人员要按照规程进行整定计算,在此的过程中由于选择整定方案以及整定原则的不同,从而就有可能造成整定结果有差异。对继电保护人员的培训、整定人员计算核查都是具有相对比较强的指导含义,同时也为了保护整定人员提供学习参考以及整定核查的依据。
2 基础资料问题
基础资料涉及面相对比较广,包括整定计算所用的各类资料。
2.1 二次设备档案不能及时更新,缺、漏、错现象普遍存在。如新建项目部分设计修改无设计更改通知单,改、扩建项目竣工资料不齐全,所存图纸及说明书等资料不是当前有效版本等,对工程项目竣工移交资料环节的管理缺乏有效监管。
2.2 没有建立完善的设备缺陷归档管理机制。在保护装置验收、保护专项检查中,可能发现不少保护装置或二次回路本身固有的缺陷,如装置显示的跳闸矩阵控制字与现场试验结果不一致,个别回路功能不正常甚至没有接线等,只是简单地向有关人员口头传达或报告,而没有形成书面材料存档。
2.3 由于保护装置更新换代及版本升级速度不断加快,累积的旧保护装置版本越来越多,继电保护人员在保护功能调试或整定计算工作中容易受习惯性思维束缚。
2.4 新建、改扩建工程中,项目负责人或工程管理部门未按要求及时向整定计算部门提供有关资料,或者相关资料错误而重新提供.造成定值计算时间太仓促。导致整定计算考虑不周的概率变大.同时也影响了定值单的正常发放工作,这极易埋下事故隐患。改进措施:制定相应的整定计算资料的规范及上报与考核制度。明确各单位继电保护相关部门(如工程管理部门、施工单位、设计单位、调度部门等)的分工,确保翔实的资料及时报送和定值单的及时下发。利用各种专项检查机会。现场核实校对所有保护装置定值单:将检查中发现的问题或缺陷形成书面材料,以方便调度运行、整定人员查阅整改。
3 加强主保护
在实际运行中,特别是年初发生的大面积冰灾中,在非常短的时间、电网破坏非常严重的情况下,主保护发挥了巨大的作用。因此,加强主保护的配置、整定计算、运行维护都成为了大家的共识。
3.1 全线速动的主保护配置双重化
由于保护装置需要定检或可能出现意外的异常,为保证电网安全稳定,必须实现主保护的双重化:
3.1.1 设置两套完整、独立的全线速动主保护。
3.1.2 两套主保护的交流电流、电压回路和直流电源彼此独立。
3.1.3 每一套主保护对全线路内发生的各种类型故障,均能无时限动作切除故障。
3.1.4 每套主保护应有独立选相功能,实现分相跳闸和三相跳闸。
3.1.5 断路器有两组跳闸线圈,每套主保护分别起动一组跳闸线圈。
3.1.6 两套主保护分别使用独立的远方信号传输设备。
3.2 构成主保护的通道形式
由于光纤通道的抗干扰性能好,通道传输质量稳定可靠,近年来广泛被继电保护采用。
3.2.1 光缆路由通道至少采用一路点对点路由。
3.2.2 逐步采用载波机替代保护专用收发信机方式,且采用相相耦合方式。
3.2.3 为防止由于光纤通道接线错误造成保护装置的不正确动作,对于光纤电流差动保护装置建议增加地址编码功能,以确保不同保护装置在电网中的唯一性。
4 合理简化后备保护
现今,随着继电保护技术的发展以及微机保护的全面普及,在实际整定计算中,在主保护加强的情况下,有关规程允许对后备保护进行一些合理的简化,以改善方式安排的灵活性及提高继电保护整定计算效率。
4.1 取消零序 I、Ⅱ段
4.1.1 取消零序 I、Ⅱ段的可行性
4.1.1.1 零序 I 段保护受系统运行方式的影响较大,正常方式下,零序 I 段保护范围可以达到全线的 70%-80%,但当系统方式变化较大时,零序 I 段保护范围也会变化,严重时要远远小于70%,甚至只有不到10%。
4.1.1.2 在整定计算中,需要使用实测参数,但是由于种种原因,基建时实测参数往往不能及时得到,而为了不影响基建工程的投运,只能提前计算。而且大部分老线路没有实测数据,因此只能使用设计的标准参数来进行布点计算。为了防止零序保护误动或拒动,只能用调整可靠系数的方法,而可靠系数的取值过大或过小都会使零序保护过于灵敏或灵敏度不够。
4.1.2 整定计算中取消零序 I、Ⅱ段从以上三点分析可以看出,如双重化配置的主保护均有完善的接地距离后备保护,则可以不使用零序电流I、Ⅱ段保护。对于四段式的零序保护,在220kV 及以上电压等级线路的整定计算中,零序I段可以用控制字或压板进行投退,就采用人为退出零序I段的办法;由于零序Ⅱ段保护未设压板投退,整定计算采取将零序Ⅱ段保护定值取装置允许最大值来硬性退出零序Ⅱ段。
4.2 简化计算零序最末段规程规定“:接地故障保护最末一段(例如零序电流Ⅳ段),应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件:220kV 线路,100Ω;330kV 线路,150Ω;500kV 线路,300Ω。”对于 220kV 线路,零序Ⅳ段作为按本线路发生高阻接地故障能可靠动作整定,这种短路故障点电流几乎与故障位置无关,而取决于高接地电阻的大小。依照规程规定和实际计算中的经验及实际运行情况,对零序Ⅳ段的计算进行了简化:零序Ⅳ段电流定值一般取 300A,时间与相邻线路的零序Ⅳ段配合。对于 500kV 线路,因输送功率大,稳定问题严重,零序最末段则采用反时限零序电流保护,其特性曲线采用国际电工委员会正常反时限特性方程,反时限曲线基准电流一次基准值取 300A,反时限曲线时间常数取1秒。
