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【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);整定計(jì)算;主保護(hù);管理
1.繼電保護(hù)人員配備問題
繼電保護(hù)人員是完成繼電保護(hù)整定工作的主體,整定人員的水平、經(jīng)驗(yàn)、工作態(tài)度及工作時(shí)的精神狀態(tài),都會(huì)影響整定工作完成的效果。對(duì)繼電保護(hù)工作的管理,首先應(yīng)從整定人員管理入手,當(dāng)前主要存在以下幾方面的問題。
①專職繼電保護(hù)整定人員人數(shù)不足,整定計(jì)算人員專業(yè)技能水平不一,不能保證繼電保護(hù)整定工作整體水平的持續(xù)提高。改進(jìn)措施:合理配置繼電保護(hù)整定人員,提前培養(yǎng)后備力量。②整定計(jì)算原則及整定計(jì)算過程中的問題。不同的整定人員按規(guī)程進(jìn)行整定計(jì)算,在此過程中由于選擇的整定方案及整定原則的不同,可能造成整定結(jié)果有差異。改進(jìn)措施:編寫制定電網(wǎng)保護(hù)整定規(guī)則,針對(duì)不同廠家的保護(hù)裝置具體說明,對(duì)繼電保護(hù)人員培訓(xùn)、整定人員計(jì)算核查都有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義,且可為保護(hù)整定人員提供學(xué)習(xí)參考和整定核查依據(jù)。
2.基礎(chǔ)資料問題
基礎(chǔ)資料涉及面比較廣,包括整定計(jì)算所用的各類資料。
①二次設(shè)備檔案不能及時(shí)更新,缺、漏、錯(cuò)現(xiàn)象普遍存在。如新建項(xiàng)目部分設(shè)計(jì)修改無設(shè)計(jì)更改通知單,改、擴(kuò)建項(xiàng)目竣工資料不齊全,所存圖紙及說明書等資料不是當(dāng)前有效版本等,對(duì)工程項(xiàng)目竣工移交資料環(huán)節(jié)的管理缺乏有效監(jiān)管。②沒有建立完善的設(shè)備缺陷歸檔管理機(jī)制。在保護(hù)裝置驗(yàn)收、保護(hù)專項(xiàng)檢查中,可能發(fā)現(xiàn)不少保護(hù)裝置或二次回路本身固有的缺陷,如裝置顯示的跳閘矩陣控制字與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果不一致,個(gè)別回路功能不正常甚至沒有接線等,只是簡(jiǎn)單地向有關(guān)人員口頭傳達(dá)或報(bào)告,而沒有形成書面材料存檔。③由于保護(hù)裝置更新?lián)Q代及版本升級(jí)速度不斷加快,累積的舊保護(hù)裝置版本越來越多,繼電保護(hù)人員在保護(hù)功能調(diào)試或整定計(jì)算工作中容易受習(xí)慣性思維束縛。④新建、改擴(kuò)建工程中,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或工程管理部門未按要求及時(shí)向整定計(jì)算部門提供有關(guān)資料,或者相關(guān)資料錯(cuò)誤而重新提供.造成定值計(jì)算時(shí)間太倉(cāng)促。導(dǎo)致整定計(jì)算考慮不周的概率變大.同時(shí)也影響了定值單的正常發(fā)放工作,這極易埋下事故隱患。
改進(jìn)措施:制定相應(yīng)的整定計(jì)算資料的規(guī)范及上報(bào)與考核制度。明確各單位繼電保護(hù)相關(guān)部門(如工程管理部門、施工單位、設(shè)計(jì)單位、調(diào)度部門等)的分工,確保資料的及時(shí)報(bào)送和定值單的及時(shí)下發(fā)。利用各種專項(xiàng)檢查機(jī)會(huì)?,F(xiàn)場(chǎng)核實(shí)校對(duì)所有保護(hù)裝置定值單:將檢查中發(fā)現(xiàn)的問題或缺陷形成書面材料,以方便調(diào)度運(yùn)行、整定人員查閱整改。
3.加強(qiáng)主保護(hù)建設(shè)
在實(shí)際運(yùn)行中,特別是2008年發(fā)生的大面積冰災(zāi)中,在非常短的時(shí)間、電網(wǎng)破壞非常嚴(yán)重的情況下,主保護(hù)發(fā)揮了巨大的作用。因此,加強(qiáng)主保護(hù)的配置、整定計(jì)算、運(yùn)行維護(hù)都成為了大家的共識(shí)。
3.1 全線速動(dòng)的主保護(hù)配置
目前,220kV及以上電壓等級(jí)均按雙套全線速動(dòng)主保護(hù)原則配置。面對(duì)復(fù)雜多變、方式靈活的110kV電網(wǎng),為確保故障快速切除,保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定,必須實(shí)現(xiàn)至少一套全線速動(dòng)主保護(hù)的配置。
3.2 構(gòu)成主保護(hù)的通道形式
由于光纖通道的抗干擾性能好,通道傳輸質(zhì)量穩(wěn)定可靠,近年來廣泛被繼電保護(hù)采用。
①光纜路由通道至少采用一路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)路由。②逐步采用載波機(jī)替代保護(hù)專用收發(fā)信機(jī)方式,且采用相相耦合方式。③為防止由于光纖通道接線錯(cuò)誤造成保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作,對(duì)于光纖電流差動(dòng)保護(hù)裝置建議增加地址編碼功能,以確保不同保護(hù)裝置在電網(wǎng)中的唯一性。
4.合理簡(jiǎn)化后備保護(hù)
現(xiàn)今,隨著繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展以及微機(jī)保護(hù)的全面普及,在實(shí)際整定計(jì)算中,在主保護(hù)加強(qiáng)的情況下,有關(guān)規(guī)程允許對(duì)后備保護(hù)進(jìn)行一些合理的簡(jiǎn)化,以改善方式安排的靈活性及提高繼電保護(hù)整定計(jì)算效率。
4.1 取消零序I段
①取消零序I段的可行性。零序I段保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較大,正常方式下,零序I段保護(hù)范圍可以達(dá)到全線的70%-80%,但當(dāng)系統(tǒng)方式變化較大時(shí),零序I段保護(hù)范圍也會(huì)變化,嚴(yán)重時(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于70%,甚至只有不到10%。而接地距離I段可以保護(hù)線路的70%,這個(gè)范圍比較穩(wěn)定,基本不受系統(tǒng)方式變化的影響。在整定計(jì)算中,需要使用實(shí)測(cè)參數(shù),但是由于種種原因,基建時(shí)實(shí)測(cè)參數(shù)往往不能及時(shí)得到,而為了不影響基建工程的投運(yùn),只能提前計(jì)算。而且大部分老線路沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),因此只能使用設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)來進(jìn)行布點(diǎn)計(jì)算。這些因素將可能會(huì)造成零序電流的計(jì)算存在較大的誤差。為了防止零序保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng),只能用調(diào)整可靠系數(shù)的方法,而可靠系數(shù)的取值過大或過小都會(huì)使零序保護(hù)過于靈敏或靈敏度不夠。②整定計(jì)算中取消零序I段從以上三點(diǎn)分析可以看出,如配置主保護(hù)并有完善的接地距離后備保護(hù),則可以不使用零序電流I段保護(hù)。
4.2 改善距離Ⅱ段的配合
在整定計(jì)算中,原則規(guī)定距離Ⅱ段的定值按本線路末端發(fā)生金屬性短路故障有靈敏度并與相鄰線距離I段配合,若無法配合,再與相鄰線距離Ⅱ段配合。在目前電網(wǎng)加強(qiáng)主保護(hù)且每一套全線速動(dòng)保護(hù)的功能完整的條件下,帶延時(shí)的相間和接地距離Ⅱ段保護(hù),在與相鄰線距離I段配合不了的情況下,可以先與相鄰線路的縱聯(lián)保護(hù)配合,從而簡(jiǎn)化了動(dòng)作時(shí)間的配合整定,有利于改善整定計(jì)算的配合條件。
5.做好繼電保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作
做好繼電保護(hù)端子、壓板的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工作,并及時(shí)在電網(wǎng)內(nèi)推廣、應(yīng)用,不僅能提高繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)水平,而且為繼電保護(hù)的不斷發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì),進(jìn)一步完善繼電保護(hù)的配置、選型,做好標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),為今后的保護(hù)設(shè)計(jì)(包括廠家的制造)、運(yùn)行、檢修、管理打好基礎(chǔ)。但同時(shí)我們也要看到,由于電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,如果保護(hù)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的搞全網(wǎng)統(tǒng)一,可能會(huì)出現(xiàn)問題。做標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)時(shí),建議要求統(tǒng)一保護(hù)的屏標(biāo)準(zhǔn)、端子標(biāo)準(zhǔn)、二次回路標(biāo)準(zhǔn),但是保護(hù)功能搭配要靈活,以滿足電網(wǎng)發(fā)展的需要。
6.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,無論是繼電保護(hù)整定計(jì)算中的原則問題還是實(shí)際配置與運(yùn)行的情況分析,按照加強(qiáng)主保護(hù),簡(jiǎn)化后備保護(hù)的基本原則配置和整定,并做到標(biāo)準(zhǔn)化管理,將會(huì)提高工作效率,更好的保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】供電;整定;優(yōu)化
Abstract:Coal mine power supply system is the power source of the coal mine production,and relay protection system is an important guarantee of the safe operation of the power supply system,so the coal relay protection device should meet reliability,selectivity,quick acting and sensitivity of the four basic requirements,and relay protection setting principle of optimization and calculation is to ensure that the major means of \"four sex\".
