摘要:继电保护整定计算做为继电保护系统的重要组成部分,其要求工作人员需要具有较强的责任心,同时还要具有扎实的电力系统专业知识。电力系统的发展给继电保护系统提出了较高的要求,同时随着科学技术的发展给继电系统注入了新的活力。继电保护的整定计算工作也比较适应继电保护发展需求,不断研究新方法来解决问题。本文就针对继电保护整定计算安全性的有效策略进行深入探讨。
关键词:继电保护;整定;计算;安全性
社会的发展,特别是经济的腾飞,促进了电力事业的成长。电力的广泛应用,已经成为现代社会的一个重要标志和基本属性。电力设备的用途日益广泛,经济发展、民生保障、国防安全、社会活动对于电能的需求越来越高,电网负荷不断增加,由此给电网运行稳定性提出了更高的要求。由于负荷大,运行环境复杂,电网运行可靠性问题成为人们关注的焦点。为了提高电网运行可靠性,确保供电正常稳定,继电保护装置在电力系统中获得了广泛应用。整定计算是继电保护装置工作过程中的一个重要环节。和配电网中的电流计算不同,继电保护装置整定计算方法更为复杂,过程更加繁琐,难度更大。当前我国继电保护整定计算要求必须按照继电保护对应电力系统最大的运行方式进行,对于灵敏度的检验则要按照最小的运行方式进行。
1、继电保护整定计算的特点
经过近百年的发展,在继电保护原理不断完善发展的同时,构成继电保护装置的元件、材料等也发生了巨大的变革。继电保护装置先后经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微机式等不同的发展阶段,正向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。整定计算工作也应适应继电保护的发展需要,研究新方法,解决新问题。这就要求从事定值整定工作的人员既要有强烈的责任心,又要通过不断的学习,使自己具备扎实的电力系统基础知识和继电保护系统理论知识,掌握新的继电保护原理。因为各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的,所以继电保护整定也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化(包括基本建设发展和运行方式变化),当其超出预定的适应范围时,就需要对全部或部分保护定值重新进行整定,以满足新的运行需要。如何获得一个最佳的整定方案,要考虑到继电保护的快速性、选择性、可靠性、灵敏性之间求得妥协和平衡。因此,继电保护整定计算要综合、辨证、统一的运用。
2、继电保护整定计算的基本任务
2.1确定保护方案
在目前的市场上,继电保护的生产厂家所生成的产品通常都是为了满足不同客户的需要,而生产出功能齐全的保护模块,整定人员在进行整定计算时,必须要结合电网的实际情况,根据被保护设备的具体特点来对这些功能齐全的模块进行选择性的运用。在继电保护还没有发展到微机保护时期,这个工作是由保护装置的设计人员来进行的,原来的保护装置时根据需要进行组屏的。而随着计算机技术的发展和进步,通过在微机保护中增加功能模块就能实现,而且目前的微机保护装置的功能也十分完善,但在实际中电网的实际情况都是各不相同的,并非必须要使用保护装置中的所有模块,因此整定计算人员就要根据实际情况进行选择性的使用。
2.2确定各保护功能之间的配合关系
2.2.1确定装置内部各功能单位之间的配合关系
在一套完整的保护装置内部,每个元件都有不同的作用,对每个元件的灵敏度和选择性的要求也是不同的。对于主要的元件来说,同时要保证灵敏性和选择性,对于辅助元件来说,只需要保证灵敏性就可以了。在整定配合上,辅助元件的灵敏度要比主要元件的灵敏度高。辅助元件的主要作用有:判别作用、闭锁作用和启动作用。当继电保护装置还处于采集模拟电气量的时期,这些元件通常是由不同的硬件来实现各自的功能,而在目前的微机保护装置中,反映的是离散化的数字量,都是通过软件来实现元件的这些功能。尽管微机保护装置中元件和过去的元件相比,具有不同的意义,但是他们所起到的作用在本质上是一样的。继电保护整定计算人员必须对各功能模块进行认真仔细的分析,明白各功能模块之间的逻辑关系,同时要结合被保护设备的故障特征进行综合考虑,进而将保护装置内部各个功能模块之间的配合关系确定出来,通过整定值的形式将这种配合关系呈现出来。