4.3 改善距离Ⅱ段的配合
在整定计算中,原则规定距离Ⅱ段的定值按本线路末端发生金属性短路故障有灵敏度并与相邻线距离 I 段配合,若无法配合,再与相邻线距离Ⅱ段配合。在目前电网加强主保护且每一套全线速动保护的功能完整的条件下,带延时的相间和接地距离Ⅱ段保护,在与相邻线距离I段配合不了的情况下,可以先与相邻线路的纵联保护配合,从而简化了动作时间的配合整定,有利于改善整定计算的配合条件。
5 做好继电保护的标准化工作
做好继电保护端子、压板的标准化设计工作,并及时在电网内推广、应用,不仅能提高继电保护的运行维护水平,而且为继电保护的不断发展奠定良好的基础。标准化的设计,进一步完善继电保护的配置、选型,做好标准化设计,为今后的保护设计(包括厂家的制造)、运行、检修、管理打好基础。但同时我们也要看到,由于电网的结构越来越复杂复杂,有些线路有串补,有些线路没串补;有些是可控串补,有些是固定串补;有些是和直流很近的交流线路,还有些是高压海缆等等,如果保护简简单单的搞全网统一,可能会出现问题。做标准化设计时,建议要求统一保护的屏标准、端子标准、二次回路标准,但是保护功能搭配要灵活,以满足电网发展的需要。
6 结束语
综上所述,无论是继电保护整定计算中的原则问题还是实际配置与运行的情况分析,按照加强主保护,简化后备保护的基本原则配置和整定,并做到标准化管理,将会提高工作效率,更好的保证电网的安全运行。
篇6
【关键词】220kV电网继电保护 自动重合闸 纵联保护 零序电流保护
继电保护是电力系统在发生故障或出现威胁安全运行状况时,利用继电器来保护发电机、变压器、输电线路等电力系统元件免受损坏的措施。利用继电保护措施可以在最短的时间内,自动从系统中切除故障设备,或者发出信号让工作人员及时排除故障,从而将损失减少到最小。在本文中,所确定的220kV及以上电网继电保护研究范围主要指220kV、330kV、及500kV电网。这三个等级的电网继电保护可以通过线路、母线以及与电网保护配合有关的变压器等电力设备继电保护运行整定。但本文以自动重合闸保护、纵联保护和零序电流保护策略为研究对象,主要是由于这些策略的运用可以保证220kV及以上电网继电保护实施的快速性、正确性及有效性。
一 220kV及以上电网继电保护原则
由于220kV及以上电网继电保护方式较多,所以在确定使用何种继电保护策略的同时必须遵守一定的原则,只有在统一的规范要求下,才能更有效地体现电网继电保护效果。220kV及以上电网的继电保护,必须满足可靠性、速动性、选择性及灵敏性的基本要求。可靠性由继电保护装置的合理配置、本身的技术性能和质量以及正常的运行维护来保证;速动性由配置的全线速动保护、相间和接地故障的速断段保护以及电流速断保护取得保证;通过继电保护运行整定,实现选择性和灵敏性的要求,并处理运行中对快速切除故障的特殊要求。对于300kV、500kV电网和联系不强的220kV电网,在保证继电保护可靠动作的前提下,重点应防止继电保护装置的非选择性动作;而对于联系紧密的220kV电网,重点应保证继电保护装置的可靠快速动作。
二 220kV及以上电网继电保护方式浅析
1.自动重合闸继电保护
自动重合闸装置是当断路器跳开后按需要自动投入的一种自动装置。其正确动作率可达到了99.75%,采用自动重合闸的继电保护可以在提高供电可靠性的基础上,保证电网系统并列运行的稳定性,并纠正断路器的误跳闸。其常用方式有单相自动重合闸和综合重合闸两种。
第一,单相自动重合闸,要求在保证选择性的基础上同时拥有足够的灵敏性。在动作时限的选择方面,除应满足三相重合闸时所提出的要求外,还应考虑两侧选相元件与继电保护以不同时限切除故障的可能性和潜供电流对灭弧所产生的影响。时刻注意:线路电压越高,线路越长,潜供电流就越大,潜供电流持续时间与其大小有关,而且与故障电流的大小、故障切除的时间、弧光的长度以及故障点的风速等因素有关。单相自动重合闸在绝大多数情况下保证对用户的供电,并提高系统并列运行的动态稳定性,但在具体实践中需要有按相操作的断路器。重合闸回路的接线比较复杂,促使了保护的接线、整定计算和调试工作复杂化。为了弥补以上缺点,可以通过综合重合闸方式来解决。
第二,综合重合闸是指当发生单相接地故障时,采用单相重合闸方式;而当发生相间短路时,采用三相重合闸方式。实现综合重合闸回路接线时应考虑的以下一些不足:一是单相接地故障时只跳故障相断路器,然后进行单相重合。二是相间故障时跳三相断路器,然后进行三相重合。三是选相元件拒动时,应能跳开三相并进行三相重合。
2.纵联保护
随着电力技术的发展,目前220kV及以上电网纵联保护采用反应两侧电量的输电线路纵联保护方式。通过利用通信通道将两端的保护装置纵向联结起来,将两端的电气量比较,以判断故障在区内还是区外,保证继电保护的选择性。
