摘要:配电系统主要是因为人为设备或者自然等方面的因素而形成的,因此当配电网发生故障后,为了保证继电保护装置能够快速地清除故障,就需要保证继电系统的设备安全及可靠性等。因此,继电保护在电力系统中的地位,我们可以看出是十分重要的。
关键词:配电线路;继电保护;整定计算
一、继电器保护整定计算案例分析
当前我国10kV配电线路保护主要由电流速断、过电流及三相一次重合闸构成,而对于一些需要特殊保护的线路,则还可以利用电压闭锁等保护措施,这可以在很大程度上提高线路保护的可靠性,确保线路运行的稳定性,电力系统接线如图1所示。下面仅以电流速断保护为例说明:10kV配电线路作为直接与用户相连的线路,也是保护的最后一级线路,在对其进行整定计算时需要对其灵敏性进行充分的考虑,特别是对于10kV变电所的线路,则需要尽可能选择具有较高可靠性的电流速断保护,只有这样才能确保继电保护装置的灵敏性,所以通常在进行整定计算时,速断整定值往往会选择较大值。
(1)在配电变压器二次侧,可以按躲过线路最大短路电流进行初步整定,而在实际计算中,按照距离保护安装最短处的线路的最大变压器低压侧断流电流进行整定。
式中:为速断一次值;
为可靠系数,可取1.5;
为线路上最大配变二次侧最大短路电流。
(2)当变电所主变过流保护采用的是复合电压闭锁过流和低压闭锁过流以外的一般的过流保护时,在整定计算中需要将线路速断保护定值和主变过流定值相配合进行计算。
其中:为主变电压比,对于35/10降压变压器为3.33;
为变电所中各主变的最小过流值(一次值);
为相应主变的额定电流一次值。
(3)一些特殊线路继电保护整定计算的处理。①如果线路较短,在最小方式下是没有保护区的,如果下一级为变电所用户,可以采用时限速断保护,作为基本的继电保护开关,此时动作电流与下一级的保护速断配合,也就是可以取下一级保护最大速断值的1.1倍作为速断保护整定值。这种动作时限较下一级速断就会大一个时间差,在一些新建的变电所或者进行改造的变电所,这种速断保护可以保证其可靠性。②如果在保护安装的地方采用复压闭锁过流或者低压闭锁过流的主变过流保护时,这时在计算过流保护整定值时是不能和主变过流进行配合计算的。③对于较规则的、较长的配电线路,同时在线路上又没有多少用户时,在这种情况下的整定计算通常情况下都会选择躲过线路终端的最大断电流来进行,只有这样才能确保继电保护装置的灵敏性。④当继电器原速断整定值较小时,而且与负荷的电流值还没有多大差距时,这时候的速断定值则需要错开线路励磁涌流,而且还要确保速断定值能够有躲过励磁涌流的能力。⑤校验灵敏度。选择在最小运行方式的情况下,选择线路保护范围大于或者等于线路长度的15%进行整定。
二、配电线路继电保护线路整定计算的方法
常见的配电线路继电保护的方法一般应用电流速断法,及时切断配电线路电流;过电流法,采用大电流切断继电线路;三相一次重合闸法,确定故障的相线。因此,配电线路继电保护线路整定计算的方法也应该围绕三种方式进行。当前复杂结构配电线路和特殊负荷线路大量存在,进行配电线路继电保护线路整定计算时就必须考虑到配电线路的特殊性,应该考虑其他方式进行更为准确的配电线路继电保护线路整定计算。
2.1配电线路继电保护线路过流法保护计算
过电流法应按照躲过线路的负荷电流作为参考值进行线路整定计算,实际计算中要注意继电器返回的系数、保护可靠系数以及负荷自启动的系数。在对于处理特殊情况时,可以通过几个方面:选择适宜的系数如果线路相对比较短时,而配变总容量会相对较少,所以最好选用较大的系数。选择适当的复压闭锁或适当的熔断器:如果线路相对较长时,则可以应用低压闭锁过流保护或者是复压闭锁过流进行保护,对于动作电流的取值可以按照一般最大负荷电流来整定。如果对于保护不能有所改动时,可以在线路的中段进行加装跌落式的熔断器。
2.2提高重合闸的成功率
