输电线路继电保护设计分析论文_张长盛1,吕晓羽2

(1.国网天津电力检修分公司 300000;2.国网天津电力城东供电分公司 300000)

摘要:输电线路长、故障率高,其继电保护技术性能关系到输电系统的安全性和故障恢复速度。本文对电力系统现有的输电线路继电保护进行分析和计算。

关键词:继电保护;计量;整定

前言

微机保护经过近20年的应用、研究和发展,已经在电力系统中取得了巨大的成功,并积累了丰富的运行经验,产生了显着的经济效益,大大提高了电力系统运行管理水平。近年来,随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,其未来趋势向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

一、微机保护装置的简介与接线方法

传统的继电保护装置,调试工作量很大,尤其是一些复杂的保护.微机具有高速运算、逻辑判断和记忆能力,微机保护是通过软件程序实现的,具有极大的灵活性,也因而微机保护可以实现很复杂的保护功能,也可以实现许多传统保护模式无法实现的新功能。目前,微机保护的平均无故障时间长达十万小时以上,这说明了微机保护是十分可靠的。微机保护在现场的普遍应用已经为现场继电保护人员带来了无可比拟的优越性,不仅保护的正确动作率大大提高,而且由于其调试的方便性使调试工作量大为减少,从而缩短了调试时间。然而,实现装置内部100%的实时状态监视和自检,特别是加强对装置内部薄弱部位的监视以及实现装置的全自动化测试,不仅是继电保护装置安全稳定运行的要求,更是现场继电保护工作者不断追求的目标。

微机继电保护装置的特点:1.维护调试方便;2.可靠性高;3.易于获得附加功能;4.灵活性大;5.保护性能得到很好改善;6.保护装置体积缩小。

微机保护装置运行原理:微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器(MCU),即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道(模拟量输入变换回路(将CT、PT所测量的量转换成更低的适合内部A/D转换的电压量,±2.5V、±5V或±10V)、低通滤波器及采样、A/D转换)和数字量输入输出通道(人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等)。

二、PSL620C系列装置简介

SL620C系列数字式线路保护装置是以距离保护、零序保护和三相一次重合闸为基本配置的成套线路保护装置,并集成了电压切换箱和三相操作箱,适用于输配电线路。目前该系列保护装置有PSL621C、PSL622C、PSL623C、PSL626C四种型号。

本系列装置基本配置(PSL621C)设有两个硬件完全相同的保护CPU模件,其中一个保护CPU完成距离保护功能,另一个保护CPU完成零序保护和三相一次重合闸功能,各CPU插件之间相互独立。各种保护功能均由软件实现。保护的逻辑关系符合“四统一”设计原则。

三、保护定值的整定

3.1以6kV线路保护为算例

当出线线路发生单相短路点直接接地时,根据电力系统分析相关内容,可得:

2、过电流保护时间T3=1.0秒

第四章 微机保护装置校验

4.1保护动作范围

电流互感器最大误差系数,按其铭牌参数取0.05~0.1,由于保护最小整定值为Iop.III=912A所以当电流小于912×(1-10%)时保护可靠不动作。当短路电流值大于912×(1+10%)时保护可靠动作。

由短路电流整定计算可知:

当电流在0A-433A时,三段保护均不动作。

当电流在433A-585A时,线路Ⅲ段过电流保护经过1.0秒跳闸。

当电流在585A-4680A时,线路Ⅲ段过电流保护动作,线路Ⅱ段延时电流速断保护动作,最后由线路Ⅱ段延时电流速断保护经0.3迅速跳闸。

当电流大于4680A时,线路Ⅲ段过电流保护动作,线路Ⅱ段延时电流速断保护动作,线路Ⅰ段电流速断保护动作,最后由线路Ⅰ段电流速断保护立即跳闸。结论:

针对电网在不同运行方式以及短路故障类型情况下进行的分析计算和整定的。通过具体的短路电流的计算发现电流的三段保护不能满足要求,故根据系统的实际要求,以及继电保护“四性”的总要求故采用了反应相间短路的距离保护和反应接地故障的零序电流三段式保护。涉及到不同运行方式下的不同类型的短路电流的计算。首先将各种元件参数标准化,而后对每个线路末端短路时进行三相短路电流计算,二项短路电流计算及零序电流的计算。在整定是对于每一个保护分别进行零序电流保护的整定和距离保护阻抗的整定,并对其灵敏系数进行校验。

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能,多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可以将所获取的被保护原件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任意终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可以完成测量,控制。数据通信功能,以及实现保护,控制,测量,通信一体化。

论文作者:张长盛1,吕晓羽2

论文发表刊物:《电力设备》2015年3期

论文发表时间:2015/11/2

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