纵联保护一般分为方向比较式纵联保护和纵联电流差动保护两种,从具体方式上来看,主要有纵联差动保护、高频保护、微波保护、光纤差动保护等,在这些方式之中,灵敏度整定要不得小于2.0。
3.零序电流保护
零序电流保护一般为四段式。在复杂环网中为简化整定配合,零序电流保护I、II、III、Ⅳ各段均可分别经零序功率方向元件制约。如实际选用的定值,不经过方向元件也能保证选择性时,则经方向元件制约。为了不影响各保护段动作性能,零序方向元件要有足够的灵敏度,在被制约保护段末端故障时,零序电压应不小于方向元件最低动作电压的1.5倍,零序功率应不小于方向元件实际动作功率的2倍。方向零序电流I段定值和无方向零序电流I段定值,按躲过本线路区外故障最大零序电流整定。若本线路采用单相重合闸方式,尚应按躲过本线路非全相运行最大零序电流整定。零序电流II段定值,若相邻线路配置的纵联保护能保证经常投入运行,可按与相邻线路纵联保护配合整定,躲过相邻线路末端故障。否则,按与相邻线路在非全相运行中不退出运行的零序电流II段配合整定;若无法满足配合关系,则可与相邻线路在非全相运行过程中不退出工作的零序段配合整定。
篇7
关键词:电力系统;整定计算;继电保护;危险点;辐射型电网
中图分类号:TM771 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)34-0146-03
一、继电保护的特点
(一)电力系统中继电保护和安全自动装置的重要性
在电力系统中继电保护和安全自动装置是保证系统安全运行的重要组成部分,当高压设备进投入使用时,继电保护和安全自动装置必须投入运行。
(二)继电保护的原理
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理。应用于电力系统中的各种继电保护绝大多数都是反映电力系统故障时的电流增大、电压降低,以及电流与电压间相位角变化,与正常运行时各物理量的差别来实现的。
(三)继电保护和安全自动装置的作用
在电网运行过程中继电保护和安全自动装置能实现变电站实现无人值班及综合自动化。它的作用主要体现在以下三个方面:
1.反映故障。它可以在电网发生能够损坏设备或者危害电网安全运行故障时使被保护设备快速脱离电网。
2.反映异常。当电网中的设备出现非正常状态时能发出报警信号,使值班人员迅速采取解决措施使其恢复正常。
3.实现变电站的自动化。它可以使继电保护和安全自动装置直接与高压设备配合。
(四)电力系统运行对继电保护装置的要求
快速性、可靠性、选择性和灵敏性这“四性”是电力系统对继电保护装置的基本要求。快速性是对继电保护装的最根本要求,强调的是有故障就必须动作。因为时间越长故障对电力系统的危害就随之增大。可靠性是指继电保护装置发生故障时也要可靠动作而不能拒动。因为拒动的危害远大于误动。选择性强调的是保护装置不能误动,不能产生误操作。灵敏性则要求保护装置反应灵敏、动作范围准确,正确反映故障范围,减少停电面积。
二、继电保护整定计算的工作内容
(一)确定保护方案
我们整定计算人员必须结合电网的实际情况,针对变压器的特点对保护功能进行选择。现今市场上的微机都已经配了十分齐全的功能保护块,但是不是每一项功能在实际保护装置中需要应用,所以必须对保护功能有所取舍。
(二)各保护功能之间的配合关系的确定
1.装置内部各功能单位之间的配合关系。在由几个电气量组成的一套保护装置内部,各元件的作用不同,其灵敏度和选择性要求也不相同。对于主要元件的要求是既要保证选择性又要保证灵敏性,而作为辅助元件则只要求有足够的灵敏性,并不要求有选择性。在整定配合上,要求辅助元件的灵敏度要高于主要元件的灵敏度。辅助元件在保护构成中,按作用分为以下三种:(1)判别作用。为了保护的选择性而装设的。如方向过流保护中的方向元件;(2)闭锁作用。为了防止正常负荷下拘误动而装设的。如母差保护中的电压闭锁元件;(3)起动作用。为了在故障情况下,将整套保护起动起来进行工作而装设的。当继电保护装置还处于采集模拟电气量阶段时,上述元件往往由一个个独立的硬件实现,而目前微机保护装置反映的是离散化的数字量,以上功能均由软件实现。虽然,微机保护装置中各元件的意义与过去不尽相同,但它们所起的作用却无本质上的区别。
继电保护整定计算人员必须认真分析各功能块的动作特性,各功能块之间的逻辑关系,并结合被保护设备的故障特征来综合进行考虑,确定保护装置内部各功能块之间的配合关系,并以整定值的形式将配合关系实现。
2.装置之间的协调配合关系。这也就是我们一般意义上的继电保护整定计算需要做的工作。通过短路电流计算,将某一保护装置与相邻的保护装置在灵敏度与动作时间两方面相配合,从而保证选择性。即当电力系统发生故障时,故障线路的保护必须比上一级相邻线路更灵敏,动作更快,两者缺一不可。若要提高灵敏度就要延长动作时间;若要提高动作速度就要限制其灵敏度,这实际上是在遵循反时限的原则。
随着电网规模的不断扩大,特别是现代超高压电网要求保护装置不但要做到不误动,更要做到不拒动。要达到继电保护四性的要求,不应由一套保护来完成。就一套保护而言,它并不能完全具备四性的要求,而必须由一个保护系统来完成。我们在进行整定计算时,必须树立系统保护的概念,多角度、全过程地考虑各个功能块之间的配合关系。