Key words:The power supply;setting;optimize
1.前言
煤礦供電系統(tǒng)是整個(gè)煤礦生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿υ慈^電保護(hù)是供電系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障,它可以保證煤礦電網(wǎng)及負(fù)荷安全穩(wěn)定地運(yùn)行,并且在其出現(xiàn)事故時(shí)能夠迅速、準(zhǔn)確地切除故障元件。煤礦繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性四個(gè)基本要求,而繼電保護(hù)的整定原則的優(yōu)化及計(jì)算是確?!八男浴钡闹饕侄巍R缘孛?KV出線為例進(jìn)行整定研究。
2.整定原則的優(yōu)化
2.1 瞬時(shí)速斷保護(hù)的優(yōu)化
考慮到地面6kV出線開關(guān)的重要性,設(shè)置為三段式保護(hù),瞬時(shí)速斷動(dòng)作電流按躲過下井線路末端最大三相短路電流來整定,在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí),至少具有線路全長(zhǎng)約20%的保護(hù)范圍,剩下的80%由限時(shí)速斷來解決。中央變電所和采區(qū)變電所的出線開關(guān),瞬時(shí)速斷用常規(guī)的按躲過線路末端最大三相短路電流的整定原則代替原有的按上級(jí)速斷保護(hù)的0.9倍進(jìn)行整定的原則。雖然由于電纜線路太短,在最小運(yùn)行方式下線路末端兩相短路時(shí)保護(hù)區(qū)很短,但由于Ⅱ段的限時(shí)速斷保護(hù)靈敏度較高,并具有短延時(shí),可以在較短時(shí)間內(nèi)就切除故障,因此不需要I段有很高的靈敏度。中央變電所和采區(qū)變電所的進(jìn)線開關(guān),考慮到優(yōu)先保證保護(hù)的選擇性,不設(shè)瞬時(shí)速斷。
整定原則:按最大運(yùn)行方式下線路末端三相短路整定。
I'set=KK*Idmax
校驗(yàn)公式:
一般Lb.min.2/L>20%時(shí)符合整定要求。
2.2 限時(shí)速斷保護(hù)的優(yōu)化
根據(jù)煤礦井下電網(wǎng)的特殊情況,各母線間短路電流的差距很小,雖在地面6kV至中央變之間增設(shè)電抗器,中央變之后多級(jí)保護(hù)之間動(dòng)作電流的差距仍不能保證系統(tǒng)縱向的選擇性。為解決這個(gè)問題,改變傳統(tǒng)的Ⅱ段時(shí)限與相鄰線路I段時(shí)限配合的整定原則,在各出線處Ⅱ段時(shí)限按與相鄰線路出線處Ⅱ段時(shí)限配合的原則進(jìn)行整定;進(jìn)線保護(hù)Ⅱ段亦與相鄰線路出線處Ⅱ段進(jìn)行配合。此原則降低了越級(jí)跳閘的可能性。
整定原則:按同一靈敏度系數(shù)法整定,在最小運(yùn)行方式下線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)有足夠的靈敏度。
定值:
式中:I''set――Ⅱ段限時(shí)速斷保護(hù)一次動(dòng)作電流;
Id.2.min――最小運(yùn)行方式下,d2點(diǎn)兩相短路電流;
Klm――靈敏系數(shù),取1.5。
校驗(yàn)公式:I''set>l.5*Iemax
Iemax――-最大負(fù)荷電流。
2.3 定時(shí)限過流保護(hù)的優(yōu)化
一般定時(shí)限過流保護(hù)均按能躲過正常最大工作電流Ic.max整定,但考慮煤礦特點(diǎn)是沒有自啟動(dòng)現(xiàn)象,故按躲過被保護(hù)線路的尖峰電流Iimax來整定,或用尖峰電流來代替正常最大工作電流。線路尖峰電流的概念是:該線路其它設(shè)備正在以半小時(shí)最大負(fù)荷運(yùn)行,而線路中一臺(tái)最大容量的電動(dòng)機(jī)正在啟動(dòng)時(shí),在線路中產(chǎn)生的短時(shí)最大工作電流。啟動(dòng)電流倍數(shù)根據(jù)井下防爆電動(dòng)機(jī)的實(shí)際情況可取5~6倍。定時(shí)過流要求能保護(hù)全長(zhǎng),故應(yīng)用線路末端最小兩相短路電流來校驗(yàn)其靈敏度Klm,Klm應(yīng)不小于1.5。
整定原則:按躲過尖峰電流計(jì)算。
定值:
式中,I''set――Ⅲ段定時(shí)限過流保護(hù)一次側(cè)定值;
Kk――可靠系數(shù),根據(jù)不同繼電器類型取值;
Kjx――繼電器接線系數(shù);
Iimax――保護(hù)線路尖峰電流;
Kf――回系數(shù)。
3.整體配合的優(yōu)化
根據(jù)前面分析,考慮到煤礦供電系統(tǒng)的特點(diǎn),以及井下電纜網(wǎng)絡(luò)發(fā)生短路故障的幾率遠(yuǎn)高于地面6kV架空線路等,總體的線路保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化方案,既要限制井下發(fā)生短路時(shí)大電流對(duì)上級(jí)變電所主變壓器的沖擊,又要兼顧井上、井下保護(hù)動(dòng)作值的配合,還要考慮全線電壓損失和保護(hù)系統(tǒng)的可靠性,選擇性等要求。采區(qū)變電所出線保護(hù)保持原有兩段式保護(hù)不變,I段的動(dòng)作電流突破常規(guī)方法按保護(hù)線路全長(zhǎng)處理,但應(yīng)躲過定時(shí)過流的動(dòng)作電流;Ⅱ段延時(shí)改為為0.2s。有利于快速切除故障,并能在時(shí)限上更好的與上級(jí)保護(hù)配合。
4.結(jié)語(yǔ)
動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)在技術(shù)上要滿足四個(gè)基本要求,即可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。這四個(gè)基本要求是評(píng)價(jià)和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)。繼電保護(hù)的科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行的大部分工作也是圍繞如何處理好這四者的辨證統(tǒng)一關(guān)系進(jìn)行的。
參考文獻(xiàn)
[1]黃益莊.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)[M].中國(guó)電力出版社,2000.
[2]李京捷.煤礦6KV電力網(wǎng)的繼電保護(hù)措施探析[J].煤礦機(jī)電,2005.
[關(guān)鍵詞]發(fā)電廠;繼電保護(hù);動(dòng)作率;措施
1.前言
在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中,繼電保護(hù)的重要性是無可置疑的,在諸多確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、可靠運(yùn)行、穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)當(dāng)中,繼電保護(hù)技術(shù)無疑占據(jù)著最為重要的地位。在現(xiàn)代社會(huì)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(gè)方面,一旦電力系統(tǒng)當(dāng)中的任何一個(gè)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(guó)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(shí),因?yàn)槔^電保護(hù)拒動(dòng)導(dǎo)致事故“由點(diǎn)至面”地迅速擴(kuò)大化。我們知道,繼電保護(hù)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(hù)動(dòng)作率無疑具有非常大的現(xiàn)實(shí)意義。
2.提高發(fā)電廠繼電保護(hù)動(dòng)作率的三個(gè)原則
2.1思想上重視
繼電保護(hù)工作必須要得到充分地重視。眾多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們,繼電保護(hù)不但是電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障,更是避免電力系統(tǒng)故障擴(kuò)大化的有力措施。思想上高度重視繼電保護(hù),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(rèn)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(hù)管理的成績(jī),構(gòu)建完善和健全的繼電保護(hù)技術(shù)監(jiān)督和管理機(jī)制,持續(xù)推動(dòng)繼電保護(hù)工作的規(guī)范化、現(xiàn)代化和科學(xué)化,努力提高繼電保護(hù)動(dòng)作的正確率。
2.2專業(yè)上強(qiáng)化
由于繼電保護(hù)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(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ),能夠在專業(yè)層面上保證繼電保護(hù)動(dòng)作保護(hù)的正確性和可靠性。我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到,在目前的電力系統(tǒng)當(dāng)中,繼電保護(hù)依然是在維護(hù)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(hù)動(dòng)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(gè)方面,首先是繼電保護(hù)設(shè)備本身的質(zhì)量水平不高,其次是運(yùn)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(duì)繼電保護(hù)設(shè)備質(zhì)量水平無法短時(shí)間提升的客觀事實(shí)下,通過各種專業(yè)培訓(xùn)和教育來提升運(yùn)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(diǎn)保護(hù)動(dòng)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(shí)代,依靠科技的進(jìn)步來提升繼電保護(hù)動(dòng)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(hù)中,計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的繼電保護(hù)管理系統(tǒng)仍然需要進(jìn)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(shí)現(xiàn)定值整定、定值管理、反措執(zhí)行、缺陷處理、繼電保護(hù)設(shè)備等內(nèi)容的自動(dòng)化智能化處理,利用傳遞監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,并能夠?qū)收闲畔ⅰ⒐收显催M(jìn)行及時(shí)反映。在此方面,電廠方面需要積極爭(zhēng)取國(guó)家的扶持和相關(guān)科研單位的協(xié)助,在更高水平上實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)管理的自動(dòng)化和智能化。
3.提高發(fā)電廠繼電保護(hù)動(dòng)作率的具體建議
3.1提高繼電保護(hù)管理信息化水平
