繼電保護的整定原則范文
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篇1
關(guān)鍵詞:低壓電網(wǎng);用電設(shè)備;繼電保護;整定計算
中圖分類號:TM642+.2文獻標識碼: A 文章編號:
繼電保護的整定計算是電網(wǎng)電氣設(shè)備的一項重要技術(shù)基礎(chǔ)工作。繼電保護的配置非常復(fù)雜,不同用電設(shè)備的保護裝置也存在差異,有著不同的保護原理和整定計算。目前,低壓電網(wǎng)用電設(shè)備繼電保護的整定計算主要是對10 kV及以下低壓系統(tǒng)設(shè)備的繼電保護整定計算。10 kV及以下低壓系統(tǒng)用電設(shè)備關(guān)系著千家萬戶的用電,因此要靈活運用設(shè)備繼電保護整定計算原則,合理編制設(shè)備繼電保護整定方案,保證低壓電網(wǎng)安全、穩(wěn)定供電,為千家萬戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
1低壓電網(wǎng)用電設(shè)備繼電保護裝置
10 kV及以下低壓系統(tǒng)在單側(cè)電源線路中,一般配置兩段式或三段式的過電流保護。過電流保護裝置又分限時電流保護和不限時電流保護。如典型的用戶側(cè)變電站母線的一次接線,它配置一個用戶側(cè)進線開關(guān)和兩個用戶側(cè)出線開關(guān),其保護裝置是用戶側(cè)進出線開關(guān)處設(shè)置兩三段定時限或反時限的過電流保護。設(shè)備裝置的各保護層相互配合,形成一個聯(lián)系緊密的整體。各保護裝置之間規(guī)定了可靠的時間極差:一般情況下,定時限電流保護的時間極差為0.5至0.6秒,反時限電流保護時間極差為0.7至1秒,而一次過電流或者保險器則為1至1.5秒。
2低壓電網(wǎng)用電設(shè)備繼電保護整定計算
低壓電網(wǎng)用電設(shè)備的安全與人們的生活緊密聯(lián)系。在用電設(shè)備發(fā)生短路、斷線等安全隱患時,設(shè)備配置的相應(yīng)繼電保護裝置能夠判別設(shè)備發(fā)生故障的元件或障礙點,并快速切除系統(tǒng)障礙,保證系統(tǒng)剩余部分正常運行。因此,要保證低壓電網(wǎng)用電設(shè)備的正常作業(yè),要做好低壓電網(wǎng)用電設(shè)備的繼電保護裝置的整定計算。保護裝置正常運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是裝置保護整定計算,在正確運用設(shè)備保護整定計算原則的基礎(chǔ)上,編制好設(shè)備保護裝置的整定方案,做好繼電保護裝置的整定計算。
2.1進線柜開關(guān)的繼電保護整定計算
2.1.1速斷保護的整定原則與計算
進線柜開關(guān)的繼電速斷保護整定計算有兩個原則,一是根據(jù)變壓器勵磁涌流整定原則,其整定計算為:I2dzj=1.2*(8Ie1+Ie2)/nLH,其中Ie1、Ie2分別是大、小容量變壓器的額點電流,nLH是電流互感器變比;二是依據(jù)大容量變壓器低壓側(cè)短路整定原則,其整定計算為:I2dzj=KkKjx*ID.max/nLH,其中Kk是一個取值為1.5的可靠系數(shù),Kjx為接線系數(shù),ID.max為大容量變壓器低壓測三相短路電流最大值,時限為0.2秒。
2.1.2過流保護的整定原則與計算
進線柜開關(guān)的繼電過流保護整定計算原則有:一是根據(jù)最大負荷電流整定原則計算,即I2dzj= KkKjx*Ifh.max/KknLH,其中Kk是一個取值為1.2~1.3秒的可靠系數(shù),Ifh.max是指負荷最大電流;二是依據(jù)速斷保護電流最大定值整定原則計算,即I2dzj=Kk*I2dzj/nLH,其中Kk是一個取值為1.1~1.15秒的可靠系數(shù),時限為0.5秒,其余參數(shù)與前面相同。
2.2電網(wǎng)測出線的繼電保護整定計算
2.2.1瞬時電流速斷保護的整定原則與計算
瞬時電流速斷保護是指快速切除電網(wǎng)設(shè)備線路的首端障礙。其整定原則是在保證出口靈敏度的同時躲線路末端三相電流整定最大值。在線末接用戶變電所或用戶開閉所的線路時,要保證設(shè)備裝置的動作選擇性和出口故障靈敏度;在公共線路中,則在變壓器勵磁涌流的基礎(chǔ)上保出口靈敏度來整定。其整定計算為Idzj= 1.2*Kk∑Ie/nLH,其中Kk是倍數(shù)為6的勵磁涌流系數(shù),∑Ie是變壓器額定電壓的和。
2.2.2過流保護的整定原則與計算
過流保護的整定原則計算是根據(jù)負荷最大電流并不設(shè)時限速動段來整定計算,即是Idzj = KkKjx*KzqdIfh/KfnLH,其中Kk是值為1.2~1.3秒的系數(shù),Kzqd是值為1.5的負荷自啟動系數(shù),Kf是值為0.85~0.9的返回系數(shù)。
2.3電動機出線的繼電保護整定計算
2.3.1速斷保護整定的整定原則與計算
電動機出線的速斷保護整定是根據(jù)電動機自啟動電流的原則來整定,整定計算為Idzj = Kk*KqdIe/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數(shù),Kqd則是值為5~7的電動機自啟動倍數(shù),因電動機自啟動在過電流保護中不動作,故其時限為0秒。
2.3.2過流保護的整定原則與計算
低壓電網(wǎng)電動機出線的過流保護整定是根據(jù)變壓器額定電流的原則來整定計算,即Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值為1.3的可靠系數(shù),Ie是電動機的額定電流。
2.4電容器的繼電保護整定計算
2.4.1速斷保護的整定原則與計算
電容器的速斷保護整定根據(jù)電器充電的電流原則來整定計算,即Idz = (4-5)Iec,其中Iec為電容器組的額定電流,速斷保護整定的靈敏度要≥2。
2.4.2過流保護的整定原則與計算
電容器的過流保護整定,一是根據(jù)電容器組的額定電流來整定計算,Idzj = KkKjxKbw*Iec/nLH,其中Kk是值為1.25的可靠系數(shù),Kbw是值為1.25電容器波紋系數(shù)。二是根據(jù)電容器的靈敏度來整定計算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中ID.min為保護裝置兩相短路電流的最小電流,Km是值為1.25~1.5的靈敏系數(shù),元件時限為0.2秒。
2.5整流變壓器的繼電保護整定計算
2.5.1速斷保護的整定原則與計算
整流變壓器的速斷保護整定是根據(jù)整流變壓器勵磁涌來整定計算,Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數(shù),取整流變壓器8倍額定電流。
2.5.2過流保護整定的整定原則與計算
整流變壓器的過流保護整定,一是根據(jù)變壓器額定電流來整定計算,Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值為1.3的可靠系數(shù);二是根據(jù)變壓器靈敏度來整定計算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值為1.25~1.5的可靠系數(shù),ID.min為保護裝置兩相短路電流的最小電流,元件時限為0.5秒。
2.6 電弧爐變壓器的繼電保護整定計算
2.6.1速斷保護的整定原則與計算
電弧爐變壓器的速斷保護整定是根據(jù)電弧爐變壓器勵磁涌來整定計算,Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數(shù),取電弧爐變壓器8倍額定電流。
2.6.2過流保護的整定原則與計算
電弧爐變壓器的過流保護整定,一是根據(jù)電弧爐變壓器的沖擊電流來整定,Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH;二是根據(jù)電弧爐變壓器靈敏度來整定計算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值為1.25~1.5的可靠系數(shù),ID.min為電弧爐變壓器兩相短路電流的最小電流,元件時限為0.5秒。
結(jié)束語
電力系統(tǒng)在不斷發(fā)展,增加了10 kV及以下低壓系統(tǒng)用電設(shè)備的短路電流,引起了較大的安全隱患。因此需要快速切除系統(tǒng)障礙以保證設(shè)備安全,在相關(guān)的整定原則基礎(chǔ)上做好設(shè)備保護整定計算工作,保證低壓電網(wǎng)安全運行,提高電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和可靠性。
參考文獻:
[1]徐艷聰.電氣主設(shè)備繼電保護整定計算研究[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2012(11).