配电线路中主要是应用了后加速三相一次的重合闸。一般是安装在末级的保护上,因此是不需要配合于其他保护的。在重合闸当中主要考虑的就是怎样对提高重合闸的成功率以及减少重合的停电时间等,从而可以帮助用户尽量减少受到停电的影响。在一般情况下,重合闸的成功率通常是根据电弧熄灭的时间或者是在外力影响下所造成的故障,从而导致短路物体的滞空时间。一般电弧熄灭的时间必须要小于0.5s,所以,重合闸重合时的连续性,一般应用时间为0.8至1.5s之间。为了确保重合闸可以提高其成功率,所以重合闸的时间可以应用在2.0s左右,由此也证明了,把重合闸的时间从0.8s一直延长至2.0s,可以提高重合闸的成功率20%左右,并具有一定的成效。
三、继电保护整定中所存在的问题及相应的措施
3.1涌流的问题
在配电变压器当中励磁涌流是其所特有的,在空投变压器时,其铁芯内磁通是不能发生突变的,所以会导致非正常周期的分量磁通,导致变压器的铁芯出现饱和,增大了励磁电流而产生的。而它的涌流值则可以是其额定电流的6至8倍,同时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,如果容量较大,则它的时间常数也会较大,而涌流存在的时间也会较长。
解决措施:由于励磁涌流具有明显的一个特性,它会含有大量的二次谐波,因此可以应用这个特性,从而避免励磁涌流在保护时出现失误动作。然而把这种特性用于10kV的线路保护当中,就必须要进行对保护装置有所改造,从而提高了装置的复杂性,但实用性则会很差。而在励磁涌流中的其他特征则是其大小可以随着时间的变化而出现衰减。涌流在一开始会很大,但经过一段时间以后则会衰减至零,同时也可以应用涌流的这种特性,当对电流速断保护可以增加短时间的延时,从而避免因励磁涌流所出现的失误动作。因此,此类方法其较大的优点就是可以不通过对保护装置进行改造,只是增加了故障的时间,并可以达到运行安全适用的效果。
3.2对于TA饱和的主要问题
在10kV的线路出口位置因短路电流比较小,而在出口位置的短路电流它的大小会跟随系统的运行方式的不同以及规模等,当系统规模在不断有所扩大时,其短路的电流也会跟随变大,并达到TA几百倍的额定电流,所以就会发生TA饱和的现象。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。
解决措施:为了避免TA的饱和可以通过两方面解决,一方面在选择TA的时候,不能选用太小的变比,必须要充分考虑到在线路短路时的TA饱和,而对于10kV的线路保护TA时的变比应大于300/5。其次,应尽量降低TA的二次负载阻抗,避免计量与保护共用TA,从而缩短TA的二次电缆长度,也加大了二次电缆的截面,以防止TA饱和的问题。
结语
综上所述,电力系统中应用继电保护装置不仅可以有效的为电力系统发现故障,还能保护其他电力设备免受牵连,而配电线路继电保护整定计算作为配电线路继电保护的重要分析研究对象,因为准确的继电保护整定计算可以有效的提高电网供电的稳定性和运行的可靠性,可以有效的降低停电的频率,所以为了提高继电保护的能力,就要解决好配电线路继电保护整定计算中存在的一些问题,只有将这些问题解决好,才能保证配电线路继电保护整定计算的准确性,才能使继电保护装置更好地发挥动作保护。
参考文献
[1]李伯雏.关于电网继电保护中整定计算问题的探讨[J].中国城市经济,2011(01).
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[3]于喆.配电线路继电保护整定计算问题探究[J].黑龙江科技信息,2011(01).
论文作者:付凌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签:线路论文; 电流论文; 继电保护论文; 过流论文; 时间论文; 变压器论文; 变电所论文; 《电力设备》2019年第6期论文;