電廠繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用是有效提高繼電保護(hù)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(hù)圖紙當(dāng)中快速、精準(zhǔn)定位某一個(gè)元件的位置;文檔信息的調(diào)用和修改同樣非常簡(jiǎn)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(jìn)行關(guān)鍵詞搜索,還可以利用獲得的包含關(guān)鍵詞的保護(hù)或者元件的搜索結(jié)果來進(jìn)行進(jìn)一步的關(guān)聯(lián)查詢。在該系統(tǒng)當(dāng)中,電廠繼電保護(hù)的整定計(jì)算已經(jīng)了實(shí)現(xiàn)了可視化,對(duì)于電廠繼電保護(hù)圖紙當(dāng)中的任何一個(gè)需要整定的保護(hù)元件,均可以根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算,當(dāng)然,計(jì)算公式和相關(guān)的原始數(shù)據(jù)均能夠進(jìn)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?yàn)樵摴芾硐到y(tǒng)當(dāng)中有兩個(gè)關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)庫(kù),即繼電保護(hù)動(dòng)作邏輯關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與繼電保護(hù)元件關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。在這兩個(gè)關(guān)鍵性數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下,系統(tǒng)可以仿真繼電保護(hù)的動(dòng)作過程。舉例來說,在主接線圖上面,我們可以將某一個(gè)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(xì)的繼電保護(hù)動(dòng)作列表。再如,為了檢查故障狀態(tài)時(shí)其他保護(hù)的反應(yīng),我們可以在繼電保護(hù)二次回路圖上設(shè)置某保護(hù)的誤動(dòng)或者是拒動(dòng),甚至允許直接將斷路器設(shè)置為拒動(dòng),進(jìn)而對(duì)從主保護(hù)至后備保護(hù)的分時(shí)序的動(dòng)作情況。
3.2提高繼電保護(hù)裝置的工作水平
根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化,必須及時(shí)做好繼電保護(hù)整定計(jì)算工作,及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)保護(hù)定值,以適應(yīng)不斷變化的電網(wǎng)。建議編寫繼電保護(hù)整定規(guī)程和運(yùn)行說明,避免發(fā)生誤整定事故。對(duì)于在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的帶有普遍性的缺陷和隱患,則建議及時(shí)制定反事故措施,并在工作中認(rèn)真執(zhí)行。如:失靈不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖、勵(lì)磁兩套調(diào)節(jié)器均流等。
3.3認(rèn)真做好安全檢查工作
繼電保護(hù)是安全大檢查的重點(diǎn)。針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的特點(diǎn),迎峰度夏安令大檢查的重點(diǎn)是查系統(tǒng)繼電保護(hù)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(diǎn)是查防雪災(zāi)、防霧閃,防火災(zāi)。特別要強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)的豐要聯(lián)絡(luò)線高頻保護(hù)和母線差動(dòng)保護(hù)的投運(yùn)率。在重大政治活動(dòng)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(jī)制
根據(jù)繼電保護(hù)專業(yè)的特點(diǎn),健全和完善保護(hù)裝置運(yùn)行管理的規(guī)章制度是十分必要的。繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)帳、運(yùn)行維護(hù)、事故分析、定期校驗(yàn)、缺陷處理、反措執(zhí)行情況等檔案應(yīng)逐步采用計(jì)算機(jī)管理。為使繼電保護(hù)工作納入規(guī)范化、正?;?、科學(xué)化軌道,建立、健全繼電保護(hù)技術(shù)監(jiān)督體系是十分必要的。
3.5提高繼電保護(hù)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(hù)專業(yè)隊(duì)伍,這是現(xiàn)代化大電網(wǎng)運(yùn)行管理的需要。在技術(shù)方面應(yīng)采用“缺什么補(bǔ)什么,學(xué)以致用,立足于現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)”的原則,因地制宜開辦多樣化的培訓(xùn)班。
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù)動(dòng)作;正確率;提高
中圖分類號(hào): F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-9166(2008)33(c)-0038-01
一、如何提高繼電保護(hù)動(dòng)作正確率
1.1繼電保護(hù)工作目標(biāo)和重點(diǎn)。繼電保護(hù)裝置面廣量大,但總目標(biāo)是不斷提高保護(hù)裝置的動(dòng)作正確率,特別要減少220kV及以上系統(tǒng)由于繼電保護(hù)引起的事故,避免發(fā)生由于繼電保護(hù)原因和110kV及以下電網(wǎng)事故引起的電網(wǎng)穩(wěn)定破壞和大面積停電事故、主設(shè)備損壞事故。1.2繼電保護(hù)工作的規(guī)程和反事故措施。須按規(guī)程、規(guī)定辦事。為加強(qiáng)管理,廣東電網(wǎng)調(diào)度中心編印了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)規(guī)程和反事故措施等文件。同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)工作中開展反“三誤”和反“違章”活動(dòng),強(qiáng)調(diào)“安全第一,預(yù)防為主”,提倡一絲不茍的工作作風(fēng)和敬業(yè)愛崗精神。電網(wǎng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施是在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)基礎(chǔ)上形成的,是提高裝置動(dòng)作正確率的重要技術(shù)措施,須貫徹執(zhí)行。廣東電網(wǎng)公司按部頒“要點(diǎn)”原則和精神,結(jié)合實(shí)際情況制定實(shí)施細(xì)則,明確實(shí)施進(jìn)程的輕重緩急,結(jié)合具體情況執(zhí)行。規(guī)定投產(chǎn)的工程須按反事故措施(簡(jiǎn)稱反措)要求施工,不執(zhí)行反措的工程不予施工,收到良好效果。1.3繼電保護(hù)裝置的基建工程管理。在部頒“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置質(zhì)量監(jiān)督管理規(guī)定”中,強(qiáng)調(diào)投入運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置和繼電器須經(jīng)正式鑒定,且經(jīng)過試運(yùn)行考驗(yàn)的性能優(yōu)良的設(shè)備。二次施工圖須向運(yùn)行部門交底,運(yùn)行部門在工程驗(yàn)收時(shí)可行使安全否決權(quán),在工程啟動(dòng)投運(yùn)時(shí)嚴(yán)格把關(guān),消除不正確動(dòng)作隱患。只有基建、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行部門共同協(xié)作,才能做到基建工程一次、二次設(shè)備保質(zhì)保量同步投產(chǎn),不遺留問題,為電網(wǎng)安全運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。1.4繼電保護(hù)裝置的配置和選型。合理配置電網(wǎng)保護(hù),選用質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)的保護(hù)裝置是保證正確動(dòng)作的前提條件。廣東省繼電保護(hù)裝置選型原則是依靠技術(shù)進(jìn)步提高運(yùn)行水平,選用質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)的保護(hù)裝置,并十分重視硬件、軟件規(guī)范化。通過對(duì)制造部門調(diào)研,結(jié)合廣東具體情況,新建工程項(xiàng)目原則上采用微機(jī)保護(hù),提出具體配置方案。1.5繼電保護(hù)裝置的更新改造。電網(wǎng)中不符合“四統(tǒng)一”技術(shù)要求的老、舊保護(hù)是不正確動(dòng)作和電網(wǎng)事故的隱患,須更新改造,其費(fèi)用可采用在基建工程配套中列項(xiàng)與固定資產(chǎn)改造專門列項(xiàng)相結(jié)合的方法來解決。更新對(duì)象主要是220kV電子管高頻保護(hù)、整流型保護(hù)、晶體管(“A”、“B”、“C”)型保護(hù)、220kV母線及有穩(wěn)定要求的110kV母線的相位比較式母差保護(hù)、發(fā)電機(jī)變壓器元件保護(hù)、重要廠站的光線式錄波器。應(yīng)推廣使用高精度時(shí)間繼電器、集成電路電流、電壓繼電器、不接地系統(tǒng)小電流選線裝置和直流電源選線裝置等。1.6消除繼電保護(hù)裝置的隱患缺陷。據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化,及時(shí)做好整定計(jì)算工作,調(diào)整系統(tǒng)保護(hù)定值,適應(yīng)不斷變化的電網(wǎng)。廣東電網(wǎng)調(diào)度中心及省內(nèi)各發(fā)電廠、供電局(電業(yè)局)都編寫了整定規(guī)程和運(yùn)行說明,多年來沒發(fā)生誤整定事故。對(duì)設(shè)備缺陷和異常情況及時(shí)處理,保證運(yùn)行設(shè)備處于正常狀態(tài)。1.7加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)工作的安全檢查。繼電保護(hù)是安全大檢查的重點(diǎn),針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn),迎峰度夏安全大檢點(diǎn)是查系統(tǒng)繼電保護(hù)整定原則是否符合部頒整定規(guī)程。冬季安全大檢點(diǎn)是查防雪災(zāi)、防霧閃、防火災(zāi)。特別要強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)的主要聯(lián)絡(luò)線高頻保護(hù)和母線差動(dòng)保護(hù)的投運(yùn)率。在重大政治活動(dòng)期間做好事故預(yù)想,確保安全用電。1.8提高繼電保護(hù)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)水平的專業(yè)隊(duì)伍,是現(xiàn)代化大電網(wǎng)運(yùn)行管理的需要。在技術(shù)培訓(xùn)方面采用“缺什么補(bǔ)什么,學(xué)以致用,立足于現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)”的原則,因地制宜開辦多樣化培訓(xùn)班。為滿足電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行及管理部門的需要,為安全運(yùn)行提供技術(shù)支持,廣東電網(wǎng)調(diào)度中心編寫了大量的繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)介及運(yùn)行說明。1.9建立繼電保護(hù)技術(shù)監(jiān)督體系和實(shí)行現(xiàn)代化管理。據(jù)繼電保護(hù)專業(yè)特點(diǎn),健全和完善保護(hù)裝置運(yùn)行管理的規(guī)章制度是十分必要的。設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行維護(hù)、事故分析、定期校驗(yàn)、缺陷處理、反措執(zhí)行情況等檔案應(yīng)逐步采用計(jì)算機(jī)管理。為使工作納入規(guī)范化、正常化、科學(xué)化軌道,建立、健全技術(shù)監(jiān)督體系十分必要。廣東電網(wǎng)調(diào)度中心還編寫了廣東電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)監(jiān)督規(guī)定,以強(qiáng)化繼電保護(hù)專業(yè)管理,提高全省繼電保護(hù)運(yùn)行管理水平。