篇2
[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)當中的各個方面,一旦電力系統(tǒng)當中的任何一個環(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)當中,繼電保護依然是在維護電力安全的所有技術(shù)措施當中比較薄弱的環(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ⅰ⒐收显催M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)電廠當中任意一張繼電保護圖紙當中快速、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?;⒖茖W(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3
【關(guān)鍵詞】繼電保護定值;在線整定校驗;靈敏度
1.引言
在現(xiàn)有電網(wǎng)的運行方式上,由于其運行方式的復(fù)雜、多變,目前只能采用電網(wǎng)最大、最小、檢修等這幾種運行方式來對所有的運行方式下的保護定值進行計算,同時在系統(tǒng)運行的過程中保持不變的狀態(tài)。但是這種離線整定、校驗的方式存在著很大、很多的問題,在整定人員探討、尋找更為有效的途徑中,在電力系統(tǒng)的安全保障系統(tǒng)不斷提高的基礎(chǔ)上,在線整定、校驗就引入到繼電保護之中了。
2.在線整定校驗在繼電保護中的實際應(yīng)用
2.1 電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲功能
電力系統(tǒng)中所具有的網(wǎng)絡(luò)拓撲功能實際上就是指對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的搜索功能。在很多應(yīng)用程序中,繼電保護的定值都是以網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的,所以對于繼電保護的定值在線整定首先要解決的問題就是看其網(wǎng)絡(luò)的接線能否建立導(dǎo)納矩陣,但是這些矩陣不是單獨存在的,而是對于每一個矩陣的子系統(tǒng)都要進行分別的計算,這就要對子系統(tǒng)進行搜索,此時運用了電力系統(tǒng)的中的網(wǎng)絡(luò)拓撲功能。
網(wǎng)絡(luò)拓撲所包含的系統(tǒng)設(shè)備有很多種,其根本的任務(wù)就是對系統(tǒng)設(shè)備中的開關(guān)、母線、發(fā)電機等進行連通性的識別,對開關(guān)信息的變化進行在線處理。自動劃分子系統(tǒng)的數(shù)量和計算用的結(jié)點數(shù),以此形成新的網(wǎng)絡(luò)接線,為有關(guān)的應(yīng)用程序提供這種新網(wǎng)絡(luò)接線中的信息和數(shù)據(jù)。通過網(wǎng)絡(luò)拓撲所具有的任務(wù)就能發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)拓撲能夠快速、準確的對大量的繼電保護定值進行復(fù)雜的邏輯運算,同時還能提供在線潮流、短路電流的在線計算和在線狀態(tài)下定值的估計,對于繼電保護定值的在線整定具有很強的實用性[1]。
2.2 短路電流的在線計算
電力系統(tǒng)的短路類型主要有兩相短路和三相短路,同時在大接地電流系統(tǒng)中還有一相接地短路和兩相接地短路[2]。通常電力系統(tǒng)對短路電流的計算都是在三相平衡的條件下運行的,由于三相之間的關(guān)系都相同,其等值電路中每相的電流、電壓有相互的獨立,所以可以在計算的過程中就可以選取其中的一相進行研究計算。在系統(tǒng)發(fā)生三相不對稱故障時,由于發(fā)生故障電路的三相不對稱,就會導(dǎo)致三相電流不平衡,因此電力網(wǎng)絡(luò)元件所流過的三相電流也是不對稱的,這樣就可以通過相分量和對稱分量這兩種方法來進行研究。對于不對稱故障的存在,三相平衡下的任取一相的算法遇到困難都可以采用對稱分量法進行計算。
2.3 實時結(jié)點導(dǎo)納矩陣的形成
在網(wǎng)絡(luò)中某個開關(guān)發(fā)生變位后,系統(tǒng)就有可能分成若干個子系統(tǒng),如此情況下對于這些轉(zhuǎn)變后所形成的實時結(jié)點矩陣就要對其進行逐一的計算。對于任何一個結(jié)點來說,若此結(jié)點在當前所要計算的子系統(tǒng)中,那么就要對這個結(jié)點進行重新編號,以剔除不參加要計算的結(jié)點,避免出現(xiàn)系統(tǒng)中對角線元素量為零的情況,這時對結(jié)點進行重新編號的過程中就可以通過在線程序來設(shè)定。
3.繼電保護定值的在線整定及靈敏度在線校驗
繼電保護定值的在線整定指的是在運行方式變化的情況下對保護定值的修正,繼電保護靈敏度的在線校驗指的是當運行方式發(fā)生變化時,在不改變原有保護定值的基礎(chǔ)上為電力系統(tǒng)保護機制上所提供的可靠性依據(jù),其對當前的繼電保護具有重要的實用價值。
對于電力系統(tǒng)在進行繼電保護裝置的各種定值在線整定和其靈敏度在線校驗的過程中本文將以零序一段和零序二段來對其步驟進行詳細的講解[3]。
零序一段:查找需要配置的零序一段中的保護編號查找在此保護范圍內(nèi)所有的支路查找在此保護范圍內(nèi)所有支路中相鄰的結(jié)點中的對側(cè)結(jié)點號根據(jù)此結(jié)點單相和兩相接地時所產(chǎn)生的短路時的結(jié)果來選取此支路中最大零序電流3I0*max按照相關(guān)的原則進行整定。
零序二段:查找需要配置的零序二段中的保護編號查找和此保護配合中的保護編號以及此保護中的零序一段值檢查與此保護所相鄰的結(jié)點是否具有中性點的接地變壓器對于結(jié)有變壓器的按照相關(guān)整定的原則進行相關(guān)的計算,對于沒有結(jié)有變壓器的和此保護中的零序一段進行配合整定對修訂后的保護定值進行靈敏度校驗。
在零序二段中對靈敏度的在線校驗:查找需要進行零序二段靈敏度的在線校驗中的保護編號查找在此繼電保護中所在的支路查找在此繼電保護中所在的支路中所相鄰的結(jié)點中的對側(cè)節(jié)點號按照此結(jié)點在單相和兩相進行接地短路時的結(jié)果來選取此支路中最小的那個零序電流選取最開始的繼電保護定值,按照相關(guān)的原則進行校驗。
4.結(jié)語
綜上所述,本文通過在繼電保護定值在線整定和靈敏度在線校驗的探討中,不僅根據(jù)現(xiàn)行的電力系統(tǒng)的接線方式對繼電保護定值進行的新的整定,同時對其靈敏度的在線校驗方法也進行了探討,為繼電保護的可靠性提供了一定的依據(jù),由此,整定人員對電力系統(tǒng)的仿真分析就可以通過任何接線方式下進行,既保證了定值的穩(wěn)定性,也為其靈敏度的在線校驗提供了支柱,對系統(tǒng)的可靠性和安全性來說具有重要的意義。
參考文獻
[1]朱永利.宋少群.朱國強.地區(qū)電網(wǎng)保護定值在線校驗智能系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化,2009(06):59-61.