(三)保护方案的准确表述
编制继电保护整定计算方案及给出保护定值并不是整定计算工作的最终目的,整定计算工作的最终目的在于通过保护定值使得继电保护装置在系统故障或异常状态下能按预定的行为进行动作,从而保证电网的稳定运行,将被保护设备的损害降至最低以及缩小停电范围。因此,在确定好了保护方案及各保护功能的配合关系后,如何将保护方案准确的表述也是整定计算工作者的一项十分重要的工作。
这其中除了包括编制整定计算方案和给出继电保护定值,还有一项就是编制运行规定。整定计算工作者往往十分重视前两项工作,而忽视编制运行规定。需知,用准确的语言告诉运行人员某个保护功能块在什么情况下用,做什么用,这也是十分重要的。
三、整定计算的危险点分析
(一)系统建模
一个符合电网实际的、描述完整、正确无误的电网数据模型,是一切计算的基础。目前,我们电网应用的RCMBase2000是一个通用性和实用性非常强的软件平台,利用对RCMBase2000的二次开发,我们可以完成继电保护计算及管理的大部分工作。对于日常的整定计算工作不需要我们去重新开发软和构建网络扑连接,只需要我们把每一项基础数据搞准确,严格按《3~1lOkV电网继电保护装置运行整定规程》上的要求进行电气设备的实测,并正确的将数据填充到RCMBase2000中,就能够做到建立一个完整的符合电网实际的数据模型。但是,在实际工作中,往往会有各种各样的原因使得我们的基础数据管理出现漏洞。所以,我认为电网基础数据管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。
(二)故障计算
短路电流计算是整定计算工作中非常重要的基础性工作,它的正确与否决定着整定计算的正确与否。而短路电流计算的正确与否又取决于合理地选择运行方式和变压器的接地方式。
合理地选择运行方式是改善保护效果,充分发挥保护系统功能的关键之一。但选择运行方式应与运行方式专业进行充分沟通,考虑各方面的因素才能决定。
变压器的接地方式是由继电保护整定计算人员来确定的。合理地选择变压器的接地方式可以改善接地保护的配合关系,充分发挥零序保护的作用。由于接地故障时零序电流分布的比例关系,只与零序等值网络状况有关,与正、负序等值网络的变化无关。零序等值网络中,尤以中性点接地变压器的增减对零序电流分布关系影响最大。因此,合理地选择变压器的接地方式应尽可能保持零序等值网络稳定。
在进行故障计算时我们还应注意以下两点:(1)就是我们假设电网的三相系统完全对称。若系统是不对称的,那么不能用对称分量法来分析化简,进行计算;(2)除了母线故障和线路出口故障外,故障点的电流、电压量与保护安装处感受到的电流、电压量是不同的。我们分析的是保护安装处的电气量的变化规律。
(三)配合系数的选择
配合系数包括了零序网络的分支系数和正序网络的助增系数。分支系数(或助增系数)的正确选取,直接影响零序保护(或距离保护)定值和保护范围的大小,也影响保护各段的相互配合及灵敏度。分支系数(或助增系数)的计算与故障计算无关,而与电工基础有关,即电路的串、并联关系决定了电流的分布,决定了分支系数(或助增系数)的大小。下面分三方面来概述分支系数(或助增系数)的计算。
1.辐射型电网。如图1所示,电流分支系数Kf是相邻线路发生短路故障时,流过本线路的短路电流占流过相邻线路短路电流的比值。对于距离保护,助增系数等于电流分支系数的倒数。
为了简化计算,将上式中电流、阻抗取其绝对值,对分析结果的影响很小,可忽略不计。
对于辐射型电网来说,分支系数只与保护支路的阻抗分支线路的阻抗有关,而与配合支路的阻抗无关。所以,故障点的位置对分支系数没有影响。若要取最大分支系数,只需选本线路侧电源为最大运行方式,分支线路侧的电源为最小运行方式,即母线B上剩余电源支路采取小方式即可。
2.单回线与相邻双回线保护配合(如图2)。
单回线与相邻双回线配合时,应采用双回线并列运行,故障点在相邻双回线末端零序分支系数最大。随着故障点在配合支路上由母线B向母线C移动,零序分支系数由小于1的数到2之间变化。
3.双回线与相邻单回线保护配合。
双回线与相邻单回线配合时应断开双回线其中一回,电源A应取大方式,电源B(Z3)应取小方式,可得最大零序分支系数。此时,故障点在配合支路上任一点对分支系数的大小无影响。通过以上分析可以看出,配合系数的选择也是继电保护整定计算工作的关键点。
(四)微机保护小量的选择
随着电磁式保护和晶体管、集成电路型保护的逐步退出运行,微机型继电保护装置在电力系统中发挥着愈来愈重要的作用。不同的保护厂家生产出的微机保护原理不同。对于整定计算人员必须熟悉自己电网所装设的保护装置,不但要熟悉这些保护装置的原理,更应该注意保护装置中控制字的正确设置,否则将无法使保护装置正确地发挥作用。要做到正确设置控制字,一定要认真研究说明书,如果说明书不能够讲明白,我们应找到该保护装置的研发人员,将该保护功能的设计意图讲明白。