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2.2.2装置之间的协调配合关系
这是继电保护整定计算要做的基本工作。通过对短路电流的计算,为了保证可选择性,在灵敏度和动作时间两个方面把某个保护装置和相邻的保护装置配合在一起。也就是当电力系统出现故障时,对故障线路的保护必须必上一级相邻的线路更加灵敏,同时动作要更快。如果提高动作速度就要限制灵敏度,如果提高灵敏度就要延长动作的时间,这也就是遵循反时限的原则。伴随着电网规模的不断扩大,为了同时满足继电保护“四性”的要求,由一套保护来完成时不合理的,假如是一套保护,无法完全具备“四性”的要求,必须由一个保护系统来完成。在进行整定计算时,必须要以保护系统为基础,对各个功能模块之间的配合关系进行全方位的考虑。
2.3编制整定方案
继电保护整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值,并编写整定方案。通过整定计算工作,在给出一套完整和合理的最佳整定方案和整定值的同时,并对保护装置给予正确的评价,对不合理或不符合要求之处,及时提出保护装置切实可行的改进方案。当遇到电网结构变化复杂、整定计算不能满足系统要求而保护装置又不能充分发挥其效能的情况下,应按整定规程进行取舍,侧重防止保护拒动,同时在整定计算书中做出详细说明,为制定继电保护运行规程提供依据。
3、继电保护整定计算的改进措施
3.1关于分支系数计算环节的改进
要充分考虑整定计算过程中各方面因素的影响,当分布式电源发生变化时,不能再使用原有计算数据,而是要重新计算发生变化电源所在区域的继电保护,从而避免分支系数带来的误差,最大限度保障继电保护整定计算的准确性。
3.2断相口开路电压的计算
在进行继电保护整定计算时,关键的计算对象是配电网的运作线路在非全相运作同时具有明显振荡情况下的电压参数。对于已经确定的配电网,发电机的等值电势参数、断相口电压参数、等值阻抗的参数之间都具有相关性。然而如果根据常用整定方法就会出现计算量过大,造成此问题的原因主要在于:发电机的等值阻抗和电势参数都在暂态稳定状态下计算,而其实这两个参数对着电网结构的变化也不断发生变化。再次计算时必须对上述参数重新计算,这就会导致整体运算量过大。因此,通常在进行计算时都假设发电机的电势幅值为固定值,并据此对计算公式进行适当、合理的简化。然而这种解决措施也存在一定缺陷,即忽视了网络结构对开路电压参数所造成的影响,所以如果配电网相对复杂,整体结果会出现较大误差。基于此,对于上述问题可采取以下解决措施:在对断相口的开路电压进行计算时,通常采取网络等值计算方法,采取这种方法不仅能够有效控制运算工作量和工作难度,还能极大提高继电保护整定计算的准确度。对于网络系统模型参数可参考阻抗参数来确定,同时综合叠加原理,提出一种基于双端口网络的阻抗参数等值计算方法,以便得到自阻抗和互阻抗参数。
4、结束语
由于继电保护整定计算是继电保护系统中一个相当重要的环节,所起的作用是非常重要的,因此整定计算人员必须具有强烈的责任心的同时,还要有扎实的电力系统专业基础知识和继电保护系统相关的知识,进而确保整定计算的合理性,要对整定计算中的危险点进行综合的分析,这样可以在工作中抓住重点和难点,减少计算的盲目性,提高工作效率,更好的给电力系统的安全稳定运行提供服务。
参考文献
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论文作者:野梦航
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
标签:继电保护论文; 保护装置论文; 电力系统论文; 元件论文; 电网论文; 参数论文; 阻抗论文; 《电力设备》2018年第24期论文;