配电线路继电保护整定计算问题探析论文_武磊,刘青,蒋剑峰

配电线路继电保护整定计算问题探析论文_武磊,刘青,蒋剑峰

(鄂尔多斯电业局 内蒙古鄂尔多斯 017001)

摘要:在电力系统当中,由于继电保护在对配电线路的保护整定计算有着非常高的具体要求,并且也存在很多相关的讨论,然而,在供电系统的稳定可靠性方面通常还是体现在配电线路上,一旦在配电线路上出现整定不好的问题就会造成事故范围的扩大,所以,必须要对配网线路的继电保护给予相当的重视。并针对在配电线路继电保护的整定计算中常见的一些问题以及方法等方面进一步的分析研究,进行探讨,从而提出相应的解决措施。

关键词:配电线路;继电保护;整定计算方法

引言

配电网中继设定核算是特别繁杂的过程,其中诸多环节均对核算结果有很大程度的影响,为此应当不断发现与归纳问题,来防止调整核算中经常产生的问题,归纳出问题的解决方式,构成合理的配电线路继电保护整定核算方式,确保继电保护设备的功能,达成配电线路的平稳运行。

一、配网线路继电保护整定计算的方法

在配网线路中比较常见的继电保护方法有三种,应用电流速断法,立即切断电路电流;过电流法,利用大电流切断电路;三相一次重合闸法,排查故障相线。所以配网线路继电保护整定计算方法也是在这三方面来进行的。在当前电网系统中,配网线路和其他线路掺和在一起,整个线路是很复杂的,所以在继电保护整定计算时就要考虑到这一复杂情况,使用更准确的整定计算方法。

1.1配网线路继电保护线路末级保护计算

在配电变压器二次侧,可以用躲过线路的最大短路电流来作为整定计算基础;也可以根据距离来开始整定计算,通常会应用线路低压侧为距离安装位置比较近的故障作为整定计算的基础。

1.2配网线路继电保护线路过流时保护计算

出现过流现象要根据躲过线路的负荷电流来做整定计算的基础,在计算的过程中还要考虑到继电保护返回系数、保护可靠系数和负荷自启系数等。对于系数的选择要根据实际情况来决定,若整个线路较短,配变总容量较少时,就应该选择较大的系数;当线路相对较长的时候可以利用低压闭锁过流保护或复压闭锁过流保护。关于整定电流的选定通常是采用最大负荷电流。

1.3提高重合闸的成功率

在配网线路上一般会安装三相一次的重合闸,通常是安装在末级来进行保护的,所以就不需要搭配其他装置来协作保护。对于重合闸,如何提高其成功率和减少重合时停电时间是首先要研究的问题,这能够大大提升用户体验,减轻受负荷的影响。通常重合闸的成功概率会受到电弧熄灭时间或由外部因素引起故障致使断路器滞空时间的影响。电弧熄灭时间通常会在0.6s以内,为了保证重合闸的重合连续性,通常重合周期在0.9~1.5s之间。所以要想提高重合成功率,可以将重合时间提高到2.0s左右,这也就验证了延长重合时间是能够显著提高重合的成功概率,是能起到显著作用的。

二、在继电保护整定当中所存在的问题

2.1励磁涌流的问题

在变压器的运行工作中总会出现一种特殊的现象就是励磁涌流现象,因为在空投变压器时,其铁芯内磁通是不能发生突变的这时会导致非正常周期的分量磁通,进而导致变压器的铁芯出现饱和,这就增大了励磁电流,最后导致了励磁涌流的发生。其涌流值则可以是其额定电流的6至8倍,而且它与变压器容量的大小也有直接关系,如果变压器的容量较小,则励磁涌流的倍数就会越大。而励磁涌流在一定程度上会具有很大的非周期分量,会通过在相当的时间范围内有所衰减,而衰减时间的常数会同变压器大小的容量有关,容量的大小就决定着衰减时间的长短。