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【关键词】继电保护;整定计算;配电网
引言
尽管目前各方面对于如何保障电网安全可靠性做出了很大努力,但是仍有新的问题出现,要建立一个安全可靠的电网系统,除了要保证继电保护装置有良好的性能之外,对于继电保护过程中的整定计算问题同样需要注意。由于具有很强的专业性使得即使有网络等值法以及双口网络H的参数法这样的计算方法,继电保护过程中有关定值的计算仍不像计算电路电流一样简单,知道80年代较强专业性的计算软件的诞生使得计算难度得到了很大程度地降低,然而由于其内部DOS等软件的存在,对其仍有一定局限作用。伴随着现代计算机网络技术的飞速发展,继电保护整定计算方法也在不断地完善,各种类型的计算软件不断出现,并且快速推广应用,同时相关科研部门也对这方面给与了很高的热情,使得计算软件发展迅速。然而在发展的过程中,也难免有问题的出现,这就需要有针对性地提出有针对性的解决对策。
1 继电保护整定计算的概述
现阶段继电保护装置在我国的高压电网中的使用十分广泛,继电器保护、零序电流保护以及距离保护等为其主要的保护方式。而这一系列的保护方法以及保护措施都是通过一种行为特征固定并且缺乏自适应能力的继电保护整定完成的。这一过程经过离线计算整定值最终获得一些形式固定的操作,并借助继电保护整定计算的有关原则,使得所使用的继电保护整定方法免收其他因素的影响,这一过程在计算机进行整定时占有极其重要的地位。相分量法以及序分量法是在实际使用过程中在高压电网中所使用的继电保护整定计算过程中,最为普遍使用的计算措施和计算方式,并且也在我国电力系统中得到了广泛使用;除了这两种方法之外,故障电气继电保护装置的整定值计算方法的使用也较为普遍,这一方法的使用是建立在继电保护的适应性以及电力系统中电压的变化量的基础之上的。在此基础上进行合理分析和整定工作。
2 继电保护整定计算方法存在的问题
改革开放以后我国科学技术进步神速,近几年来更是处于一个不断攀升的趋势,而对于继电保护整定计算方法方面上的研究也对处于完善阶段的继电保护整定计算方法有了很大进展,然而尽管如此,仍会市场暴露出很多问题,其问题主要体现在以下几个方面:首先是由于没有对电力系统的分布式电源运作情况变化趋势进行认真地考虑,因此会在基于继电保护的整定计算方式对计算分支系数进行计算时,出现计算结果偏差的问题;其次是在非全相的震荡状态下,在进行计算时,电力系统的断相口没有深入考虑继电保护的整定计算结果受网络结构影响出现的结果,使计算结果出现偏差;再次是在实际的使用过程中,整定计算延时时段动作值参数时对于分支系数引进错误,导致计算结果中出现误差;第四是在进行计算的过程中,如果仅将设备所在线路的母线分开,很难对影响电力系统的方式进行分辨,使得出现故障的范围增大;最后在分支系数的计算过程中,由于较高频率地使用线性流程,可能会出现严重重复的分支系数计算,限制了计算速率。
3 相关问题的解决策略
3.1 提高继电保护整定计算的准确性
半自动整定模式的使用是可以使继电保护整定计算准确率得到有效提高的方法,这一方法可以在整个计算过程中用户皆可参与其中,通过对在计算过程中的系数选择、故障方式以及运行方式由用户进行选择和整定之后,就可以在整定计算过程中很大的使计算的准确性得到提高。首先,由于电网的运行方式种类较多,同时其运行过程中工作量也十分巨大,这都使得系统在使用过程中容易出现错误;其次,通常是用在一些不利状态下所取得极值作为整定值中的故障电气量,这就导致结果极为极端,在确定如何运行继电保护时,可以通过各供电厂站的设备检修规律、电网供电方式以及大小三种因素进行组合来决定。在对厂站大方式进行设置的时候,通常遵循以下规律:通常将各厂站中的各个设备的开关都闭合(即设备都处于运行状态),外接的等值电源阻抗应选择小阻抗值,对于一些中性点接地运作的变压器,变压器接地应选择零序阻抗小的。在进行厂站小方式的时候,应先断开设备的总开关,并将大阻抗值模式开启。用户可以借助以上规律修改部分厂站。
3.2 提高继电保护整定计算系统的有用性
伴随着不断完善的继电保护装置功能的不断发展和完善,有越来越多不同的型号出现在用户的面前供用户选择,因此就需要进行更多不同定值的制作。对于这种情况,用户可以通过单继电保护软件构建一个个性化的定值模板,清楚地对数值名称和设计表格进行调控,同时还可以保存一些辅助定值,使工作员在工作过程中出现错误地概率得以降低,并且提高员工的工作效率,除此外用户还可以借助软件中附带的定值校正功能检测和纠正运行方式,使电网保护系统能够更加灵敏。继电保护软件的使用很大程度上也会受到交互设计的影响,用户与软件之间交互传递的信息可以很大地减少工作量,使计算软件的实用性得以加强。通过使用交互设计模式,还可以使计算过程中常犯的错误得以减少,用户的信赖感和继电保护装置的工作效率也可以随之提升。
3.3 加强继电保护整定计算系统的通用性