篇4
隨著社會市場經(jīng)濟的發(fā)展,我國的電力需求在不斷的增長,電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模及質(zhì)量在不斷的提升,這就直接導(dǎo)致了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,作為電網(wǎng)建設(shè)及運行過程中必不可少的組成部分,繼電保護裝置對于電網(wǎng)的正常運行具有非常重要的作用,一旦電網(wǎng)中出現(xiàn)故障,繼電保護裝置對于整個電網(wǎng)都具有非常重要的保護作用,本文就結(jié)合繼電保護裝置的主要特點及其配置原則,對于其整定計算的計算思路進行簡單分析,有利于整個電網(wǎng)的正常工作。
【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)架構(gòu) 繼電保護裝置 整定計算
電力網(wǎng)絡(luò)在運行的過程中,受到各種因素的影響,出現(xiàn)相關(guān)的故障是難以完全避免的,一旦出現(xiàn)故障,整個電力網(wǎng)絡(luò)的正常運行會受到非常嚴重的影響,為了對電力網(wǎng)絡(luò)實施有效的保護,對其進行有效的繼電保護配置是非常重要的,合理的繼電保護裝置配置能夠在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時,迅速的將相關(guān)的故障設(shè)備進行切除,保證其他電力網(wǎng)絡(luò)線路不受影響,并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動報警功能,對于保證整個電力網(wǎng)絡(luò)的正常運行具有非常重要的作用,要想繼電保護裝置能夠?qū)崿F(xiàn)這一系列的功能,最重要的就是要保證其配置的合理性,本文就對其配置整定計算進行簡單分析。
1 繼電保護配置的簡單分析
1.1 繼電保護在電網(wǎng)中的作用
在電力系統(tǒng)的運行過程中,繼電保護是非常重要的組成部分,當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,會對電網(wǎng)的正常運行產(chǎn)生較大的影響,可能引起嚴重的安全事故,在對電網(wǎng)運行穩(wěn)定性造成嚴重影響的同時,還會導(dǎo)致電網(wǎng)中相關(guān)電力設(shè)備的使用壽命的降低,一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障,保護配置不當,會引起大范圍停電或設(shè)備損壞,造成較大的經(jīng)濟損失的同時,還會對人們的正常生產(chǎn)生活造成較嚴重的影響。
繼電保護快速動作切除故障,對保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行起著舉足輕重的作用。目前,高壓電網(wǎng)中根據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定計算結(jié)果,需同時滿足功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定這三個判據(jù),才認為系統(tǒng)滿足穩(wěn)定條件。這就對繼電保護的靈敏性、選擇性、速動性和可靠性提出了更高要求。(1)、電網(wǎng)故障時,繼電保護應(yīng)該立即做出反應(yīng),將故障元件從電網(wǎng)中隔離,迅速恢復(fù)無故障部分的正常運行;(2)一旦電網(wǎng)中的設(shè)備及線路運行過程中出現(xiàn)異常情況,保護裝置能夠即時報警;(3)依據(jù)故障的實際情況,應(yīng)該能夠在最短的時間內(nèi)恢復(fù)該部分的供電。
1.2 繼電保護的配置原則
在電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)配置的過程中,應(yīng)該遵循以下的基本原則:(1)充分考慮保護對象的電壓等級,不同電壓等級對于繼電保護的要求有所不同的(2)充分考慮被保護對象的故障特點,判斷相關(guān)的保護對象是否工作于異常狀態(tài)下;(3)在能夠保證系統(tǒng)的安全性能的基礎(chǔ)上,盡量簡化二次回路的接線設(shè)計。
220KV電網(wǎng)繼電保護,應(yīng)采用雙重化配置,保護動作時間應(yīng)滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。
(1)220KV線路保護應(yīng)裝設(shè)兩套全線速動保護,采用近后備方式。兩套完整的后備保護(相間、接地距離、零序保護以及重合閘功能);系統(tǒng)需要配置過電壓保護時,配置雙重化的過電壓及遠方跳閘保護。過電壓保護應(yīng)集成在遠方跳閘保護裝置中,遠方跳閘保護采用一取一經(jīng)就地判別方式;配置分相操作箱及電壓切換箱。
(2)220KV主變配置雙重化的主、后備保護一體的變壓器電氣量保護和一套非電量保護。
(3)220KV應(yīng)配置雙套含失靈保護功能的母線保護,每套線路保護及變壓器保護各啟動一套失靈保護。
110KV電網(wǎng)繼電保護一般采用單套配置。
(1)110KV線路保護采用遠后備方式,一般配置三段式相間、接地距離,四段式零序過流保護及重合閘。當線路長度小于10km,或網(wǎng)絡(luò)特殊需要時,需配置線路縱聯(lián)差動保護。
(2)110KV主變配置主、后獨立的一套變壓器電氣量保護和一套非電量保護。
35Kv及以下電網(wǎng)繼電保護一般配置一套階梯過流III段保護及重合閘。
2 基于電網(wǎng)架構(gòu)的繼電保護配置的整定計算
整定計算主要是依據(jù)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)計算工具,對具體的電力網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)參數(shù)進行分析、計算,以此得到保護裝置中相關(guān)參數(shù)的值,以便于在電力網(wǎng)絡(luò)中進行合理的繼電保護裝置配置,在實際的應(yīng)用當中,整定計算主要是對已經(jīng)配置好的保護裝置的運行定值來進行計算,這對于提升電力網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)的配置合理性具有非常重要的作用,在整個電力網(wǎng)絡(luò)中的繼電保護系統(tǒng)的運行過程中,整定計算是一項非常重要的工作,對于繼電保護裝置的正常運行具有非常重要的作用。
2.1 繼電保護配置整定計算工作的最基本的要求
隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展,電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模及建設(shè)復(fù)雜性在不斷的增加,在其繼電保護裝置的配置過程中,要保證其配置的合理性,需要借助于整定計算,給出合理的運行定值,這對于繼電保護裝置的正常運行是非常必要的,在其整定計算的過程中,對其所給出的定值的最基本的要求是能夠平衡好速動性、可靠性、選擇性、靈敏性等各種性能之間的關(guān)系,在實際的整定計算的過程中,要求在各種定值計算方案中選擇最佳的計算方案,要盡可能大的滿足這幾個基本性質(zhì)的要求。
在繼電保護配置的整定計算的過程中,在進行保護靈敏度校驗、最大負荷值預(yù)測、短路計算等工作中,要對其值進行合理的計算,首要的工作就是要確定合理的運行方式,這對于整定計算的計算結(jié)果、繼電保護裝置的合理配置都具有非常大的影響。在整個整定計算的過程中,需要應(yīng)用到大量的計算參數(shù),如互感器參數(shù)、零序阻抗參數(shù)等,不管是在哪個具體的計算過程中,保證各個參數(shù)的正確性是非常重要的,只有保證了計算參數(shù)的正確性,才能保證各個計算結(jié)果的正確性。
2.2 繼電保護配置整定計算的主要計算任務(wù)
在繼電保護配置整定計算的過程中,首要的計算任務(wù)就是要確定出有效的系統(tǒng)保護方案,在電網(wǎng)的繼電保護工作中,如果應(yīng)用成型的微機保護產(chǎn)品,其中會包含著非常多的保護功能,但是在實際的應(yīng)用工作中,很多保護功能是沒有實際的應(yīng)用價值的,這就需要相關(guān)的設(shè)計人員,依據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)運行的實際特點,借助于整定計算,確定系統(tǒng)中那些保護功能是電力網(wǎng)絡(luò)所需要的。并且,所有的繼電保護裝置中都含有數(shù)量較多的電氣元件,并且每個電氣元件的靈敏性、選擇性以及作用都是不盡相同的,在實際的應(yīng)用中,要通過整定計算來處理好各個繼電保護功能之間的良好配合關(guān)系。繼電保護裝置各個裝置之間的良好配合對于整個繼電保護系統(tǒng)的正常工作也具有非常重要的作用,而這種配合關(guān)系的協(xié)調(diào)也需要通過整定計算來完成,在實際的計算過程中,可以通過短路電流計算得到某個保護裝置與其相鄰的保護裝置在靈敏度及動作時間上的配合關(guān)系,如果電力系統(tǒng)中出現(xiàn)一定程度的故障,故障線路的繼電保護的靈敏度高于其上一級的相鄰線路,這就能夠有效的保證整條電力線路的安全穩(wěn)定性性能,具有非常好的保護作用。
2.3 繼電保護配置整定計算的計算機實現(xiàn)
隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用,很多先進的計算機軟件應(yīng)用于繼電保護配置整定計算中,這對于計算效率及計算質(zhì)量的提升都具有非常重要的作用,對其計算機實現(xiàn)進行簡單分析:(1)自定義規(guī)則的實現(xiàn),隨著電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,在其運行的過程中,隨著其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化,繼電保護配置方式也會隨之出現(xiàn)相應(yīng)的改變,這使得整定計算工作中,其整定規(guī)則也在不斷的發(fā)生著變化,很多整定規(guī)則不具備普遍適用的特點,為了保證整定工作的靈活性及可靠性,整定計算人員都會通過自定義規(guī)則來有效的實現(xiàn)一定程度的人機干預(yù)功能,這對于計算質(zhì)量的提升具有積極的作用;(2)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用,在整定計算工作,需要處理的數(shù)據(jù)是多種多樣的,在整個計算的過程中,既要對中間的計算結(jié)果進行保存,有效對最終的定值進行輸出,并要能夠?qū)崿F(xiàn)用戶的刪除、修改、添加、查詢等各種數(shù)據(jù)操作,這對于計算軟件的功能要求是非常的高,為了能夠很好的滿足這一要求,相關(guān)的計算軟件具備功能強大的數(shù)據(jù)庫引擎是非常必要的,并能夠在計算的過程中,實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的快速、準確的調(diào)用是非常重要的,這對于整個整定計算具有非常重要的作用。
與我國的繼電保護配置整定計算發(fā)展水平相比,國外的繼電保護整定計算研究更早,其技術(shù)水平也較高,除了計算方法上具有較多的先進研究之外,其在整定計算的計算機軟件研究上也比較多,這對于整定計算計算效率的提升具有積極的作用。
3 結(jié)束語
繼電保護裝置是電網(wǎng)運行過程中非常重要的組成部分,對于電網(wǎng)的安全運行具有非常重要的作用,本文就結(jié)合繼電保護裝置的主要特點及其配置基本原則,對電網(wǎng)中的繼電保護配置的整定計算進行了簡單分析,對于其繼電保護裝置的合理配置具有非常重要的作用。
參考文獻
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篇5
【關(guān)鍵詞】35kv輸電線路;繼電保護;整定計算;方法
引言
整定計算是針對具體的電力系統(tǒng),通過網(wǎng)絡(luò)計算工具進行分析計算、確定配置各種保護系統(tǒng)的保護方式、得到保護裝置的定值以滿足系統(tǒng)的運行要求。整定計算主要針對已經(jīng)配置的保護裝置,計算其運行定值,同時相關(guān)整定計算部門也應(yīng)參與電網(wǎng)規(guī)劃及保護配置和選型,使保護系統(tǒng)更加合理。整定計算是繼電保護工作中一項非常重要的內(nèi)容,正確、合理的進行整定計算才能使系統(tǒng)中的各種保護裝置可靠的工作,發(fā)揮積極的作用。
1 35kV繼電保護整定計算的基本原則及相關(guān)要求
1.1 處理好選擇性、靈敏性、速動性、可靠性的協(xié)調(diào)關(guān)系
依據(jù)系統(tǒng)目前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)同時結(jié)合出現(xiàn)的各種運行方式,對電網(wǎng)內(nèi)的各種繼電保護裝置給出合適的定值是繼電保護整定計算的基本任務(wù)。所說的給出合適的定值,事實上就是在繼電保護的靈敏性、選擇性、可靠性、速動性上相互平衡之后給出定值。因為這四個性質(zhì)是相互制約的,對于特殊方式下的保護定值其選擇性、靈敏性、速動性、可靠性、很難兼顧,根據(jù)電網(wǎng)的實際情況,對保護定值進行適當?shù)倪x值,以滿足電網(wǎng)運行的的要求。
1.2 選擇合理的運行方式
繼電保護的整定計算無論在進行短路計算、考慮最大負荷、校驗保護靈敏度等都是建立在一定的運行方式之上的,整定計算中選擇的運行方式是否合理會影響到系統(tǒng)保護整定計算的性能,也會影響到保護配置及選型和對保護的評價等,因此應(yīng)當特別重視對整定計算運行方式的合理選擇,同時一些運行方式主要是由繼電保護方面考慮決定的,例如確定變壓器中性點是否接地運行等。
1.3 選擇正確的參數(shù)
在整定計算過程中,參數(shù)的正確性是很重要的,一些一次參數(shù)需要實測,比如零序阻抗參數(shù),測量單位應(yīng)當保證其測量的正確性,同時各種互感器參數(shù)也應(yīng)當保證正確,所以在輸入?yún)?shù)時都要保證正確性。由于各級調(diào)度部門的整定范圍不同,因此上下級調(diào)度間應(yīng)當提供在整定范圍分界點的各種運行方式下的歸算等值阻抗(正序及零序阻抗),同時上級調(diào)度對于后備保護的整定也會提出相關(guān)動作時間參數(shù)等要求。
2 對于35kv輸電線路繼電保護整定的計算方法
我國對于35kv的配電線路進行保護時,主要是應(yīng)用了電流速斷的方法,過電流的方法,以及應(yīng)用三相一次重合閘所構(gòu)成的。由于在特殊線路的結(jié)構(gòu)中或者是具有保護特殊負荷線路時,不能夠達到要求時,就必須要考慮通過增加其它方式進行保護。
2.1 在35kv的線路中要選擇性的通過重合閘進行確保。
(1)可以通過躲過線路上的配電變壓器二次側(cè)再以最大短路電流作為整定。再進行實際的計算當中,也可以按距保護離安裝位置比較近的線路,對其最大變壓器的低壓側(cè)故障作為整定。
(2)在當保護安裝位置的變電所主變過流保護在普通過流保護時,而主變過流定值會同線路速斷定值出現(xiàn)相合。
(3)在特殊線路上進行處理時,可以通過幾個方面:A,由于線路很短,所以應(yīng)用最小方式是沒有保護區(qū)的,而當下一級作為相對重要用戶的變電所時,便可以把速斷保護變成時限速斷保護。此時的動作電流便會同下級保護速斷相配合,此時的動作時限會比下級的速斷提高一個時間級差(但這種情況是常見于城區(qū),而在新建的變電所以及用于改造的變電所時,則保護配置必須要通過全面微機進行保護,從而相對簡單了改變保護的方式)。如果當沒有在其它方面可以保護的狀況時,也可以通過重合閘從而確保其選擇性。B,由于在保護安裝的位置其主變過流的保護成為低壓閉鎖過流以及復(fù)壓閉鎖過流的時候,它是不可以跟主變過流進行配合的。C,如果線路比較長并且是較為規(guī)則時,則線路上的用戶就會比較少,此時,就可以應(yīng)用躲過線路末端的最大短路電流進行整定,取可靠系數(shù)在1.3至1.5之間。如果在這種情況恥,可以同時確保其靈敏性以及選擇性。D,如果速斷定值是比較小,或者跟負荷電流之間的存在一定的相差時,就必須要校驗速斷定值所具有躲過勵磁涌流的主要能力,則要求是必須要躲過勵磁涌流。E,在校驗靈敏度方面,通過在運行方式最小的情況下,要求線路保護的范圍是不應(yīng)小于15%的線路整定,并且允許速斷保護全長線路。
2.2 在過電流時進行保護,從而應(yīng)按照躲過線路的負荷電流最大值進行整定
(1)可以按照在躲過線路配變的勵磁涌流來整定。由于在變壓器上的勵磁涌流通常是額定的電流的4至6倍,所以,在進行重合閘線路時,就必須要繞開勵磁涌流的影響。因配電線路負荷是具有一定的分散性,所以它也決定了線路的總勵磁涌流必須要低于具有相同容量變壓器的勵磁涌流。
(2)在對于處理特殊情況時,可以通過幾個方面:A,如果線路相對比較短時,而配變總?cè)萘繒鄬^少,所以最好選用較大的系數(shù)。B,如果線路相對較長時,而過流近后備沒有較高的靈敏度時,則可以應(yīng)用低壓閉鎖過流保護或者是復(fù)壓閉鎖過流進行保護,而此時的低電壓應(yīng)取0.6至0.7Ue之間,負序電壓應(yīng)取0.06Ue左右,對于動作電流的取值可以按照一般最大負荷電流來整定。如果對于保護不能有所改動時,可以在線路的中段進行加裝跌落式的熔斷器。C,如果在遠后備沒有足夠的靈敏度時,但在每臺的配變高壓側(cè)都有裝置跌落式熔斷器,所以可以不用考慮。D,如果因為躲過勵磁涌流從而促使過流的定值出現(xiàn)偏大時,就會導(dǎo)致出現(xiàn)較低的保護靈敏度,此時,也可以考慮降低過流定值,再把重合閘快速退出。
(3)在進行校驗靈敏度時,在近后備按最小的運行方式下,是線路末端故障,則它的靈敏度應(yīng)大于等于1.5。對于遠后備的靈敏度應(yīng)選用線路最末端的較小配變二次側(cè)故障,通過最小的方式進行校驗,而它的靈敏度必須要大于等于1.2。
2.3 在35kv的配電線路中主要是應(yīng)用了后加速三相一次的重合閘
在重合閘當中主要考慮的就是怎樣對提高重合閘的成功率以及減少重合的停電時間等,從而可以幫助用戶盡量減少受到負荷的影響。在一般情況下,重合閘的成功率通常是根據(jù)電弧熄滅的時間或者是在外力影響下所造成的故障,從而導(dǎo)致短路物體的滯空時間。一般電弧熄滅的時間必須要小于0.5s,所以,重合閘重合時的連續(xù)性,一般應(yīng)用時間為0.8至1.5s之間。為了確保重合閘可以提高其成功率,所以重合閘的時間可以應(yīng)用在2.0s左右,由此也證明了,把重合閘的時間從0.8s一直延長至2.0s,可以提高重合閘的成功率20%左右,并具有一定的成效。
3 結(jié)語
總之,繼電的全過程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要多個部門的配合協(xié)調(diào),方能保障運行的可靠性。保護定值錯誤隱蔽性較強,在系統(tǒng)正常運行過程中難以發(fā)現(xiàn)與采取措施,因此保護定值整定的全過程必須有預(yù)案,處理及時。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,整定計算工作者必須在工作中不斷地改進和完善整定計算的工具和方法,使繼電保護整定計算工作更為準確和快捷以適應(yīng)電力系統(tǒng)安全運行實際需求。