2.2关于TA饱和的主要问题

对于10kV的线路而言,整个线路各个位置的电流是不相等的,在线路出口位置的电流一般较小,但是也是不固定的,它会随着系统运行方式或者是规模的改变而改变,最高可达到TA几百倍的额定电流,所以就会发生TA饱和的现象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从另一方面看,出现短路故障也是作为暂态的一个过程,由于在短路电流当中会含有大量的非周期分量,从而也就加速了TA的饱和。当10kV的线路出现短路时,因TA处于饱和状态,所以感应到二次侧电流应该很小,也促使了保护装置出现拒动,同时也提高了故障的时间,扩大了其范围,并且严重影响了运行设备的安全。所以,TA饱和问题是一个比较严重的问题,不经其本身比较难以控制,而且如果处理不当还会扩大问题的范围。

三、配电线路继电保护线路整定计算常见问题的处理

3.1涌流问题的处理

3.1.1涌流问题产生的原因

涌流是配电线路变压器因电磁感应现象产生的主要问题,对于整地计算必须予以高度重视。当变压器投入使用或停止使用时,会因变压器铁芯中磁通量的改变而产生非周期性的励磁电流,也称涌流,涌流产生的大小和衰减与变压器容量有直接关系,当变压器涌流超过额定电流的8倍以上时,就会产生涌流问题,不但影响配电线路继电保护装置的稳定,而且会对配电线路功能造成影响,是配电线路继电保护线路整定计算中必须重视的问题。

3.1.2涌流问题的技术处理

可以利用涌流产生的二次谐波避免励磁涌流的危害,降低配电线路继电保护装置出现误动作的可能,可以采用电流速断保护技术避免因励磁涌流过大,进而避免涌流对配电线路的伤害,也可以保护继电保护线路的稳定。

3.2 TA饱和问题的处理

3.2.1 TA饱和问题产生的原因

配电网线路出口位置会产生短路电流,并且会随着配电网规模和电气系统运行方式而产生较大的波动,如果配电网规模过于庞大则会在出口位置产生高于TA值几百倍的电流,进而导致配电网TA饱和现象的产生。此外,配电网短路时也会产生峰值和波谷差异巨大的电流震荡,加速了TA饱和故障的危害,容易导致继电保护装置出现拒动,并会延长拒动时间,进而扩大了故障的范围,对配电线路和电力设备造成运行上的严重影响。

3.2.2 TA饱和问题的技术处理

TA饱和的处理一般通过两方面的技术手段加以解决,一是,规范TA的技术选择,要选用变比值较大的TA,要考虑到配电线路和继电线路的饱和值,一般要将TA值控制在300/5的范围之上。二是,要通过技术设计和添加设备降低TA的二次负载阻抗,应将计量TA与保护TA相互独立,预防混用带来的问题,此外还应该尽量缩短TA二次电缆的长度,增加二次电缆的径级,降低二次电缆的电阻,防止TA出现饱和问题而产生的故障。

四、结语

综上所述,作为配电线路继电保护的重要工作之一——整定计算是一项十重要的基础性工作,要实现配电网安全、可靠运行必须实现配电线路继电保护装置的准确性,因此,在配电线路继电保护整定计算工作中是要熟练掌握一般的计算方法,对特殊情况进行重点计算,重视涌流问题和TA饱和问题对配电线路继电保护整定计算的影响,形成配电线路继电保护整定计算的科学结果和有效措施,确保配电线路继电保护装置的性能,维护配电线路的功能。

参考文献:

[1]配电线路继电保护整定计算问题探究[J].姜孟宇.黑龙江科技信息.2015(07)

[2]关于配电线路继电保护整定计算问题的探讨[J].邰向花.电子技术与软件工程.2013(20)

[3]配电线路继电保护整定计算问题探究[J].王勋.科技创新与应用.2014(31)

作者简介:

1.武磊(1984.4),男,汉族,工程师,硕士研究生,研究方向:继电保护整定工作

2.刘青(1988.6),女,汉族,工程师,硕士研究生,研究方向:电力系统培训

3.蒋剑峰(1972.12),男,汉族,工程师,大学本科,研究方向:继电保护整定工作

论文作者:武磊,刘青,蒋剑峰

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/8

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