通常可以用县级电网用户、地区电网用户以及省级电网用户三种类型来划分整定计算软件的用户群体,同样的也可以用35kv、110kv和220kv三级分别对以上三种类型的用户群体使用电压等级进行划分。随着我国不断对电网进行升级,使得一部分对应的用户分布关系产生了变化,例如:现行110kv的电网的运行模式是以220kv为主的电源辐射模式,而在以前却是环网运行。所以,如果仅凭区域内电压等级划分用户类型,系统较不稳定,因此可以通过插件式结构设计模式来对不同的用户需求进行直观反映,构成一个固定的模式和选择范围。
3.4 增强继电保护整定计算系统的创新性
电网内部各项功能的更新的同时,也不能忘记对电网整定计算软件大整体的改进,改进的同时不能忘记对其进行分析和测试,让整个计算过程的各个细节都能够满足相关的测试,更加贴合科学开发趋势,使整定计算的结果更加准确。例如:在对电力系统中的整定数值通过网络等值法进行计算时,在电力系统无源双端口网络图中的每一条线都有可能出现问题,若一条线路故障导致电力系统局部震荡致使两侧节点端口松动,所以在进行设计的过程中,需要用无源的双端口网络代替电力系统内部的正序网络。
4 结束语
综上所述,随着我国飞速发展的社会经济,企业生产和人们的日常生产生活对于电量的需求也随之逐年攀升。对于供电企业来讲怎样安全稳定的进行供电十分重要。为了保证电力系统运行过程中的安全和稳定,就需要了解和重视继电保护整定计算方式中常出现的各种问题,同时针对所出现的问题及时地作出响应,采取有效的解决措施,以此保证能够为人民生活和社会生产提供高质量的电量。这对于企业获得经济效益,提高人民生活水平以及创造更高社会效益等多个方面都有着十分重大的意义。
参考文献:
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关键词:电力系统;配电系统;继电保护
电力产业作为我国民经济的基础产业,对国家的发展与壮大具有重要作用。随着科学技术的发展与进步,电力产业的自动化有了长足的进步。继电保护和安全自动装置也成为了电网安全稳定运行和可靠供电的重要保障。笔者从自身工作出发,对农村配电网的继电保护进行详尽的分析与论述。
1农村配电网的现状
农村电网主要以中低压电网为主,一般由采用35KV以下的电压,电压等级的电网在网络结构、整定原则和管理方式等方面都有较大的差异,首先地区电网存在较多的不规则接线形式,例如:开闭所、多重互感线路开闭等,这给整定配合、拓扑识别增添了一定的难度。其次,农村电网结构特点不同,所配备的保护类型也不尽相同,整定计算工作人员所选用的整定原则和考虑的问题也不一定相同,因而在整定原则的选取上也更多样和灵活。再次,在运行方式上,同时存在环网运行和开环运行,这对求取极端运行方式带来了极大的挑战。
2继电保护的原理及类型
继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置。它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。另外,它还能反映出电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,发出信号、减负荷或跳闸。在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置,如:定时限过电流保护、过负荷保护电流、速断保护等,反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护,既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护,用于反应系统中频率变化的周波保护,专门反映变压器温度变化的温度保护等。
3农村配电系统继电保护的主要措施
继电保护是任何一个配电系统中最基本的继电保护类。首先是电流速断保护对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护,就是电流速断保护。电流速断保护具有简单可靠,动作迅速的优点,因而获得了广泛的应用。缺点是不可能保护线路的全长,并且保护范围直接受运行方式变化的影响。当系统运行方式变化很多,或者被保护线路的长度很短时,速断保护就可能没有保护范围,因而不能采用。但在个别情况下,有选择性的电流速断也可以保护线路的全长。其次是限时电流速断保护,由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长,因此可考虑增加一段带时限动作的保护,用来切除本线路上速断保护范围以外的故障,同时也能作为速断保护的后备,这就是现实电流速断保护。对这个保护的要求,首先是在任何情况下能保护本线路的全长,并且具有足够的灵敏性;其次是在满足上述要求的前提下,力求具有最小的动作时限;在下级线路短路时,保证下级保护优先切出故障,满足选择性要求。再次,定时限过流保护,作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护,同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护,也作为过负荷时的保护,一般采用过电流保护。过电流保护通常是指其启动电流按照躲开最大负荷电流来整定的保护。
