220kV及以下电网继电保护的整定计算分析论文_侯婷

220kV及以下电网继电保护的整定计算分析论文_侯婷

(国网山西省电力公司晋中供电公司 山西省晋中市 030600)

摘要:继电保护作为一种重要的保护措施,能及时地切除电力系统的故障从而避免事故的扩大,对电力系统的稳定运行具有非常重要的保障作用,是保证电力系统安全稳定运行的第一道防线。而要使继电保护的保障作用得以充分发挥,继电保护整定计算以及其管理显得尤为重要。除此之外,随着当下我国电网建设工作的快速发展,以及社会生产和生活对于电力的需求越来越大,对电网系统的继电保护工作提出了更高的要求。

关键词:电网线路;继电保护;整定计算

继电保护能及时地切除电网的故障,避免事故的扩大,对电力系统的稳定运行具有非常重要的保障作用,是保证电力系统安全稳定运行的第一道防线。而要使继电保护满足“速运性、选择性、灵敏性、可靠性”的要求,使其保障作用得以充分发挥,继电保护整定计算以及其管理显得尤为重要。另外,随着当下我国电网建设工作的快速发展,以及社会生产和生活对于电力的需求越来越大,对于电力系统的继电保护工作而言,进一步做好电力系统继电保护的整定计算与管理工作是极其有必要的。

1继电保护的方法原理

电网220KV线路横纵交错,电网结构也日益紧密相连接,不论是同一个电源还是不同电源间都单、双线,长、短线形成环形网状。正因如此,增加了保护整定点设置较难,而且计算模型难以直接应用。在电网运行过程中,220KV几点保护整定点及保护延时,要根据具体情况在“n-1”原则下有相关工作人员进行确定。整定中,对于缩短上下级保护配合时间的级差和延时时段切出故障的间隔这样的问题,一般是在可预见故障方式下,进行配合解决。220KV线路要通过确定线路配置中的全线速动保护的运作来保证其电网的安全性,可靠性等。另外500KV的电网的兴起使得220KV的电网在使用过程中会受到相应的干扰,有可能在使用中会造成短时间内的大范围停电现象。这对于使用220KV的用户们而言,在安全方面是存在一定的不确定因素的。故而,环网且双回线布置作为220KV远行接线方式,同时将单回线变组,这样的简化方式增加了整定计算的重要性。电网继电保护的四项基本性能是相互联系相互制约的,缺一不可。对于电网结构设计简单薄弱的可以通过继电保护进行补充协调。近年来,各种电子产品的兴起,各地用电负荷普遍增长,身为电网的安全监督保护着的继电保护更是责任重大,同时相应的工作人员需更细致的研究与应用整定计算,从而使得电网安全运行。

2 220kV以下电网继电保护的整定计算

2.1整定计算线路主保护

在各个分相电流差动保护中,差动电流最高值和最低值的取值是按照一次相电流小于600A和小于400A,并将其折算成二次值进行的。这种取值方式充分考虑了过度电阻的影响,并能满足差动保护应具备的灵敏性和选择性要求。纵联零序停信元件主要用来保证线路末端具备1.5~2的灵敏度。在具体的操作中,为了方便管理,在满足灵敏性要求的前提下,一般取480A折成的二次值,除此之外,均按照灵敏度计算标准取值。对于纵联负序停信元件,通常取720A折成的二次值,且线路末端发生金属性短路时的灵敏度应>2.如果将纵联零序启信元件取值为240A,并通过比较零序四段的两个数值后,就应选择两个数值中较小的那个。换句话说,如果满足取值为240A时的条件,就选取240A折成的二次值;反之,则根据整定值取值。

在纵联保护中,主要通过定值的灵敏度进行整定计算——线路越短,则要求取值的灵敏度就越大。如果线路长度≥0.1m,则选取线路感受电抗2.5倍的停信值;如果线路长度<0.1m,则选取线路感受电抗3倍的停信值,并保障停信范围不会过大。通常情况下,在电阻的分量计算中,应使保护动作区的最大阻抗值小于最小负荷阻抗值。将电阻定值和电抗定值代入四边形后,应对比四边形各角的参数与保护装置说明书中给定的典型参数值。

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2.2自动重合匣

在送电线上的故障通常是一瞬间的,在继电保护的作用下,线路能快速断开,线路不会受到损害,当需要正常供电的时候,只需要将断开处的线路断路器合上即可。另外在电力系统里,这是可以自动合匣的。这是在电力系统中被大量应用的。三相一次重合闸即为不论在跳、合闸中是什么状态、类型的故障,继电保护装置都会将三相断路器都断开,在重新合闸之后又能重新投入使用的一种方式。当线路发生故障的时候,离电源较近的继电保护会瞬时地跳闸,之后重新使用的时候再进行合闸,这种方式一般是用于几段串联的辐射线路中,但是重合匣的设备需要较近于电源一侧。另外,当线路出现故障的时候,采用的可以进行选择的行为进行跳闸,之后重新使用的时候再进行合闸,但如果该故障是永久性的故障,继电保护装置会没有时间限制的进行无选择的断开断路器。不论是以上的何种类型,这种重合闸行为的应用从某种程度上都会加大停电区域的面积。

2.3整定计算线路后备保护

接地距离一段保护的保护范围具有一定的稳定性,在运行中,不会因为改变运行方式而导致设备运行不稳定;接地距离的二段保护具有较高的灵敏性,且保护时间相对较短,零序过流保护的主要优点是它受过渡电阻的影响较小;在三段保护中可躲避非全相的最大电流,但灵敏度较低、动作时间较长。有些地区在对220kV电网进行保护时,虽然同时使用了这两种设备,但是,通常情况下,这两种设备只在各自的领域完成自身的任务,技术人员并没有将这两种保护设备完美地结合在一起。在进行线路后备保护整定计算时,应加强主保护,在合理保护的基础上简化后备保护,以确保线路系统的稳定运行。由于零序保护容易受到线路运行方式的影响,所以,在220kV电网的运行中,使用零序过流保护的线路较少。

2.4整定计算元件保护

线路和主变支路断路器失灵的保护计算通常是在电网小方式运行的状态下实现的。如果220kV母线余出n-1段线,在整定计算时,就要依据被保护线路末端或主变低压侧的最小值取值。在最小单相接地电流出现故障时,经灵敏度检验出的灵敏度应≥1.3,且在运行中尽可能地避开正常运行状态下的负荷电流。但是,由于母联短路电流的计算比较复杂,所以,母联断路器失灵保护统一选取400A折成的二次值,除此之外,均不考虑灵敏度检验。

结语:

随着新型工程的生产,逐级配合的整定越来越难以应用在工作中,另外继电保护技术的发展和装置动作各方面的提高,使得合理简化,所以继电保护的应用和整定计算计算的方式越来越受欢迎,而且能使得相应的工作的时间大大缩短,工作人员的工作效率也逐渐提高,整定人员的工作负担减少,计算方式也更便捷,这无疑使得误差减少,整定值的准确性也更能体现实际,进而使得电网的安全稳定受到保障,也从一定程度促进了电网的进一步发展和相关衍生行业与工作的蓬勃发展。

参考文献:

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论文作者:侯婷

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/9

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