二、有待完善的問題
2.1重視電網(wǎng)繼電保護(hù)工作。實(shí)踐證明,繼電保護(hù)不僅是電網(wǎng)的安全屏障,同時(shí)又是電網(wǎng)事故擴(kuò)大的根源。因此,繼電保護(hù)工作必須引起各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。應(yīng)鞏固繼電保護(hù)管理成果,建立、健全繼電保護(hù)技術(shù)監(jiān)督體系。將繼電保護(hù)工作推向規(guī)范化、科學(xué)化、現(xiàn)代化軌道,使繼電保護(hù)動(dòng)作正確率有新的提高。2.2加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)。當(dāng)前,繼電保護(hù)仍是電力系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),還存在著發(fā)生電網(wǎng)重大事故的隱患。制約繼電保護(hù)動(dòng)作正確率提高的因素比較多,主要是制造質(zhì)量,特別是落后;其次是運(yùn)行部門繼保人員、運(yùn)行人員的素質(zhì)與現(xiàn)代化大電網(wǎng)的要求不相適應(yīng),個(gè)別人員甚至對(duì)保護(hù)裝置望而生畏。需要通過專業(yè)培訓(xùn),提高人員的整體技術(shù)素質(zhì),提高繼電保護(hù)動(dòng)作正確率,減少和消滅誤碰、誤接線、誤整定造成的事故。2.3依靠科技進(jìn)步。計(jì)算機(jī)管理在繼電保護(hù)領(lǐng)域已初露頭角,但成熟的優(yōu)秀軟件、管理系統(tǒng)尚有待進(jìn)一步開發(fā)和完善,如繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬、缺陷處理臺(tái)賬、反措執(zhí)行臺(tái)賬、圖紙、定值整定及定值管理等管理系統(tǒng),還有故障信息快速反應(yīng)傳遞監(jiān)視系統(tǒng)等。因此要發(fā)揮繼電保護(hù)專業(yè)科研單位、大專院校、試研單位、制造部門的優(yōu)勢(shì),把繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)管理工作搞上去。通過科學(xué)管理提高繼電保護(hù)動(dòng)作正確率,提高電網(wǎng)的效益。
作者單位:廣東電網(wǎng)惠州龍門供電局
參考文獻(xiàn):
[1]韋劍劍.淺談繼電保護(hù)是電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要保障[J].沿海企業(yè)與科技.2008.04
關(guān)鍵詞:220kV電網(wǎng);繼電保護(hù);縱聯(lián)保護(hù);零序電流保護(hù);
0 前 言
電力及電力傳輸系統(tǒng)過程中的產(chǎn)生的故障非正常運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電力傳輸系統(tǒng)或其中部分子系統(tǒng)不能正常工作,因此,用電終端不能正常工作、配電系統(tǒng)功能損壞或供電質(zhì)量下降,甚至造成電網(wǎng)和用戶終端設(shè)備損壞和財(cái)產(chǎn)損失等。繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要技術(shù)保障措施,繼電保護(hù)的不正確動(dòng)作將直接導(dǎo)致事故和系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。
1 繼電保護(hù)組成及工作原理
電力系統(tǒng)及電力傳輸系統(tǒng)供電過程中出現(xiàn)異常故障,由于故障的不可預(yù)見性會(huì)引起電流的徒增或者電壓的陡降,同時(shí)電流電壓間的相位角也會(huì)發(fā)生變化,依據(jù)上述電流電壓量的變化情況,繼電保護(hù)根據(jù)不同的功能和原理出現(xiàn)不同原理和類型的繼電保護(hù)器。
1.1繼電保護(hù)器分類
按組成和功能分:(1)機(jī)電型繼電器:包括感應(yīng)式、電磁式、極化式繼電器等;(2)整流型繼電器;(3)靜態(tài)型繼電器:包括晶體管、集成電路繼電器等。另外,按輸人的電氣量變化特點(diǎn)還有量度繼電器等:這些繼電器直接敏感于被保護(hù)設(shè)備電氣量的變化。包括電流電壓繼電器、正序負(fù)序零序繼電器、頻率阻抗差動(dòng)繼電器等。
1 .2繼電器組成及原理
繼電保護(hù)的種類很多,但其組成一般都是由測(cè)量模塊、邏輯模塊、執(zhí)行模塊組成,其組成原理如圖1。
圖1 一般繼電器組成原理
輸人信號(hào)指來自電力傳輸系統(tǒng)保護(hù)對(duì)象的信號(hào),測(cè)量模塊采集來自被保護(hù)對(duì)象相關(guān)運(yùn)行的特征信號(hào),獲得的測(cè)量信號(hào)需要與給定的整定值對(duì)比,將比較結(jié)果送至邏輯模塊。邏輯模塊根據(jù)測(cè)量模塊輸出比較值的大小、性質(zhì)及產(chǎn)生的次序或上述多種參數(shù)的組合,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,得到的邏輯值是決定是否動(dòng)作的主要依據(jù)。當(dāng)邏輯值為真,即為1時(shí),激勵(lì)動(dòng)作信號(hào)至執(zhí)行模塊,此刻,由執(zhí)行模塊立即響應(yīng)或在規(guī)定的延時(shí)時(shí)刻執(zhí)行掉電或者警報(bào)命令。
2 220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)原則
繼電保護(hù)作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線,時(shí)刻發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。繼電保護(hù)可以通過線路、母線以及與電網(wǎng)保護(hù)配合有關(guān)的變壓器等電力設(shè)備繼電保護(hù)運(yùn)行整定。
由于220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)方式較多,所以在確定使何種繼電保護(hù)方法的同時(shí)必須遵守一定的原則,只有在一個(gè)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(hù)效果。
220kV及以上電網(wǎng)的繼電保護(hù),必須滿足可靠性、速動(dòng)性、選擇性及靈敏性的基本要求??煽啃杂衫^電保護(hù)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(yùn)行維護(hù)來保證;速動(dòng)性由配置的全線速動(dòng)保護(hù)、相間和接地故障的速斷段保護(hù)以及電流速斷保護(hù)取得保證;通過繼電保護(hù)運(yùn)行整定,實(shí)現(xiàn)選擇性和靈敏性的要求,并處理運(yùn)行中對(duì)快速切除故障的特殊要求。對(duì)于300~500kV電網(wǎng)和聯(lián)系不強(qiáng)的220kV電網(wǎng),在保證繼電保護(hù)可靠動(dòng)作的前提下,重點(diǎn)應(yīng)防止繼電保護(hù)裝置的非選擇性動(dòng)作:而對(duì)于聯(lián)系緊密的220kV電網(wǎng),重點(diǎn)應(yīng)保證繼電保護(hù)裝置的可靠快速動(dòng)作。
3 220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)方式分析
3.1自動(dòng)重合閘繼電保護(hù)
自動(dòng)重合閘裝置是當(dāng)斷路器跳開后按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。采用自動(dòng)重合閘的繼保護(hù)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(yùn)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1所示。
表1 220kv及以上電網(wǎng)單相接地故障統(tǒng)計(jì)
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(duì)上表所描述的現(xiàn)象,可以通過自動(dòng)重合閘繼電保護(hù),以提高其準(zhǔn)確性。常用方式有單相自動(dòng)重合閘和綜合重合閘兩種。
(1)單相自動(dòng)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(dòng)作時(shí)限的選擇方面,除應(yīng)滿足三相重合閘時(shí)所提出的要求外,還應(yīng)考慮:兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性和潛供電流對(duì)滅弧所產(chǎn)生的影響(圖2)。時(shí)刻注意線路電壓越高,線路越長(zhǎng),潛供電流就越大,潛供電流持續(xù)時(shí)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(shí)間、弧光的長(zhǎng)度以及故障點(diǎn)的風(fēng)速等因素有關(guān)。
圖2潛供電流對(duì)滅弧所產(chǎn)生的影響
單相自動(dòng)重合閘在絕大多數(shù)情況下保證對(duì)用戶的供電,并提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。但在具體實(shí)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(hù)的接線、整定計(jì)算和調(diào)試工作復(fù)雜化。為了彌補(bǔ)以上缺點(diǎn),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(shí),采用單相重合閘方式,而當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí),采用三相重合閘方式。實(shí)現(xiàn)綜合重合閘回路接線時(shí)應(yīng)考慮的一些問題:
①單相接地故障時(shí)只跳故障相斷路器,然后進(jìn)行單相重合;
②相間故障時(shí)跳三相斷路器,然后進(jìn)行三相重合;
③選相元件拒動(dòng)時(shí),應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合;
④對(duì)于非全相運(yùn)行中可能誤動(dòng)的保護(hù),應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖:對(duì)于在單相接地時(shí)可能誤動(dòng)作的相間保護(hù)(如距離保護(hù)),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(dòng)時(shí),應(yīng)能自動(dòng)斷開其它兩相;
⑥任意兩相的分相跳閘繼電器動(dòng)作后,應(yīng)能跳開三相并進(jìn)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(shí)現(xiàn)重合閘后加速;
⑧在非全相運(yùn)行過程中又發(fā)生另一相或兩相的故障,保護(hù)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(shí),應(yīng)將重合閘回路自動(dòng)閉鎖;但如果在重合閘的過程中下降到低于運(yùn)行值時(shí),則應(yīng)保證重合閘動(dòng)作的完成。
3.2縱聯(lián)保護(hù)
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,220kV及以上電網(wǎng)縱聯(lián)保護(hù)目前采用反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護(hù),其工作原理如圖3所示。
圖3 反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護(hù)原理
通過利用通信通道將兩端的保護(hù)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(hù)的選擇性。