4继电保护的维护措施继电保护调试完毕,应做好全面的验收工作,然后提交验收单由相关生产管理单位组织检修、运行、生产等部门进行保护整组实验、开关合跳试验,合格并确认拆动的标志,接线、压板已恢复正常现场文明卫生清洁干净之后,在验收单上签字。保护定值或二次回路变更时,进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对,并在更改簿上记录保护装置变动的具体情况更改负责人,值班负责人签名。保护主设备的改造还要进行试运行或试运行试验,如:差动保护更换,就应作六角图实验合格,方可投运。巡视检查设备是及时发现隐患,避免事故的重要途径,也是电网值班人员的一项重要工作。除了交接班的检查外,班中安排一次较全面的详细检查。对继电保护巡视检查的内容有:保护压板、自动装置均按调度要求投入开关、压板位置正确;各回路接线正常,无松脱、发热现象及焦臭味存在;熔断器接触良好;继电器接点完好,带电的触点无大的抖动及烧损,线圈及附加电阻无过热;路分别无开路、短路;指示灯、运行监视灯指示正常;表计参数符合要求;光字牌、警铃事故音响情况完好;微机保护打印机动作后还应检查报告的时间及参数,当发现报告异常时,及时通知继保人员处理。
5加强继电保护的技术改造
针对直流系统中,直流电压脉动系数大,多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象,将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象,首先将其升压站户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子,提高二次绝缘水平。其次,核对整改二次回路,使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱,便于直流失电的查找与处理,也避免直流失电时引起的保护误动作。对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的35KV以下线路保护的要求时应时更换微机线路保护。从而保证了保护装置的正常运行,达到提高系统稳定的作用。技术改造中,对保护进行重新选型、配置时,首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性,其次考虑运行维护、调试方便,且便于统一管理。优选经运行考验且可靠的保护,个别新保护可少量试运行,在取得经验后再推广运用。35KV以下线路两套保护优选不同原理和不同厂家的产品,取长补短。这就不致因一个厂研制、制造的两套保护在同一特殊原因时,同时误动或拒动。针对微机、集成电路型保护性能优越、优点突出,但抗外界干扰能力差的特点,交、直流回路选用铠装铅包电缆,两端屏蔽接地;装置接地线保证足够截面且可靠、完好;抗干扰电容按“反措”要求引接。现场二次回路老化,保护压板及继电器的接线标号头、电缆标示牌模糊不清及部分信号掉牌无标示现象,应重新标示,做到美观、准确、清楚。组织对二次回路全面检查,清除基建遗留遗弃的电缆寄生二次线,整理并绘制出符合实际的二次图纸供使用,杜绝回路错误或寄生回路引起的保护误动作。
在技术飞速发展和市场需求不断增长的双重促进下,电网建设在近几年内得到了迅猛发展,地区电网的输送容量和电网规模也得到了大幅度提高,电网安全运行对继电保护提出的要求也越来越苛刻,农村电网部门应根据不同的条件与环境进行完善的电网继电保护工作,为人民生活提供有利的保障。
参考文献
[1]王梅义.电网继电保护应用[M].北京:中国电力出版社,1999.
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1220kV及以上电网继电保护原则
由于220kV及以上电网继电保护方式较多,所以在确定使何种继电保护方法的同时必须遵守一定的原则,只有在一个统一的规范要求下,才能更有效的体现电网继电保护效果。
220kV及以上电网的继电保护,必须满足可靠性、速动性、选择性及灵敏性的基本要求。可靠性由继电保护装置的合理配置、本身的技术性能和质量以及正常的运行维护来保证;速动性由配置的全线速动保护、相间和接地故障的速断段保护以及电流速断保护取得保证;通过继电保护运行整定,实现选择性和灵敏性的要求,并处理运行中对快速切除故障的特殊要求。对于300~500kV电网和联系不强的220kV电网,在保证继电保护可靠动作的前提下,重点应防止继电保护装置的非选择性动作;而对于联系紧密的220kV电网,重点应保证继电保护装置的可靠快速动作。
2220kV及以上电网继电保护方式分析
2.1自动重合闸继电保护
自动重合闸装置是当断路器跳开后按需要自动投入的一种自动装置。从上表可以看出其正确动作率达到了99.75%,采用自动重合闸的继保护可以在提高供电的可靠性的基础上,保证电网系统并列运行的稳定性,并纠正断路器的误跳闸。下面来看一组数据,如表2所示。