參考文獻:
篇6
關(guān)鍵詞:繼電保護;整定計算方法;解決對策;電力系統(tǒng);繼電裝置 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM744 文章編號:1009-2374(2016)33-0053-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.028
隨著當今我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,電力產(chǎn)業(yè)對我們各個領(lǐng)域的生產(chǎn)生活的正常運轉(zhuǎn)都起著不可替代的作用,因此,電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性成為了我們社會發(fā)展的決定性因素,變得越來越重要。繼電保護這一裝置,在電力系統(tǒng)的正常運行中起著安全的保障作用,它是維持電力穩(wěn)定供給的一條重要防線。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,它會準確無誤地加以識別,然后及時采取各種解決措施比如對故障的隔離和切除、緊急預(yù)警等,對于電力系統(tǒng)運行狀況起到一定的緩沖和保護作用,防止運行狀態(tài)惡化。同時,它有效地防止了設(shè)備的損毀,在一定程度上保障了市民的人身財產(chǎn)安全,對電能的高效利用和穩(wěn)定傳輸起著重要的保障作用。
1 繼電保護整定計算概述
要使繼電保護裝置得以安全可靠的運行,可以從它的機件設(shè)計、制造程序、整定計算,安全運行、全面維護等多個方面來進行。其中,整定計算進行準確應(yīng)用對于繼電裝置的穩(wěn)定運行,具有重要的意義和保障作用。
我國電力系統(tǒng)的發(fā)展史,繼電保護中整定計算這一工具也是由簡單向高級逐步發(fā)展的過程。近幾年,我國電網(wǎng)規(guī)模加速擴大,起初的保護定值的計算方法由一般依賴于人工或者人工為主專用計算機為輔助,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槔脭?shù)字計算機為主。在一定程度上既順應(yīng)了大數(shù)據(jù)時代潮流,又解決了工作量大、時間拖沓和計算精度和準確性的問題。
繼電保護的整定計算,在電力系統(tǒng)中是一個整體性的工作。這就要求計算人員要準確了解基本原理和熟練的掌握工作內(nèi)容。在具體的整定計算中,第一,要考慮電網(wǎng)系統(tǒng)運行的結(jié)構(gòu)和運行的實際要求等諸多因素;第二,要制定科學(xué)、可行的整定原則。
通常情況下,廣泛應(yīng)用在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)中的整定計算模式主要包括相分量法和序分量法,根據(jù)整定計算法則,可以做出具體的計算方法,其步驟為:第一,先用上述的兩種方法對電氣量進行準確的計算;第二,將故障電氣量作為依據(jù)來對繼電保護整定值進行計算。
2 繼電保護整定計算方法存在的主要問題
隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,繼電保護整定計算方法得到了很大程度的改善,但是在實際計算過程中仍然有各種各樣的問題,具體表現(xiàn)為以下方面:
2.1 分支系數(shù)計算環(huán)節(jié)存在較大偏差
電力系統(tǒng)中的電源運行模式多樣且分布較為分散,因此開展繼電保護整定計算,需充分考慮分布式電源發(fā)生變化對分支系數(shù)的產(chǎn)生的影響,分支系數(shù)一旦發(fā)生改變,整定計算的結(jié)果也將隨之發(fā)生變化。但是,當涉及到繼電保護的整定計算時,在電源運行模式和分支系數(shù)之間的影響往往難以做出精確評判,對于這一變化的忽視,分支系數(shù)與實際情況相偏離也在所難免,并導(dǎo)致延時時段動作參數(shù)設(shè)定出現(xiàn)一定失誤。
2.2 斷相口位置開路電壓參數(shù)設(shè)定與實際嚴重不符
繼電保護的整定計算中,計算電氣量、電流量是首要問題,需要充分考慮到線路的非全相運行過程而引起的電力系統(tǒng)震蕩對電氣量和電流量造成的影響。這個電氣量和電流量以正序斷相開口電壓為基礎(chǔ)。在計算端相開口的電壓時,一般利用疊加原理。在暫態(tài)穩(wěn)定性的計算數(shù)量減少方面,電力系統(tǒng)的內(nèi)部在非全相震蕩線路中,假設(shè)等效發(fā)電機的電勢與相位角度相同,接著用相應(yīng)的公式計算開路電壓。這種計算方法有計算步驟少的優(yōu)勢,但也存在一定的缺點,因為這種計算方法會受到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化的影響,一旦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)環(huán)境發(fā)生變化,整定值需更新。假設(shè)不考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化在繼電保護整定計算中的結(jié)果所產(chǎn)生的影響,那么計算誤差將會進一步加劇,最終導(dǎo)致整定計算的結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。
2.3 電力系統(tǒng)最不利運行情況
在對計算動作值及靈敏度的檢驗上,需要查找出電力系統(tǒng)中最為不利的運行方式,一般是在整定計算中查找。對動作值進行計算時,采用輪流開斷保護所在線路母線的連接線路,從而使查找電力系統(tǒng)的最大化運行。在進行繼電保護靈敏度檢驗時,則是通過對線路背后母線連接的線路進行輪流開斷保護來實現(xiàn)查找系統(tǒng)的最小運行方式。由于無法快速查找電力系統(tǒng)運行中最不利的方式,所以在繼電保護的整定計算中過程中應(yīng)該明確地計算出最不利的運行模式。與此同時,在進行此項工作時,也比較容易出現(xiàn)一條線路反復(fù)斷開的現(xiàn)象,從而影響整定計算的效率。
2.4 對線性流程運用過高
線性流程運用過高是導(dǎo)致繼電保護整定計算結(jié)果錯誤的另一常見原因。線形流程的過度使用,尤其是在進行分支系數(shù)的實際運算過程時,可能會導(dǎo)致分支系數(shù)的運算產(chǎn)生較高的重復(fù)率,從而導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)整定計算的速率嚴重降低。
2.5 繼電保護整點算法缺乏實用性和通用性
如果運用計算軟件來計算繼電保護的整定值,就必須對軟件的實用性進行充分考慮,一方面要保障計算軟件可以自動進行整定計算;另一方面也要將準確、可行的方案提供給用戶,一旦繼電保護整定計算的過程中沒有相應(yīng)的交互設(shè)計,那么計算過程就會出現(xiàn)各種問題。
目前,整定計算是保障各級電網(wǎng)正常運行的關(guān)鍵一環(huán),但是各級電網(wǎng)因為自身的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、配套裝置和運行方式的不同,在整定計算方面也采取了不同的模式和方法,這也導(dǎo)致了繼電保護整定算法的局限性,即只能針對相應(yīng)配置條件下的用戶使用,所以繼電保護整定計算軟件的開發(fā)必須嚴格遵循用戶的需求而定。
3 繼電保護整定算法的改進措施
3.1 關(guān)于分支系數(shù)計算環(huán)節(jié)的改進
要全面充分地考慮整定計算過程中各方面因素的影響,當分布式電源產(chǎn)生變化的時候,就不能繼續(xù)使用原有計算數(shù)據(jù),而是要重新計算這些發(fā)生變化電源所在區(qū)域的繼電保護,進而避免分支系數(shù)造成的誤差,以達到最大限度地保障繼電保護整定計算準確性的目的。
3.2 關(guān)于斷相口開路電壓計算環(huán)節(jié)的改進
一方面,采用雙口網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù)法,因為繼電保護整定計算的結(jié)果在一定程度上受電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響,可采用對震蕩發(fā)電機分解,形成兩個震蕩群,然后將其斷相口和等效電勢端口充當端口;另一方面,采用網(wǎng)絡(luò)等值計算的方法,以全非相電路中兩端的結(jié)點為結(jié)點,在對網(wǎng)絡(luò)進行操控的同時把它分為無源雙端口網(wǎng)絡(luò),在運用補償原理計算相應(yīng)的阻抗參數(shù)時,依照疊加原理對線路兩端的互阻抗和自阻抗參數(shù)進行取值,以此作為依據(jù)來計算斷相口開口電壓。
3.3 關(guān)于電力系統(tǒng)最不利運行情況的改進
在進行整定計算時,假設(shè)電力系統(tǒng)中有一條斷開的線路,并且這條線路會使系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化,造成不必要的惡性影響,以至于同開斷線路相鄰的線路的短路電流會有一定的轉(zhuǎn)變,并影響最后的整定計算結(jié)果,我們可以觀察到某一范圍中整定值受到影響,受到影響的區(qū)域就是擾動區(qū)域;為了使同一線路不出現(xiàn)多次重復(fù)斷開的現(xiàn)象,可以采用其他順序,利用開斷線路循環(huán)狀況,重新安排設(shè)定好整定計算的順序,進而解決相同線路中多次出現(xiàn)開斷現(xiàn)象的問題。
3.4 加強對繼電保護整定計算系統(tǒng)的創(chuàng)新
為保證繼電保護整定算法的準確性,應(yīng)當定期對電網(wǎng)整定計算軟件進行更新,同時分析并測試軟件運行過程,保證每個階段都能夠通過專業(yè)測試和科學(xué)開發(fā)過程的嚴密性,進而保證整定計算的準確率。以網(wǎng)絡(luò)等值法為例,當運用網(wǎng)絡(luò)等值法計算電力系統(tǒng)的整定數(shù)值時,電力系統(tǒng)無緣雙端口網(wǎng)絡(luò)圖的任何一條線都有可能出現(xiàn)問題,進而造成電力系統(tǒng)局部出現(xiàn)震蕩,從而使兩側(cè)節(jié)點端口出現(xiàn)松動。因此,在設(shè)計過程中,應(yīng)當把電力系統(tǒng)內(nèi)部的正序網(wǎng)絡(luò)整體化成無源的一個雙端口網(wǎng)絡(luò)。
4 結(jié)語
經(jīng)濟的高速發(fā)展也帶動了電網(wǎng)規(guī)模的擴大發(fā)展,繼電保護的整定計算變得尤其重要。在電力系統(tǒng)實際的運行過程中,為了保證電力系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運行,電力企業(yè)必須充分重視繼電保護整定計算的重要意義,明確繼電保護整定計算中存在的所有問題,對于這些問題的不斷探究,采取與之相應(yīng)的解決方法和手段,從而進一步提高控制能力,確保電力系統(tǒng)得以安全運行。
參考文獻
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篇7
【關(guān)鍵詞】海上油氣平臺 電力設(shè)備 繼電保護配置 變壓器
為了避免電力系統(tǒng)處于非正常狀態(tài)下,電力設(shè)備發(fā)生故障,以導(dǎo)致設(shè)備無法使用或造成線路的不安全。為了應(yīng)對電力設(shè)備使用不安全和線路短路的情況應(yīng)積極采取保護措施??梢园凑諏嶋H情況設(shè)置一個能夠直接斷開故障元件,切斷異常線路的裝置。這種方法操作簡單,可根據(jù)實際情況來看需要設(shè)置多少輔助保護,能夠使得到主保護以及后備保護。基于這一背景,文中分析了基于海上油氣平臺的電力設(shè)備繼電保護配置方案,這一研究對于改進海上油氣平臺的電力設(shè)備繼電保護具有一定的借鑒意義。
1 主發(fā)電機繼電保護
毫無疑問的,發(fā)電機是最重要的電力設(shè)備之一。即使是在海上油氣田工程設(shè)施的電力系統(tǒng)中也是如此。發(fā)電機能夠連續(xù)不間斷的提供電力,對產(chǎn)品的生產(chǎn)和人們的生活和安全都有很大的關(guān)系。海上平臺電力系統(tǒng)還需要發(fā)電機來使得正常運行。沒有發(fā)電機,整個系統(tǒng)或許會呈現(xiàn)一種癱瘓的狀態(tài)。因此,本文就將案例中的CEP 平臺的其中一個發(fā)電機(VCB1)作為觀察對象以此進行如下的繼電保護以及整定研究工作。
1.1 帶比率制動的差動保護
發(fā)電機的主保護就是縱聯(lián)差動保護是,其主要任務(wù)就是處理當內(nèi)部出現(xiàn)相間短路的情況,它能在快速切除發(fā)電機故障部分的同時,保護本級內(nèi)部不做動作。差動保護還會根據(jù)接線方式的的不同,來選取不同的電流進行啟動。
(1)為了使設(shè)置保護裝置使用正常,在啟動電流時,不會出現(xiàn)誤動作。最保險的方法就是使輸入發(fā)電機的電流大于額定電流。以此來保證在正常運行的情況下,即使某一相電流因為互感器而出現(xiàn)二次側(cè)斷線的情況下都能保護都不會出現(xiàn)誤動作的情況。問題是,當外部在斷線后出現(xiàn)了短路的情況,那么就無法保證設(shè)置電路不會再出現(xiàn)誤動的情況。這是因為繼電器回路時流過短路電流而造成的。所以,最終想要同時避免外部短路的情況,還要加裝斷線監(jiān)視裝置,功能是在系統(tǒng)斷線后,外部也同時斷線,因為只是操作中斷而不會出現(xiàn)誤動作情況。
(2)有一種整定方式的保護方法靈敏性較高,而且適用于保護裝置,使其啟動電流能夠保持平穩(wěn)地躲開外部故障。但是這種方法任然有它的弊端。如果電路中存在負流電荷仍會致使誤動作發(fā)生。而這種方法使用過程中也會發(fā)生互感器二次回路斷線而產(chǎn)生負荷電流的現(xiàn)象。因此,這種方法很大成程度上缺乏了可靠性。制動部分和動作區(qū)部分兩部分組成的動作特性,便是這里發(fā)動機所使用的的差動保護。這種兩段折線式的動作特性,能夠使靈敏度大大提高,使部分區(qū)域外遭遇故障時仍能夠躲過不平衡的電流。1.2 負序過流保護
兩段式原理的設(shè)置也是一種保護方式,這種負序過流保護的整定值選取也有一定的原則,主要參考如下:
(1)能夠允許負序電流在短時間內(nèi)選取。這是保護跳閘部分時,根據(jù)其整定值來作參考的。
(2)根據(jù)發(fā)電機長期允許的負序電流值,和系統(tǒng)能夠承受的最大負荷的不平衡電流值兩者來選定何時要對過負荷的告警部分,發(fā)出警報并躲開。1.3 發(fā)電機過電壓保護
如果在開車前會因為操作不當而發(fā)生故障或是由于自動電壓自動調(diào)整時調(diào)整不當而引起的過電壓。這樣會造成過電壓數(shù)值升高,而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度不正常的情況發(fā)生。所以,設(shè)置發(fā)電機過電壓的保護是非常有必要的操作。設(shè)置發(fā)電機過電壓保護使電壓超過一定范圍時就迅速切斷主開關(guān),防止故障產(chǎn)生。
2 變壓器保護的整定
在電力系統(tǒng)中,較為重要的幾個電氣設(shè)備,其中就有電子變壓器。這種大容量的電力變壓器造價昂貴,動用的資源頗多,但是其功能也很強大,它保證了電力系統(tǒng)正常運行,供電功能安全可靠性,決定了電能質(zhì)量高。因此,珍惜使用電子變壓器,也是為了環(huán)境資源節(jié)約使用貢獻出一份力量。
2.1 變壓器進線(VCB8)
(1)差動保護:差動保護只在變壓器沒有流出電流時,才會對故障電壓器進行切除保護。在正常情況下,忽略勵磁電流的話,變壓器的流入電流和流出電流能夠相等,這個時候變壓器運行正常,差動保護不作任何動作。
為了使差動保護與相關(guān)的技術(shù)能夠相配合,側(cè)系統(tǒng)內(nèi)的大電流不會導(dǎo)致誤動作發(fā)生。即需要躲過勵磁涌流,并要盡力穩(wěn)住電流不平衡的波動。
(2)負序過流保護
因為負序過流保護的靈敏性比其他保護的靈敏性要高。因此,當變壓器的內(nèi)部和外部的電流值不對稱時便會發(fā)生短路故障,這種故障需要負序過流保護來表現(xiàn)出來。同時不平衡電流整定能在正常運行的情況下被負序電流定值按躲過。
2.2 變壓器出線(VCB21)
2.2.1電流保護
動作特性通常分為以下幾段電流式:
(1)電流速斷保護:設(shè)定好變壓器的電流方向。通常以母線流入的方向為正向。其保護對象通常是在第四周基波分量的時候投入的有效值為基礎(chǔ)值并進行整定,并實施方向保護。
(2)限時電流速斷保護:是當兩相短路時實施的保護。實施時的原則是要保證在最小方式下并整定。
2.2.2低電壓保護和過電壓保護
以母線上的線電壓為主電壓,低壓保護就是將低壓保護的整定值調(diào)整到占額定電壓總數(shù)的70%并開始判斷,當開關(guān)處于閉合狀態(tài)時三相中的其中一相要低于既定的壓值。那么就會延時跳閘或者是報警報警。同樣的,若將過壓保護的整定值調(diào)整到占額定電壓總數(shù)的125%并開始判斷,當開關(guān)處于閉合狀態(tài)時三相中的其中一相要超出既定的壓值,那么就會延時跳閘或者是報警報警。
參考文獻
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篇8
【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
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。利用繼電保護措施可以在最短的時間內(nèi),自動從系統(tǒng)中切除故障設(shè)備,或者發(fā)出信號讓工作人員及時排除故障,從而將損失減少到最小。在本文中,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。但本文以自動重合閘保護、縱聯(lián)保護和零序電流保護策略為研究對象,主要是由于這些策略的運用可以保證220kV及以上電網(wǎng)繼電保護實施的快速性、正確性及有效性。
一 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,所以在確定使用何種繼電保護策略的同時必須遵守一定的原則,只有在統(tǒng)一的規(guī)范要求下,才能更有效地體現(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300kV、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。
二 220kV及以上電網(wǎng)繼電保護方式淺析
1.自動重合閘繼電保護
自動重合閘裝置是當斷路器跳開后按需要自動投入的一種自動裝置。其正確動作率可達到了99.75%,采用自動重合閘的繼電保護可以在提高供電可靠性的基礎(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。其常用方式有單相自動重合閘和綜合重合閘兩種。
第一,單相自動重合閘,要求在保證選擇性的基礎(chǔ)上同時擁有足夠的靈敏性。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。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,可以通過綜合重合閘方式來解決。
第二,綜合重合閘是指當發(fā)生單相接地故障時,采用單相重合閘方式;而當發(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)考慮的以下一些不足:一是單相接地故障時只跳故障相斷路器,然后進行單相重合。二是相間故障時跳三相斷路器,然后進行三相重合。三是選相元件拒動時,應(yīng)能跳開三相并進行三相重合。
2.縱聯(lián)保護
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,目前220kV及以上電網(wǎng)縱聯(lián)保護采用反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護方式。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,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,在這些方式之中,靈敏度整定要不得小于2.0。
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)零序功率方向元件制約。如實際選用的定值,不經(jīng)過方向元件也能保證選擇性時,則經(jīng)方向元件制約。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,在被制約保護段末端故障時,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。
篇9
關(guān)鍵詞:繼電保護;整定計算;全計算機應(yīng)用
1繼電保護整定計算方式
1.1全人工繼電保護整定計算
繼電保護整定計算的早期方式采用全人工計算,通過對故障電流的檢測分析,計算出當前電路系統(tǒng)需要的保護定值,整個過程全部靠人員手工計算完成。為了簡化計算過程,計算人員采取假設(shè)電路短路的方式進行計算,也就是對需要整定的各類短路電流進行預(yù)先假設(shè),并對其進行Y/Δ變換,將計算得到的電流值進行整定。但是這種方法,就要求工作人員有較強的計算能力,同時還要對整個電路系統(tǒng)較為熟悉。隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)性升級和機組的數(shù)量不斷激增,單純依靠人工計算,會導(dǎo)致該計算過程效率低下、準確率降低,而且如此巨大的人工計算量,實現(xiàn)起來也較為困難。
1.2半人工繼電保護整定計算
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜程度越來越高,人工計算的整定速度和正確率無法再滿足當前電網(wǎng)互聯(lián)的需求。為了解決這一難題,此領(lǐng)域的專家學(xué)者采用計算機進行短路電流的計算,但是對于一些復(fù)雜問題,諸如各個裝置之間的配合,以及內(nèi)部各功能模塊單位之間的配合,仍然需要人工計算,因此該階段繼電保護整定計算方式稱為半人工方式,即計算機負責簡單的短路電流的計算過程,對于過程復(fù)雜的定值計算部分和配合系數(shù)的選擇,仍通過人工計算。這種計算方式雖然在一定程度上減少了人工計算的工作量,但是對于整定計算工作的全自動化仍然處于過渡階段。
1.3全計算機繼電保護整定計算
隨著電力系統(tǒng)的運行自動化,而繼電保護計算也隨之更為成熟,為了進一步提高工作效率,電力工作者設(shè)計了全計算機的整定計算系統(tǒng),即整定計算過程中的定值計算部分、短路電流計算部分以及配合系數(shù)選取部分全部交由計算機來完成,對復(fù)雜電網(wǎng)的計算,需要按照一定的規(guī)則進行融合計算,在滿足系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮保護裝置的效能。該計算方式用于電力系統(tǒng)上,可以提高工作效率和準確率,這對于整個繼電保護整定計算領(lǐng)域是一個質(zhì)的飛躍。
2繼電保護的計算機技術(shù)應(yīng)用
2.1自適應(yīng)技術(shù)
在早期的全計算機繼電保護計算方式中,電力工作人員采用自定規(guī)則的方式進行計算,依據(jù)一些特定要求整定適用于自身的定值計算方法,但該方法普適性較差,不能應(yīng)對變化性較大的電網(wǎng)。為了滿足這種需求,研究人員將自適應(yīng)技術(shù)引入整定計算過程中,通過分析電網(wǎng)變化的可能性故障,調(diào)整繼電保護性能,從而滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求。這一技術(shù)不僅可以提高整定計算的工作效率,降低整定的繁瑣程度,還在一定程度上提高了電網(wǎng)運行的抗干擾能力,并對整個電網(wǎng)用電的可靠性也大大加強。該技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展對整個整定計算領(lǐng)域帶來了新的突破。
2.2大數(shù)據(jù)技術(shù)
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,電網(wǎng)系統(tǒng)也處于物聯(lián)網(wǎng)中重要的一環(huán),大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用也是必不可少的,通過提高電網(wǎng)系統(tǒng)的硬件水平,能夠滿足大數(shù)據(jù)的可靠存儲及快速讀取,使用大數(shù)據(jù)技術(shù)可將電網(wǎng)的基本參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)、故障類型、保護整定原則以及配合系數(shù)等數(shù)據(jù)都可進行實時存儲讀取,將電網(wǎng)的實時狀態(tài)反饋到全計算機整定系統(tǒng)中去,這就為繼電保護整定自動化帶來了極大的方便,為繼電保護整定計算領(lǐng)域進一步的深入研究,提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2.3人工智能技術(shù)
近年來,人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),在某些領(lǐng)域己經(jīng)成功實現(xiàn)了人工智能代替人類解決復(fù)雜問題,同樣在繼電保護領(lǐng)域也可享受到人工智能帶來的便利,其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的應(yīng)用最為普遍。在大數(shù)據(jù)支撐的基礎(chǔ)上,將繼電保護計算過程進行優(yōu)化,建立最優(yōu)計算模型,模仿人類推理和決策過程,從而實現(xiàn)繼電保護計算系統(tǒng)的智能化。利用人工智能技術(shù),復(fù)雜的整定計算方法和過程可得到有效的解決,可用計算機系統(tǒng)代替電力系統(tǒng)繼電保護整定計算人員,對電網(wǎng)進行整定計算,既高效又準確。通過人工智能將繼電保護計算的理論依據(jù)和專家經(jīng)驗有效結(jié)合起來,構(gòu)成新的專家知識庫,并將整定計算流程融入到專家系統(tǒng)的推理機中,使得整定計算系統(tǒng)具備推理決策能力,從而高效可靠的處理計算工作。這一技術(shù)的實現(xiàn)和應(yīng)用,將大大減輕電力人員的工作量,同時還可根據(jù)不同電路系統(tǒng)進行自身優(yōu)化調(diào)整,將分析結(jié)果供工作人員參考,并進行二次修正,這一技術(shù)的實現(xiàn)將整定工作變得更加可靠和適用,并對電力系統(tǒng)的安全運行具有重大的經(jīng)濟效益和社會效益。
2.4人機交互技術(shù)
為了實現(xiàn)電力工作人員可實時觀測到繼電保護裝置在電網(wǎng)中的運行狀況,研究人員引入了基于可視化圖像的人機交互技術(shù)。該技術(shù)可以將電力人員的計算結(jié)果進行高效直觀的展示,并且電網(wǎng)信息和電廠運行情況以圖形的方式顯示,從而方便工作人員對研究對象進行特征提取并直觀看出其變化規(guī)律,進一步提高了定值整定計算的工作效率,并且還為調(diào)整計算軟件提供了良好的人機交互界面。近年來,人機交互技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到多方面的應(yīng)用,未來也將成為電力系統(tǒng)繼電保護整定計算軟件的主要發(fā)展方向。
篇10
Abstract: the incorrect action of relay protection devices are a variety of reasons, there are technical reasons, equipment, human reason. Through the analysis of the protection device malfunction, find out the solutions, which is crucial to further improve the correct rate of protection device action.