縱聯(lián)保護(hù)一般分為方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)兩種,在從具體方式上來看主要有高頻保護(hù)、微波保護(hù)、光纖差動(dòng)保護(hù)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(shí)要求有所不同,在此就高頻保護(hù)整定稍作概述。
在反映不對(duì)稱故障的起動(dòng)元件整定時(shí),高定值起動(dòng)元件應(yīng)按被保護(hù)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(zhēng)大于4.0,最低不得小于2.0。
同時(shí)要可靠躲過三相不同步時(shí)的線路充電電容電流,可靠系數(shù)大于2.0。低定值起動(dòng)元件應(yīng)按躲過最大負(fù)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(dòng)元件的配合比值取1.6~2.0。
3.3零序電流保護(hù)
零序電流保護(hù)一般為四段式。在復(fù)雜環(huán)網(wǎng)中為簡(jiǎn)化整定配合,零序電流保護(hù)I、II、III、Ⅳ各段均可分別經(jīng)零序功率方向元件控制。如實(shí)際選用的定值,不經(jīng)過方向元件也能保證選擇性時(shí),則不宜經(jīng)方向元件控制。為了不影響各保護(hù)段動(dòng)作性能,零序方向元件要有足夠的靈敏度,在被控制保護(hù)段末端故障時(shí),零序電壓應(yīng)不小于方向元件最低動(dòng)作電壓的1.5倍,零序功率應(yīng)不小于方向元件實(shí)際動(dòng)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(yùn)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(hù)能保證經(jīng)常投入運(yùn)行,可按與相鄰線路縱聯(lián)保護(hù)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(yùn)行中不退出運(yùn)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(yùn)行過程中不退出工作的零序I段配合整定。零序電流II段定值還應(yīng)躲過線路對(duì)側(cè)變壓器的另一側(cè)母線接地故障時(shí)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(yùn)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(yùn)行中不退出工作的零序電流III段或Ⅳ段配合整定。對(duì)采用重合閘時(shí)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(yùn)行中健全相故障時(shí)的選擇性配合,此時(shí),零序電流Ⅳ段的動(dòng)作時(shí)間宜大于單相重合閘周期加兩個(gè)時(shí)間級(jí)差以上。當(dāng)本線路進(jìn)行單相重合閘時(shí),可自動(dòng)將零序電流Ⅳ段動(dòng)作時(shí)間降為本線路單相重合閘周期加一個(gè)級(jí)差,以取得在單相重合閘過程中相鄰線路的零序電流保護(hù)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(yùn)行中再故障。線路零序電流保護(hù)的電流定值和時(shí)間定值可參照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)定。
4 繼電保護(hù)的發(fā)展展望
(1)信息化。隨著計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展.基于CPU核實(shí)現(xiàn)的硬件保護(hù)也在不斷發(fā)展。自動(dòng)化芯片控制的電路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了的發(fā)展階段為:從16位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)發(fā)展到32位多CPU結(jié)構(gòu),后又發(fā)展到總線結(jié)構(gòu),性能和響應(yīng)速度大大提高,目前開始得到廣泛應(yīng)用。
(2)網(wǎng)絡(luò)化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息處理和數(shù)據(jù)通信過程中已成為當(dāng)今國(guó)家能源和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)作用,網(wǎng)絡(luò)化帶來的便利,近年來也逐漸開始應(yīng)用到電力傳輸與配電系統(tǒng)中來。
(3)智能化。近年來,人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊算法和自適應(yīng)算法等在電力系統(tǒng)自動(dòng)化相關(guān)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用,在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究和應(yīng)用也逐漸興起。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,使保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化,并逐漸實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的智能化,是當(dāng)今乃至今后電力及電力傳輸系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的主要方向。
5 結(jié)束語(yǔ)
摘要:在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,因?yàn)樽匀弧⑷藶榈纫蛩匾约霸O(shè)備故障等原因而引起的事故逐漸增加,不僅對(duì)配電網(wǎng)的日常運(yùn)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(guó)當(dāng)前的繼電保護(hù)整定計(jì)算的方法中出現(xiàn)的問題做出詳細(xì)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(hù);整定計(jì)算;高壓電網(wǎng)
中圖分類號(hào):TM771文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2014)22-0053-02伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,無論是人們的日常生活還是社會(huì)的生產(chǎn)都不斷提高著對(duì)用電的需求量,所以,確保配電網(wǎng)的正常運(yùn)行顯得越來越重要。目前,我國(guó)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(dòng)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(shí)際過程中,因?yàn)槿藶?、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(gè)電力設(shè)備的穩(wěn)定性以及運(yùn)行安全受到了嚴(yán)重影響,并且造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重限制了人民生活以及社會(huì)的生產(chǎn)。所以,在當(dāng)前的電力保護(hù)系統(tǒng)之中,繼電保護(hù)工作顯得日益重要。
1繼電保護(hù)整定計(jì)算的概述
當(dāng)前,在我國(guó)的高壓電網(wǎng)中,繼電保護(hù)裝置得到了廣泛的應(yīng)用,其保護(hù)的主要方式有距離保護(hù)、零序電流保護(hù)以及繼電器保護(hù)等。這些保護(hù)措施以及保護(hù)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(hù)整定,經(jīng)過對(duì)整定值采取離線計(jì)算的方式得到以及保持不變的操作,進(jìn)而根據(jù)繼電保護(hù)整定計(jì)算的相關(guān)原則,確保這些繼電保護(hù)的整定方式不會(huì)遭受干擾,這些在計(jì)算機(jī)的整定過程中是極為重要的環(huán)節(jié)。在對(duì)高壓電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)際的繼電保護(hù)整定計(jì)算過程中,一般選用序分量法以及相分量法的計(jì)算模式,當(dāng)前這是最為普遍的計(jì)算方式以及計(jì)算措施,并且廣泛地應(yīng)用于我國(guó)電力系統(tǒng)中;另外選用的是故障電氣繼電保護(hù)裝置的整定值計(jì)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(hù)的適應(yīng)性來進(jìn)行合理的分析和進(jìn)行整定計(jì)算的過程。
2繼電保護(hù)整定計(jì)算方法存在的問題
伴隨我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步,雖然繼電保護(hù)整定相關(guān)的計(jì)算方法得到了很大程度上的改善,但是當(dāng)前在計(jì)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(gè)方面:第一,在根據(jù)繼電保護(hù)的整定計(jì)算方式計(jì)算分支系數(shù)的過程中,因?yàn)闆]有認(rèn)真考慮電力系統(tǒng)的分布式電源運(yùn)作情況變化趨勢(shì),從而導(dǎo)致分支系數(shù)的自身出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差,最終導(dǎo)致整定計(jì)算的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)偏差。第二,對(duì)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(shí)施繼電保護(hù)的整定計(jì)算的過程中,因?yàn)闆]有將網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)對(duì)繼電保護(hù)的整定計(jì)算結(jié)果所致使的影響進(jìn)行深入考慮,所以會(huì)致使計(jì)算誤差的問題越加嚴(yán)重,到最后甚至?xí)率拐ㄓ?jì)算的結(jié)果產(chǎn)生偏差。第三,在對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)際繼電保護(hù)過程中,對(duì)延時(shí)時(shí)段動(dòng)作值的參數(shù)實(shí)行整定計(jì)算時(shí),由于錯(cuò)誤的引進(jìn)了分支系數(shù),從而致使繼電保護(hù)的整定值計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生錯(cuò)誤,這個(gè)問題會(huì)引起整定計(jì)算的結(jié)果產(chǎn)生誤差。第四,在實(shí)行繼電保護(hù)的整定計(jì)算過程中,假如只采用把繼電保護(hù)所在線路的母線分開的方法,將不會(huì)有效的辨別哪一種方式對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響,這可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)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(shí)際計(jì)算過程當(dāng)中,因?yàn)閷?duì)線性流程的運(yùn)用相對(duì)較高,這樣可能會(huì)使分支系數(shù)的計(jì)算產(chǎn)生很嚴(yán)重的重復(fù)性問題,從而導(dǎo)致繼電保護(hù)整定計(jì)算的速率遭受限制。
3關(guān)于整定計(jì)算方法存在問題的解決對(duì)策
3.1斷相口開路電壓的計(jì)算