从中可以看出,220kv及以上电网单相接地故障率非常高,针对上表所描述的现象,可以通过自动重合闸继电保护,以提高其准确性。常用方式有单相自动重合闸和综合重合闸两种。
(1)单相自动重合闸要求在保证选择性的基础上并拥有足够的灵敏性。在动作时限的选择方面,除应满足三相重合闸时所提出的要求外,还应考虑:两侧选相元件与继电保护以不同时限切除故障的可能性和潜供电流对灭弧所产生的影响(图1)。时刻注意线路电压越高,线路越长,潜供电流就越大,潜供电流持续时间不仅与其大小有关,而且与故障电流的大小、故障切除的时间、弧光的长度以及故障点的风速等因素有关。单相自动重合闸在绝大多数情况下保证对用户的供电,并提高系统并列运行的动态稳定性。但在具体实践中需要有按相操作的断路器,重合闸回路的接线比较复杂,促使了保护的接线、整定计算和调试工作复杂化。为了弥补以上缺点,可以通过以下介绍的综合重合闸方式来解决。
(2)综合重合闸是指当发生单相接地故障时,采用单相重合闸方式,而当发生相间短路时,采用三相重合闸方式。实现综合重合闸回路接线时应考虑的一些问题:①单相接地故障时只跳故障相断路器,然后进行单相重合。②相间故障时跳三相断路器,然后进行三相重合。③选相元件拒动时,应能跳开三相并进行三相重合。④对于非全相运行中可能误动的保护,应进行可靠的闭锁;对于在单相接地时可能误动作的相间保护(如距离保护),应有防止单相接地误跳三相的措施。⑤一相跳闸后重合闸拒动时,应能自动断开其它两相。⑥任意两相的分相跳闸继电器动作后,应能跳开三相并进行三相重合。⑦无论单相或三相重合闸,在重合不成功后,应能加速切除三相,即实现重合闸后加速。⑧在非全相运行过程中又发生另一相或两相的故障,保护应能有选择性予以切除。⑨当断路器气压或液压降低至不允许断路器重合时,应将重合闸回路自动闭锁;但如果在重合闸的过程中下降到低于运行值时,则应保证重合闸动作的完成。
2.2纵联保护
随着电力技术的发展,220kV及以上电网纵联保护目前采用反应两侧电量的输电线路纵联保护,其工作原理如图2所示。通过利用通信通道将两端的保护装置纵向联结起来,将两端的电气量比较,以判断故障在区内还是区外,保证继电保护的选择性。
纵联保护一般分为方向比较式纵联保护和纵联电流差动保护两种,在从具体方式上来看主要有纵联差动保护、高频保护、微波保护、光纤差动保护等,在些方式之中,灵敏度整定都要不得小于2.0。由于各种方式的在整定时要求有所不同,在此就高频保护整定稍作概述。
在反映不对称故障的起动元件整定时,高定值起动元件应按被保护线路末端两相短路、单相接地及两相短路接地故障有足够的灵敏度整定,I2力争大于4.0,最低不得小于2.0。同时要可靠躲过三相不同步时的线路充电电容电流,可靠系数大于2.0。低定值起动元件应按躲过最大负荷电流下的不平衡电流整定,可靠系数取2.5。高、低定值起动元件的配合比值取1.6~2.0。
2.3 零序电流保护
零序电流保护一般为四段式。在复杂环网中为简化整定配合,零序电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各段均可分别经零序功率方向元件控制。如实际选用的定值,不经过方向元件也能保证选择性时,则不宜经方向元件控制。为了不影响各保护段动作性能,零序方向元件要有足够的灵敏度,在被控制保护段末端故障时,零序电压应不小于方向元件最低动作电压的1.5倍,零序功率应不小于方向元件实际动作功率的2倍。
方向零序电流Ⅰ段定值和无方向零序电流Ⅰ段定值,按躲过本线路区外故障最大零序电流整定。若本线路采用单相重合闸方式,尚应按躲过本线路非全相运行最大零序电流整定。零序电流Ⅱ段定值,若相邻线路配置的纵联保护能保证经常投入运行,可按与相邻线路纵联保护配合整定,躲过相邻线路末端故障。否则,按与相邻线路在非全相运行中不退出运行的零序电流Ⅱ段配合整定;若无法满足配合关系,则可与相邻线路在非全相运行过程中不退出工作的零序!段配合整定。零序电流Ⅱ段定值还应躲过线路对侧变压器的另一侧母线接地故障时流过本线路的零序电流。零序电流Ⅲ段定值,按灵敏性和选择性要求配合整定,应满足灵敏度要求,并与相邻线路在非全相运行中不退出工作的零序电流Ⅲ段定值配合整定。若配合有困难,可与相邻线路零序电流Ⅲ段定值配合整定。零序电流Ⅳ段定值(最末一段)应不大于300A,按与相邻线路在非全相运行中不退出工作的零序电流Ⅲ段或Ⅳ段配合整定。对采用重合闸时间大于1.0s的单相重合闸线路,除考虑正常情况下的选择配合外,还需要考虑非全相运行中健全相故障时的选择性配合,此时,零序电流Ⅳ段的动作时间宜大于单相重合闸周期加两个时间级差以上。当本线路进行单相重合闸时,可自动将零序电流Ⅳ段动作时间降为本线路单相重合闸周期加一个级差,以取得在单相重合闸过程中相邻线路的零序电流保护与本线路零序电流Ⅳ段之间的选择性配合,以尽快切除非全相运行中再故障。线路零序电流保护的电流定值和时间定值可参照相关规范进行设定。
3结语
220kV及以上电网继电保护方面,所采用的方法众多,文章只是简要的介绍其中的某几种方法,在具体操作过程中,还需要根据实际工作经验及相关技术规范施行,以保证电网的正常、稳定运行。
参考文献: