地区电网继电保护整定计算若干问题论文_毛红霞,尤存

地区电网继电保护整定计算若干问题论文_毛红霞,尤存

(国网中卫供电公司 宁夏中卫 755000)

摘要: 在现今社会,电能已经成为一种无法脱离人类社会,并且人类社会同样无法脱离他的重要能源之一,电网系统的工作担负着电力资源的合理调配与传输任务。准确、合理的整定计算是继电保护保障电网安全稳定,电力行业支撑社会稳定发展的关键。

关键词:电网;继电保护;整定计算

1导言

随着社会的发展,人民生活水平的不断提高,电能已经成为一种无法脱离人类社会,并且人类社会同样无法脱离他的重要能源之一。电网系统的工作担负着电力资源的合理调配与传输任务。因此,保障好电网的安全稳定对于现代社会的稳定发展与进步有着至关重要的意义。而在对电网效用的保护工作中,继电保护恰好是电力系统中不可或缺的一道重要防线。合理的整定计算是继电保护装置在电力系统发生故障或异常运行时能迅速、正确地反映的关键。

2电网继电保护的基本原理及要求

2.1继电保护基本原理

继电保护为完成它所担负的任务,必须能够正确区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态间的区别。通常电力系统发生故障后,总伴随着电流的增大、电压的降低、线路始端测量阻抗的减小、以及电压与电流之间相位角的变化。以上参数的变化,不仅反应于每相中的电流与电压,也反应于某些对称分量,如负序、零序或正序的电流或电压。因此,继电保护依据这些参数的变化,可以构成各种不同原理的继电保护。

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。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。

2.2对继电保护的基本要求

不管是何种原理构成的继电保护,其在技术上必须满足四个基本要求:选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

一是选择性,是指继电保护装置动作时,仅把故障线路或元件切除,使停电范围尽量缩小,以保证无故障部分电网继续安全运行。在要求保护具有选择性的同时,必须考虑继电保护或断路器有拒绝动作的可能,因此需要配置后备保护,包括近后备和远后备保护。

二是速动性,是指快速地切除故障。快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性,减小电气设备的损坏程度,便于电动机自起动,以及可以防止事故扩大。电力系统对继电保护速动性的具体要求,往往是根据系统接线及被保护元件的具体情况而定,有时允许带有一定的延时来切除故障。

三是灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反映能力。电力设备的继电保护整定值应对本设备故障有规定的灵敏要求,对远后备方式,继电保护最末一段整定值还应对相邻设备故障有规定的灵敏要求。

四是可靠性,是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作;而在任何其他该保护不应该动作的情况下,则不应该误动作。可靠性主要由配置结构合理、质量优良和技术性能满足运行要求的继电保护装置以及符合有关标准要求的运行维护和管理来保证。

2.3不同原理的继电保护的评价及应用情况

反应单端电气量的保护实现相对容易,但不能实现全线速动。因为存在不能区分保护线路末端和相邻设备出口两类故障间区别的缺点,为防止非选择性动作,必须使无时限动作的I段保护的保护范围缩短到小于线路全长(I段不能保护线路全长),即要按躲过本线路末端最不利故障整定。I段不能保护部分的故障只能靠带时限的II段保护切除,同时做I段的近后备。因此II保护必然要伸入相邻元件内部,但不能伸出相邻元件的I段或II段保护范围,否则将与相邻元件的II段或III段竞争,失去选择性,即II段要与相邻线路保护的I段或II段配合整定,并要保证一定的灵敏度。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。

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反应被保护设备两侧或多侧电气量的保护,受电网结构与运行方式的影响较小,整定计算相对简单,能过快速判定区内、外故障,以达到瞬时隔离区内故障的目的。

反应单端电气量的保护在35千伏及以下电压等级线路、配电网设备中应用较为广泛。110千伏及以上电压等级设备多配置反应被保护设备两侧或多侧电气量的保护作为主保护,反应单端电气量的保护作为后备保护。

3整定计算的运行方式选择

3.1依据电力系统运行

在整定计算运行模式的选择过程中,最传统的选择依据就是根据电力系统自身的运行方式进行选择。而电力系统自身的运行方式一般分为正常运行与正常检修两种方式。正常运行方式顾名思义就是在正常的运行环境下进行的运行方式。在正常的情况下,电力系统内的全部设备包括线路设施等全部处于运行状态,电力能源的产生设备也按照正常的负荷进行使用。此时,设定整定计算的保护定值时,就需要依照正常的运行方式进行。而正常检修方式则是指邻近保护设备的相关或者元件处于检修状态的运行方式。当保护设备周围出现不同的元件或者回路时,每一个处于检修状态的元件与回路都会一一对应一种不同的正常检修方式。因此此时选择的运行模式就需要综合考量不同的正常检修模式,满足保护装置的选择性自由要求与灵敏性要求。但是对于目前这样规模的大型电网来说,按照这种传统方式进行的整定计算运算方式得到的定值往往趋于保守,只是在时间不允许考虑所有运行方式的时候,可以将其安排在核心部分的整定计算工作上。

3.2依据外部运行方式

我国的电网系统在进行保护设备的整定计算时,所按照的正常运行方式都是假定系统内的发电机组按照最大运行规模进行的。而发电机组按照最小规模进行的情况只发生在对连接该电厂的同一母线两侧的保护设备的整定计算中。因此,在进行整定计算前,首先需要校验线路零序电流中部分段落的保护设备灵敏系数,只把直接接在该保护设备后面的电源切换至最小运行方式,而系统内部的电源运行方式则不发生任何变化。

3.3依据短路情况

在上述几种常见的运行方式下,如果一个继电保护设备发生整定计算短路时,就将通过该保护设备的短路电流达到极端值时相对应的运行方式设定为计算定值的极端运行方式。

4整定计算定值的校核

继电保护的整定计算定值性能对于电力系统的安全科学运行有着相当重要的稳定作用。一般来说,对于整定计算的定值计算是通过继电保护装置在脱离系统在线状态时的最大运行方式来计算的,然后按照最小运行方式进行校验灵敏度来获得。而对定值进行校核的意义在于,从系统网络外获取电力系统的运行方式与保护信息,并在该运行方式下得到保护定值的灵敏数值来校验各个继电保护装置是否达到标准要求。如今,为了适应电力建设工程的快速发展与电网的规模化铺设,电力系统在建设的过程中为数据传输设立了专门的数据通道并自动化了电力调度系统,使得电网运行过程中的一切信息都能够得到实时的监控与记录。这样做的好处就是为定值校验的工作打下了基础,使其在离线过程中与运行过程中都能对电网的继电保护性能进行检测。

5结论

随着电能在人民生活、社会发展中作用的不断提升,保障电网安全、提高供电可靠性是电力行业的重要职责。继电保护对保证电力系统安全运行起着非常重要的作用。继电保护装置能否有效发挥作用与合理的保护配置、准确的整定计算、坚强的电网结构及周密的运行方式有密不可分的关系,必须把它们作为一个整体来考虑。本文通过对继电保护的概述与整定计算的分析,旨在提高继电保护技术人员综合业务水平,从电网的整体出发,多方位、多角度周密考虑,精确设置保护定值,发挥继保装置保障电网安全运行的最大作用。

参考文献

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论文作者:毛红霞,尤存

论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期

论文发表时间:2017/7/31

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