在對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算的過程中,主要的計(jì)算對(duì)象為電力系統(tǒng)運(yùn)作線路在非全相運(yùn)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(jī)裝置的等值電勢(shì)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(jì)算開路電壓的參數(shù)過程會(huì)出現(xiàn)計(jì)算量過大的關(guān)鍵性問題,而導(dǎo)致這個(gè)問題本質(zhì)性的原因是:發(fā)電機(jī)的等值阻抗以及等值電勢(shì)參數(shù)的計(jì)算必須借助暫態(tài)穩(wěn)定的計(jì)算來進(jìn)行;發(fā)電機(jī)的等值阻抗以及等值電勢(shì)參數(shù)都會(huì)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(duì)應(yīng)的改變。每次進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作都要對(duì)上面的參數(shù)重新進(jìn)行計(jì)算,所以致使計(jì)算的作業(yè)量過于龐大。目前針對(duì)于這問題的解決方法在于:在計(jì)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(jī)實(shí)時(shí)電勢(shì)幅值參數(shù)都維持相對(duì)的恒定,據(jù)此來合理簡(jiǎn)化整定計(jì)算的方式。但是這種計(jì)算方式在無意中忽視了網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造狀態(tài)對(duì)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(duì)比較復(fù)雜情形下,會(huì)致使整定計(jì)算的結(jié)果產(chǎn)生比較嚴(yán)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(duì):在斷相口開路電壓的計(jì)算中引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)等值計(jì)算的方法,這樣不僅可以有效的對(duì)繼電保護(hù)的整定計(jì)算工作難度進(jìn)行控制,還能使整定計(jì)算得結(jié)果精確性得以提高。根據(jù)阻抗參數(shù)的物理價(jià)值能夠判定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相應(yīng)計(jì)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(jì)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(yùn)行方式查找的計(jì)算
運(yùn)行方式查找計(jì)算存在的問題分析:繼電保護(hù)整定計(jì)算從運(yùn)行方式查找上來說主要存在下面兩個(gè)問題:第一,查找最不利于電力系統(tǒng)運(yùn)行的方式可以有效的輔助校驗(yàn)靈敏度參數(shù)以及計(jì)算繼電保護(hù)動(dòng)作值。但是目前此種查找方法僅僅處在繼電保護(hù)動(dòng)所處于的線路對(duì)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(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)作方式的最不利性做出保證。第二,在繼電保護(hù)整定動(dòng)作采取計(jì)算機(jī)輔助的過程中,目前普遍應(yīng)用的線性流程方式有可能會(huì)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(hù)整定計(jì)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(yùn)行方式查找過程當(dāng)中,針對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算所產(chǎn)生的問題解決措施依然可以分為以下兩個(gè)方面:根據(jù)相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序來確定開斷線路狀態(tài)下面的擾動(dòng)域,從而確定整定結(jié)果的大概取值范圍,進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)最為不利的運(yùn)行方式加以輔助查找。通常情況下,繼電保護(hù)系統(tǒng)中的擾動(dòng)域也就是某部分只要在線路的開斷狀態(tài)下就會(huì)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(duì)短路電流的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算(包括線路的開斷前以及線路開斷后),并且據(jù)此對(duì)擾動(dòng)域的邊界以及劃定范圍進(jìn)行測(cè)定;在借助于計(jì)算機(jī)輔助完成繼電保護(hù)整定計(jì)算的過程當(dāng)中,改用參照開斷線路循環(huán)趨勢(shì)的方式對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算順序予以二次組合,進(jìn)而達(dá)到避免線路開斷過于頻繁的目的。
4結(jié)語(yǔ)
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(duì)于電力企業(yè)顯得至關(guān)重要。在電力系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行過程中,為了確保電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定安全的運(yùn)行,要對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算方式中所出現(xiàn)的問題加以重視,并且及時(shí)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(yùn)行,從而為社會(huì)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(zhǎng)久穩(wěn)定的發(fā)展,而且有利于人民生活水平以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提高。
參考文獻(xiàn)
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(2).
【關(guān)鍵詞】 電網(wǎng)調(diào)度 繼電保護(hù) 運(yùn)行方式 保護(hù)配合
電網(wǎng)調(diào)度時(shí),選擇合理的繼電保護(hù)運(yùn)行方式,具有十分重要的意義。進(jìn)行合理正確的繼電保護(hù)整定計(jì)算及接線圖擬定,一方面可以電網(wǎng)的安全運(yùn)行及供電的可靠性;另一方面,還可以減小或是防止電網(wǎng)事故的發(fā)生。所以,電網(wǎng)生產(chǎn)管理部門比如供電局及電業(yè)管理局等,進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度時(shí),都會(huì)依據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況,進(jìn)行年度繼電保護(hù)運(yùn)行方式的整定,目的在于對(duì)目前存在的保護(hù)裝置和設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證,看其是否能滿足電力系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行的要求,并且對(duì)其運(yùn)行整定值進(jìn)行計(jì)算和選定,對(duì)原理接線圖中可以進(jìn)行修改的相關(guān)方法和措施進(jìn)行討論。進(jìn)行繼電保護(hù)運(yùn)行方式的選擇時(shí),須注意以下幾方面的問題。
1 計(jì)算運(yùn)行方式的選擇
對(duì)繼電保護(hù)整定值進(jìn)行計(jì)算和確定,保護(hù)裝置的靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),所采用的運(yùn)行方式稱為計(jì)算運(yùn)行方式。電網(wǎng)調(diào)度時(shí),計(jì)算運(yùn)行方式的選擇關(guān)系到保護(hù)能否滿足電力系統(tǒng)長(zhǎng)期發(fā)展的需求,并且簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、合理可靠。所以,在進(jìn)行計(jì)算運(yùn)行方式的選擇時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況,全面分析進(jìn)行確定。一般按照以下幾個(gè)基本原則。
1.1 最大運(yùn)行方式
所謂最大運(yùn)行方式,即指將所有的元件全部投入運(yùn)行,并且將選定的中性點(diǎn)全部接地的運(yùn)行方式。對(duì)保護(hù)運(yùn)行方式的選擇而言,最大的運(yùn)行方式應(yīng)使流過保護(hù)裝置的短路電流最大,可以確定設(shè)備保護(hù)的選擇性。用以下圖1進(jìn)行說明。對(duì)保護(hù)1來而言,最大運(yùn)行方式的選擇考慮系統(tǒng)最大,即斷開L線路,并且全部投入其他線路;而對(duì)保護(hù)2來而言,最大運(yùn)行方式的選擇考慮系統(tǒng)最大,即將所有的發(fā)電機(jī)組和運(yùn)行線路都全部投入。
1.2 最小運(yùn)行方式
所謂最小運(yùn)行方式,即指依據(jù)電力系統(tǒng)的最小負(fù)荷,使得投入的數(shù)量最少并且經(jīng)濟(jì)效益最好的發(fā)電機(jī)組、運(yùn)行線路以及相關(guān)接地點(diǎn)的運(yùn)行方式,也可以是配合檢修計(jì)劃的運(yùn)行方式。最小運(yùn)行方式選擇時(shí),應(yīng)可以在最不利情況下,仍保證重要負(fù)荷的持續(xù)供電。對(duì)保護(hù)運(yùn)行方式的選擇而言,最小的運(yùn)行方式應(yīng)使流過保護(hù)裝置的短路電流最小,可以用來確定設(shè)備的靈敏性。
1.3 正常運(yùn)行方式
所謂正常運(yùn)行方式,即依據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的正常負(fù)荷,確定應(yīng)當(dāng)斷開和投入的線路和元件。電力系統(tǒng)備用容量不足時(shí),正常運(yùn)行方式就是最大運(yùn)行方式。
1.4 事故運(yùn)行方式
在電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí),有可能出現(xiàn)不常見的運(yùn)行方式。例如,最大運(yùn)行方式下,可以斷開發(fā)電機(jī)或變壓器等,或斷開電源兩側(cè)的線路等。故障運(yùn)行方式下系統(tǒng)的運(yùn)行需視實(shí)際情況而定。
2 保護(hù)裝置的相互配合
電網(wǎng)調(diào)度工作中,進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的選擇時(shí),使得保護(hù)裝置合理相互配合十分重要。繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求是選擇性、速動(dòng)性、可靠性和靈敏性。保護(hù)裝置的配合主要指動(dòng)作參數(shù)與動(dòng)作時(shí)限的合理配合,即速動(dòng)性和靈敏性合理配合。靈敏度配合是指保護(hù)范圍的配合,即電力系統(tǒng)中有故障發(fā)生時(shí),距離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置應(yīng)具有最高的靈敏度。而動(dòng)作時(shí)限的配合,指的是本線路保護(hù)的時(shí)限比與之配合的相鄰線路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大,并且留有一定的裕度。以下舉例說明幾種保護(hù)的配合。
2.1 長(zhǎng)線路與短線路保護(hù)的配合