Keywords: relay misoperation of protection device connection error
中圖分類號:TM77文獻標識碼:A 文章編號:
隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,繼電保護裝置發(fā)生了新飛躍,計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)在繼電保護應(yīng)用中得到了廣泛采用?,F(xiàn)代的微機保護在繼電保護的可靠性上是越來越強,但據(jù)國家電網(wǎng)統(tǒng)計,全國還是有2%左右的不正確動作,對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行危害很大;尤其是超高壓系統(tǒng)的繼電保護不正確動作,往往使事故擴大、造成電網(wǎng)穩(wěn)定性破壞、大面積停電、設(shè)備損壞等,對國民經(jīng)濟造成嚴重損失,教訓(xùn)是沉痛的。有些不正確動作,多少年來,雖經(jīng)多次反事故措施,仍不斷重復(fù)發(fā)生,如TV二次回路需在繼電保護小室一點接地,至今仍因TV二次回路在升壓站、繼電保護小室多點接地,造成繼電保護不正確動作的事故時有發(fā)生。還有元器件質(zhì)量、二次回路設(shè)計不當?shù)纫彩估^電保護常常不正確動作。提高繼電保護正確動作率需要科研制造、設(shè)計、運行單位的共同努力。
1誤整定與誤配置
1.1人為誤整定
如某電廠在整定發(fā)電機比率制動的差動保護時,起始動作電流(I=0.9)取得太小,而拐點電流((I=5.2)取得太大,且比率制動系數(shù)(取為0.3)過小,導(dǎo)致了差動保護誤動作;而正確的起始動作電流I=(0.2—0.5)I,拐點電流I=(0.8~1.0) I,比率制動系數(shù)一般為0.3~0.5。
再如,某電廠在對1#主變的比率制動的差動保護定值整定中,因其220kV與110kV側(cè)的TA二次電流均為lA,而10kV側(cè)TA二次電流為5A,在整定平衡系數(shù)時lOkV側(cè)未乘以5,以致差動保護在區(qū)外故障時發(fā)生了誤動。
1.2低電壓元件取值錯誤
如某變電站220kV的2#主變,低壓66kV側(cè)發(fā)生BC兩相短路故障,復(fù)合電壓起動的過電流保護拒動,造成上一級保護越級跳閘。此案例即為整定人員在整定低壓閉鎖元件時只取了220kV側(cè)的電壓,整定值為65V,而在上述故障下反應(yīng)到220kV側(cè)的相間電壓為85V,故引起了拒動。
1.3保護配置不合理
如某電廠為3/2接線,卻用了相電流速斷保護兼作短引線保護,導(dǎo)致相電流速斷保護的選擇性與短引線保護的靈敏度無法兼顧,在整定時定值選取略大(為保證引線故障時的靈敏度)而導(dǎo)致線路反向出口故障時出現(xiàn)了越級跳閘。
1.4調(diào)試錯誤
如某電廠在對1#主變檢修結(jié)束后進行的斷路器沖擊合閘試驗時,2#發(fā)電機的負序電流保護誤動作。原因就是現(xiàn)場在設(shè)置負序過電流保護定值時,采用的是單相法模擬兩相短路通電調(diào)試定值,但忘記乘以,因此實際值和要求值相比偏小了倍,在1#主變沖擊合閘時,因勵磁涌流出現(xiàn)負序電流而導(dǎo)致了保護誤動的結(jié)果。
從此可以看出:作為保護定值整定的專職人員應(yīng)具備必須的理論知識,掌握保護的正確配置與正確的計算方法;保護的定值在使用一定時間后應(yīng)及時校核,尤其是當系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)發(fā)生變化后,必須對運行中的相關(guān)設(shè)備定值進行認真校核計算;另外由傳統(tǒng)保護改為微機保護后,現(xiàn)場運行維護及調(diào)度人員一定要仔細閱讀說明書,并理解和掌握新原理保護的整定計算與調(diào)試。
2裝置元件的問題
2.1 電子元件的零點漂移
現(xiàn)代的微機保護裝置多由電子元件構(gòu)成,在使用過程中,由于溫度與濕度的影響會導(dǎo)致電子元件的特性受到影響而出現(xiàn)零漂。如果零漂不太嚴重,則不會影響保護的性質(zhì)。電力部規(guī)定零漂偏差≤5%,可忽略其影響;但零漂偏差>5%時,應(yīng)查明原因,處理后才能將保護投入使用。
例如,某無人值班變電站一條10kV線路1天內(nèi)誤動20次,原因就是采樣值漂移超過了整定值,在更換采樣保持原件后恢復(fù)了正常。
2.2元器件老化及損壞
元器件的老化有一個過程,積累的結(jié)果必然引起元器件特性的變化,同時影響到保護的定值。而元器件一旦損壞,對繼電保護裝置的影響最直接,而且是不可逆轉(zhuǎn)的;如微機保護的開關(guān)量輸出回路中的三極管擊穿,會導(dǎo)致保護出口誤動作,如圖1所示:
再如,某變電站進行倒閘操作時,因WXB-1lC保護9#插件中b與z擊穿而形成短路,在手合斷路器時,使保護發(fā)生了誤動跳閘,如圖2所示。
2.3插件絕緣損壞
微機保護裝置集成度高,布線緊密,長期運行后由于靜電作用,會使得插件接線焊點周圍聚集靜電塵埃,在外界條件允許時,兩焊點之間出現(xiàn)導(dǎo)電通道,從而引起裝置故障或者事故。如跳閘回路出現(xiàn)接地,會導(dǎo)致保護誤動作,如圖3所示。由上可看出:保護裝置在使用一定時間后,應(yīng)定期檢查各回路的插件、絕緣等,做到有備無患,對于絕緣或電子元件有薄弱環(huán)節(jié)的應(yīng)提前更換。
3接線錯誤
3.1 電流互感器極性接反造成保護誤動
如1997年某廠2#主變差動保護的電流互感器極性接反,導(dǎo)致在區(qū)外故障時發(fā)生誤動,以及在1998年某變電站1#主變的差動保護就因電流互感器極性接反,在區(qū)外10kV出線發(fā)生故障時造成誤動。
3.2 電壓互感器接線錯誤導(dǎo)致保護誤動跳閘
某電站的I回線單相接地故障,線路過電壓保護在線路兩側(cè)切除故障后,發(fā)生了過電壓保護誤動作跳三相的事故,原因就是TV兩點接地,使開口三角形上電壓加到了二次電壓中性點上而引起的。
除以上情況外,還有TA二次回路開路使綜合自動化變電站死機、電流回路兩點接地使零序方向保護誤動、TV三次繞組引出線極性接反引起高頻保護誤動,或?qū)訑嘤|點接成動合觸點造成保護誤動等。因此,作為施工人員一定要認真仔細地閱讀圖紙,施工完后,現(xiàn)場運行維護人員一定要認真調(diào)試。
4誤碰誤操作
如1989年德州電業(yè)局在處理其他故障時有人誤碰防跳繼電器,直接造成110kV陵德線路斷路器跳閘。
再如某熱電廠在2#主變保護的邏輯插件上指示燈發(fā)出暗光時,其繼電保護維護人員在帶電拔出該插件進行更換時,導(dǎo)致該保護裝置的邏輯混亂,使出口動作,跳開2#主變兩側(cè)斷路器的事故。
此外,還有帶電拔除插件進行更換時將電源插件燒毀、或誤碰短路將直流熔絲熔斷、或?qū)V的二次回路短路等違章現(xiàn)象的出現(xiàn),提醒繼電保護人員在二次回路上工作時須先做好安全措施,填用繼電保護安全措施票,對繼電保護人員做進一步的安全教育和復(fù)雜二次回路的技術(shù)培訓(xùn)。
5 所使用的工作電源問題
5.1逆變穩(wěn)壓電源
逆變穩(wěn)壓電源在使用過程中,如發(fā)生以下情況均會導(dǎo)致保護不正確動作:
紋波系數(shù)過高。
會導(dǎo)致高頻信號幅值過高,影響設(shè)備的壽命,還可能造成邏輯的錯誤,導(dǎo)致保護誤動作。調(diào)試時,應(yīng)按要求將波紋系數(shù)控制在規(guī)定的范圍以內(nèi)。
輸出功率不足
會造成輸出電壓下降,如下降幅度過大,會導(dǎo)致比較電路基準值發(fā)生變化,充電電路時間變短等一系列問題,影響到邏輯配合,甚至邏輯判斷功能錯誤。尤其是在保護動作時,有的出口繼電器、信號繼電器相繼動作,要求電源的輸出有足夠的容量。
(3)穩(wěn)壓性能差
如電壓過高或過低都會對保護性能有影響。
5.2電池浮充供電的直流電源以及UPS供電的電源