如圖2所示,兩條線路保護(hù)l與保護(hù)2相配合,一般而言,動(dòng)作參數(shù)整定時(shí)保護(hù)l電流Ⅱ段與保護(hù)2電流Ⅰ段配合,即(K代表可靠系數(shù))。但是,實(shí)際中,由于要比長(zhǎng)很多,即的阻抗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于的阻抗。于是,線路的保護(hù)2電流Ⅰ段的短路電流與線路末端短路時(shí)的短路電流相差不大。因此,用一般方式整定不能滿足靈敏度的要求,需使保護(hù)l電流Ⅱ段與保護(hù)2的電流Ⅱ段配合,使得動(dòng)作時(shí)限增加一個(gè)時(shí)間階梯,即從0.5S增加至1S。
2.2 短線路與長(zhǎng)線路保護(hù)的配合
如圖3所示,同理,兩條線路保護(hù)l與保護(hù)2相配合,保護(hù)l電流Ⅱ段應(yīng)與保護(hù)2電流Ⅰ段配合。實(shí)際中,由于要比短很多,即的阻抗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于的阻抗。于是,線路的保護(hù)2電流Ⅰ段的短路電流與線路末端短路時(shí)的短路電流相差很大。配合雖然靈敏度很高,但也不符合實(shí)際需求。在這種情況下,保護(hù)1的電流Ⅱ段可根據(jù)保證末端短路時(shí)的靈敏性來整定。
2.3 雙回線與單回線保護(hù)的配合
雙回線路的主保護(hù)為電流平衡保護(hù)或縱差動(dòng)保護(hù)。它們一般無需與相鄰線路或元件的保護(hù)配合。雙回平行線路的后備保護(hù)為過電流保護(hù),需要考慮配合相鄰線路元件保護(hù)的問題,方法如下:
(1)若過電流保護(hù)接線方式為和電流接線,整定時(shí)按照雙回線路,靈敏度校驗(yàn)時(shí)按照斷開一回線路。
(2)若過電流保護(hù)安裝于不同線路上,整定時(shí)按照單回線路,靈敏度校驗(yàn)時(shí)按照雙回線路。
如下圖4所示,保護(hù)l、2與保護(hù)5相互配合,保護(hù)3、4與保護(hù)7相互配合。
2.4 單回線與雙回線保護(hù)的配合
如上圖4中,線路的保護(hù)與線路、配合時(shí),應(yīng)考慮保護(hù)6的電流Ⅱ段配合雙回線、動(dòng)作區(qū)的末端短路。若如此配合無法滿足靈敏度要求,則可延長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)限,配合后備保護(hù)。
3 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與繼電保護(hù)的關(guān)系
電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)繼電保護(hù)的運(yùn)行方式影響很大,實(shí)際工作中,一般按照以下幾個(gè)原則:
(1)單電源輻射型線路采用簡(jiǎn)單的電流保護(hù);
(2)雙回路平行線采用縱差動(dòng)保護(hù),可快速切除全線故障;
(3)線路較短的單回主干線路采用復(fù)雜、投資大的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù);
(4)小容量發(fā)電機(jī)組接人電網(wǎng)時(shí),可先解列裝置從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單保護(hù);
(5)單回線或雙回平行線帶分支時(shí),一般采用現(xiàn)代保護(hù)配合重合閘。
4 結(jié)語(yǔ)
本文闡述了電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度工作時(shí),選擇繼電保護(hù)運(yùn)行方式的一些原則和方法。在此基礎(chǔ)上,在滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行的前提下,應(yīng)盡量采取較簡(jiǎn)單的裝置和設(shè)備,當(dāng)其不能滿足系統(tǒng)要求時(shí)才采用復(fù)雜設(shè)備。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,采用的保護(hù)裝置越簡(jiǎn)單,調(diào)試也會(huì)簡(jiǎn)單,可靠性更高。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 配電系統(tǒng) 繼電保護(hù) 整定計(jì)算
城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等五個(gè)環(huán)節(jié)的一個(gè)重要組成部分。它能否安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,不但直接關(guān)系到黨政機(jī)關(guān)、工礦企業(yè)、居民生活用電的暢通,而且涉及到電力系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行。
1 城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位置
城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)由于其覆蓋的地域極其遼闊、運(yùn)行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的影響,電氣故障的發(fā)生是不能完全避免的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故,都有可能對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。例如,當(dāng)系統(tǒng)中的某工礦企業(yè)的設(shè)備發(fā)生短路事故時(shí),由于短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng),往往造成電氣設(shè)備或電氣線路的致命損壞,還有可能嚴(yán)重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞。為了確保城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,必須正確地設(shè)置繼電保護(hù)裝置。
2 城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本類型
城市電網(wǎng)10kV系統(tǒng)中裝設(shè)繼電保護(hù)裝置的主要作用是通過縮小事故范圍或預(yù)報(bào)事故的發(fā)生,來達(dá)到提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,并最大限度地保證供電的安全和不間斷。
可以想象,在10kV系統(tǒng)中利用熔斷器去完成上述任務(wù)是不能滿足要求的。因?yàn)槿蹟嗥鞯陌裁胩匦圆簧跬晟?,熄滅高壓電路中?qiáng)烈電弧的能力不足,甚至有使故障進(jìn)一步擴(kuò)大的可能;同時(shí)還延長(zhǎng)了停電的歷時(shí)。只有采用繼電保護(hù)裝置才是最完美的措施。因此,在10kV系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置就成了供電系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行的不可缺少的重要組成部分。
在電力系統(tǒng)中利用正常運(yùn)行和故障時(shí)各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原理和類型的繼電保護(hù)裝置。如在城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的是反映電流變化的電流保護(hù):有定時(shí)限過電流保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和零序電流保護(hù)等,還有既反映電流的變化又反映電壓與電流之間相位角變化的方向過電流保護(hù);利用故障接地線路的電容電流大于非故障接地線路的電容電流來選擇接地線路,一般均作用于發(fā)信號(hào),在部分發(fā)達(dá)城市因電容電流較大,10kV配網(wǎng)系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式,此時(shí)零序電流保護(hù)直接作用于跳閘。
3 幾種常用電流保護(hù)的分析
3.1反時(shí)限過電流保護(hù)
繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小有關(guān),短路電流越大,動(dòng)作時(shí)間越短;短路電流越小,動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng),這種保護(hù)就叫做反時(shí)限過電流保護(hù)。反時(shí)限過電流保護(hù)雖外部接線簡(jiǎn)單,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,調(diào)試比較困難;在靈敏度和動(dòng)作的準(zhǔn)確性、速動(dòng)性等方面也遠(yuǎn)不如電磁式繼電器構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置。這種保護(hù)方式目前主要應(yīng)用于一般用戶端的進(jìn)線開關(guān)處保護(hù),不推薦使用在變電站10kV出線開關(guān)處。
3.2定時(shí)限過電流保護(hù)
3.2.1定時(shí)限過電流保護(hù)。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無關(guān),時(shí)間是恒定的,時(shí)間是靠時(shí)間繼電器的整定來獲得的。時(shí)間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的,這種保護(hù)方式就稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。
3.2.2繼電器的構(gòu)成。定時(shí)限過電流保護(hù)是由電磁式時(shí)間繼電器(作為時(shí)限元件)、電磁式中間繼電器(作為出口元件)、電磁式電流繼電器(作為起動(dòng)元件)、電磁式信號(hào)繼電器(作為信號(hào)元件)構(gòu)成的。它一般采用直流操作,須設(shè)置直流屏。定時(shí)限過電流保護(hù)簡(jiǎn)單可靠、完全依靠選擇動(dòng)作時(shí)間來獲得選擇性,上、下級(jí)的選擇性配合比較容易、時(shí)限由時(shí)間繼電器根據(jù)計(jì)算后獲取的參數(shù)來整定,動(dòng)作的選擇性能夠保證、動(dòng)作的靈敏性能夠滿足要求、整定調(diào)試比較準(zhǔn)確和方便。這種保護(hù)方式一般應(yīng)用在電力系統(tǒng)中變配電所,作為10kV出線開關(guān)的電流保護(hù)。
3.2.3定時(shí)限過電流保護(hù)的基本原理。在10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,廣泛采用的兩相兩繼電器的定時(shí)限過電流保護(hù)。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時(shí)間繼電器和一只信號(hào)繼電器構(gòu)成。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間只決定于時(shí)間繼電器的預(yù)先整定的時(shí)間,而與被保護(hù)回路的短路電流大小無關(guān),所以這種過電流保護(hù)稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。
3.2.4動(dòng)作電流的整定計(jì)算。過流保護(hù)裝置中的電流繼電器動(dòng)作電流的整定原則,是按照躲過被保護(hù)線路中可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來考慮的。也就是只有在被保護(hù)線路故障時(shí)才啟動(dòng),而在最大負(fù)荷電流出現(xiàn)時(shí)不應(yīng)動(dòng)作。為此必須滿足以下兩個(gè)條件。
(1)在正常情況下,出現(xiàn)最大負(fù)荷電流時(shí)(即電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和自啟動(dòng)電流,以及用戶負(fù)荷的突增和線路中出現(xiàn)的尖峰電流等)不應(yīng)動(dòng)作。即:Idz>Ifh.max式中Idz:過電流保護(hù)繼電器的一次動(dòng)作電流;Ifh.max:最大負(fù)荷電流
(2)保護(hù)裝置在外部故障切除后應(yīng)能可靠地返回。因?yàn)槎搪冯娏飨Ш螅Wo(hù)裝置有可能出現(xiàn)最大負(fù)荷電流,為保證選擇性,已動(dòng)作的電流繼電器在這時(shí)應(yīng)當(dāng)返回。因此保護(hù)裝置的一次返回電流If應(yīng)大于最大負(fù)荷電流Ifh.max,即:If>lfh.max
因此,定時(shí)限過電流裝置電流繼電器的動(dòng)作電流Idz.j為:Idz.j=(Kk.Kix/Kf.Nlh)。Ith.max式中Kk:可靠系數(shù),考慮到繼電器動(dòng)作電流的誤差和計(jì)算誤差而設(shè)。一般取為1.15~1.25kjx-由于繼電器接入電流互感器二次側(cè)的方式不同而引入的一個(gè)系數(shù)。電流互感器為三相完全星形接線和不完全星形接線時(shí)Kjx=1;如為三角形接線和兩相電流差接線時(shí)Kjx=根號(hào)下3Kf:返回系數(shù),一般小于1Nlh:電流互感器的變比。
3.3動(dòng)作時(shí)限的整定原則
為使過電流保護(hù)具有一定的選擇性,各相臨元件的過電流保護(hù)應(yīng)具有不同的動(dòng)作時(shí)間。各級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是由末端向電源端逐級(jí)增大的??墒?,越靠近電源端線路的阻抗越小,短路電流將越大,而保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。也就是說過電流保護(hù)存在著缺陷。這種缺陷就必須由電流速斷保護(hù)來彌補(bǔ)不可。
3.4過電流保護(hù)的保護(hù)范圍
過流保護(hù)可以保護(hù)設(shè)備的全部,也可以保護(hù)線路的全長(zhǎng),還可以作為相臨下一級(jí)線路穿越性故障的后備保護(hù)。
4 三(兩)段式過電流保護(hù)裝置
由于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分,所以不能作為線路的主保護(hù),而只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護(hù);略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路的全長(zhǎng),可作為本線路的主保護(hù),但不能作為下一段線路的后備保護(hù);定時(shí)限過電流保護(hù)既可作為本級(jí)線路的后備保護(hù)(當(dāng)動(dòng)作時(shí)限短時(shí),也可作為主保護(hù),而不再裝設(shè)略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)),還可以作為相臨下一級(jí)線路的后備保護(hù),但切除故障的時(shí)限較長(zhǎng)。
目前在實(shí)際應(yīng)用中,為簡(jiǎn)化保護(hù)配置及整定計(jì)算,同時(shí)對(duì)線路進(jìn)行可靠而有效的保護(hù),常把瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成兩段式電流保護(hù)。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);可靠性;技術(shù)改造
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快,政府對(duì)農(nóng)村電力系統(tǒng)建設(shè)的投資力度不斷增加,各種電壓界別的配電站數(shù)量日益增加,這對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性也提出了新的要求。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分,其主要作用是電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí),可以在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切除系統(tǒng)的故障設(shè)備,減輕或避免設(shè)備的損壞和相鄰地區(qū)供電的影響,在農(nóng)村電力系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。但目前部分農(nóng)村電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)存在拒動(dòng)、誤動(dòng)等故障現(xiàn)象,不僅影響到電力系統(tǒng)日常運(yùn)行的安全可靠性,而且也可能造成大面積的停電,給人們的生活帶來諸多的不便。因此,電力工作者必須加強(qiáng)農(nóng)村電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性的研究力度,采取必要措施,盡可能確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
1 農(nóng)村配電網(wǎng)的現(xiàn)狀
目前公司系統(tǒng)農(nóng)村電網(wǎng)主要以中低壓電網(wǎng)為主,一般采用110千伏以下的電壓。不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、整定原則和管理方式等方面有較大的差異。首先各個(gè)地區(qū)電網(wǎng)存在較多的不規(guī)則接線形式,這給整定配合、拓?fù)渥R(shí)別增添了一定的難度。其次,農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同,所配備的保護(hù)類型也不盡相同,整定計(jì)算工作人員所選用的整定原則和考慮的問題也不一定相同,因而在整定原則的選取上也更多樣和靈活。再次,在運(yùn)行方式上,同時(shí)存在環(huán)網(wǎng)運(yùn)行和開環(huán)運(yùn)行,這對(duì)求取極端運(yùn)行方式帶來了極大的挑戰(zhàn)。
2 繼電保護(hù)的原理及類型
繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)的自動(dòng)裝置。它能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)。其基本任務(wù)是自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。另外,它還能反映出電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件,發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。在電力系統(tǒng)中,一旦出現(xiàn)短路故障,就會(huì)產(chǎn)生電流急劇增大,電壓急劇下降,電壓與電流之間的相位角發(fā)生變化。以上述物理量的變化為基礎(chǔ),利用正常運(yùn)行和故障時(shí)各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原理和類型的繼電保護(hù)裝置,如定時(shí)限過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)電流、速斷保護(hù)等,反映電壓變化的電壓保護(hù),有過電壓保護(hù)和低電壓保護(hù),既反映電流變化又反映電流與電壓之間相位角變化的方向過電流保護(hù),用于反應(yīng)系統(tǒng)中頻率變化的周波保護(hù),專門反映變壓器溫度變化的溫度保護(hù)等。
3 農(nóng)村電網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護(hù)的主要措施
繼電保護(hù)是任何一個(gè)配電系統(tǒng)中最基本的繼電保護(hù)類。一是,電流速斷保護(hù)對(duì)于反應(yīng)于短路電流幅值增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)。電流速斷保護(hù)具有簡(jiǎn)單可靠,動(dòng)作迅速的優(yōu)點(diǎn),因而獲得了廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)是不可能保護(hù)線路的全長(zhǎng),并且保護(hù)范圍直接受運(yùn)行方式變化的影響。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很多,或者被保護(hù)線路的長(zhǎng)度很短時(shí),速斷保護(hù)就可能沒有保護(hù)范圍,因而不能采用。但在個(gè)別情況下,有選擇性的電流速斷也可以保護(hù)線路的全長(zhǎng)。二是,限時(shí)電流速斷保護(hù),由于有選擇性的電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路的全長(zhǎng),因此可考慮增加一段帶時(shí)限動(dòng)作的保護(hù),用來切除本線路上速斷保護(hù)范圍以外的故障,同時(shí)也能作為速斷保護(hù)的后備,這就是現(xiàn)實(shí)電流速斷保護(hù)。對(duì)這個(gè)保護(hù)的要求,首先,是在任何情況下能保護(hù)本線路的全長(zhǎng),并且具有足夠的靈敏性;其次,是在滿足上述要求的前提下,力求具有最小的動(dòng)作時(shí)限;在下級(jí)線路短路時(shí),保證下級(jí)保護(hù)優(yōu)先切出故障,滿足選擇性要求。三是,定時(shí)限過流保護(hù),作為下級(jí)線路主保護(hù)拒動(dòng)和斷路器拒動(dòng)時(shí)的遠(yuǎn)后備保護(hù),同時(shí)作為本線路主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)的近后備保護(hù),也作為過負(fù)荷時(shí)的保護(hù),一般采用過電流保護(hù)。過電流保護(hù)通常是指其啟動(dòng)電流按照躲開最大負(fù)荷電流來整定的保護(hù)。
4 繼電保護(hù)的維護(hù)措施
4.1 抓好繼電保護(hù)的驗(yàn)收工作
繼電保護(hù)調(diào)試完畢,應(yīng)做好全面的驗(yàn)收工作,然后提交驗(yàn)收單由相關(guān)管理單位組織檢修、運(yùn)行、生產(chǎn)等部門進(jìn)行保護(hù)整組實(shí)驗(yàn)、開關(guān)合跳試驗(yàn),合格并確認(rèn)拆動(dòng)的標(biāo)志,接線、壓板已恢復(fù)正常,現(xiàn)場(chǎng)文明衛(wèi)生清潔干凈之后,在驗(yàn)收單上簽字。保護(hù)定值或二次回路變更時(shí),進(jìn)行整定值或保護(hù)回路與有關(guān)注意事項(xiàng)的核對(duì),并在更改簿上記錄保護(hù)裝置變動(dòng)的具體情況更改負(fù)責(zé)人,值班負(fù)責(zé)人簽名。保護(hù)主設(shè)備的改造還要進(jìn)行試運(yùn)行或試運(yùn)行試驗(yàn),如差動(dòng)保護(hù)更換,就應(yīng)作六角圖實(shí)驗(yàn),合格后方可投運(yùn)。
4.2 嚴(yán)格繼電保護(hù)裝置及其二次回路的巡檢
巡視檢查設(shè)備是及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,避免事故的重要途徑,也是電網(wǎng)值班人員的一項(xiàng)重要工作。除了交接班的檢查外,班中安排一次較全面的詳細(xì)檢查。對(duì)繼電保護(hù)巡視檢查的內(nèi)容有:保護(hù)壓板、自動(dòng)裝置均按調(diào)度要求投入開關(guān)、壓板位置正確;各回路接線正常,無松脫、發(fā)熱現(xiàn)象及焦臭味存在;熔斷器接觸良好;繼電器接點(diǎn)完好,帶電的觸點(diǎn)無大的抖動(dòng)及燒損,線圈及附加電阻無過熱;分別無開路、短路;指示燈、運(yùn)行監(jiān)視燈指示正常;表計(jì)參數(shù)符合要求;光字牌、警鈴事故音響情況完好;微機(jī)保護(hù)打印機(jī)動(dòng)作后還應(yīng)檢查報(bào)告的時(shí)間及參數(shù),當(dāng)發(fā)現(xiàn)報(bào)告異常時(shí),及時(shí)通知繼保人員處理。
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
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級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):國(guó)家期刊獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)期刊