继电保护的整定值十篇

发布时间:2024-04-26 01:24:57

继电保护的整定值篇1

摘要:随着智能电网的发展,继电保护定值整定管理工作也提出了更高的要求,本文针对相关的网络拓扑与参数维护、定值与装置管理方面问题进行分析,探究现行条件下地区级继电保护整定系统整体设计问题,并针对系统中的重点问题、关键技术予以阐述,满足地区级智能电网保护整定系统管理工作发展需求。

关键词:智能电网地区继电保护定值整定系统分析研究

当前,网络技术在保护整定技术发展中发挥了重要作用,但是目前的保护定值整定管理工作状况与智能电网发展要求相比还有提升的空间,本文针对智能电网下市县一体化继电保护定值整定管理系统构架进行论述。

1、智能电网地区级继电保护定值整定系统构架

在本系统中,调度中心借助于网络平台实现与现场设备之间的通信,同时对emS/wamS数据进行有效搜集。由此可见,网络平台能够实现设备相关数据及监测、控制管理功能。数据中心借助于编码对网络平台系统提供支撑,实现实时采集、非实时采集以及关系数据互访。数据中心还负责提供基本数据引擎和智能决策引擎以及数据可视化引擎等多种数据引擎。继电保护整定系统是借助于统一网络平台下智能化高级软件运用系统,能够对一次系统拓扑感知、智能整定以及定值管理、保护重构和远方定值置入、保护装置等进行在线状态监控并进行智能警示。

2、继电保护整定管理系统技术分析

2.1网络拓扑自动获取

目前对拓扑主要以办理异动申请途径实施维护,工作量较大,和当前智能保护整定计算系统工作要求以及发展态势不相适应。借助于统一的智能电网调度平台,能够实现emS/wamS系统采集状态量共享目标,借助于SCaDa拓扑能力寻求继保整定所需拓扑网络,形成具有实时性的继保整定计算网络,相关设备通过源端维护提供准确的系统参数。

2.2供电方案形成

当前市县电网普遍采取220kV电源点向下辐射,各110kV变电站以单一电源供电直至电网终端,调度单位会通过运行方案形式划定各220kV变电站的服务区域,继电保护整定计算是建立在这样的区域划分基础之上的,所以系统归算阻抗计算要立足于供电方案分界,才能够提高正确性,也有助于原理级继保整定时间自动分级,快速方案形成的关键之处在于自动搜索技术的运用,具体流程如图2。

2.3自动解环技术

自动解环是供电方案形成的一个重要组成环节,目前在市县一级电力线路环网以同电压等级变电站之间三角环或矩形环为常见,在解环中先要明确起点和环网拓扑,搜索环内最佳的起点至拓扑端点路径,实现环网的尽快解开,进一步进行搜索。

2.4市县分界拼接技术

市县网络一体化需要解决拓扑共用网维护以及站点多网络节点多问题,可以分层分区方式解决,在市县调度管辖电压等级上予以分层,市县以及县区之间调度予以分区,界定为设备管辖范围标准。借助于分层分区对整个网络实施划分,区域边界以边界网络等值归算,避免了系统整定计算一定要开展全网归算的因素,提升了计算的效率与速度。在此基础上,分层分区还能够实现供电方案形成用户权限按层按区开展,构成动态多区域共同维护的构架。

2.5自动整定技术

网络拓扑自动获取和供电方案形成以及系统参数源端维护等方面,为整定计算奠定了基础,当前我国常用的整定系统应当实施网络保护配置和定值单制作,以满足实际运行需求。智能电网背景下保护整定系统能够和保护装置实现互动,系统与保护设备连接之后,自动获得保护配置,无需再进行人工配置维护。结合定值单管理方面,鉴于保护产品定值项差较大,应当分别配置整定。实现智能电网条件之后,生产商的产品定值项必定要实现规范化与统一,对于推动整定原则自动设定具有重要作用。建立在以上基础上,整定系统能够开展自动整定计算,生成标准定值单列表,在经过程序审核之后保持在待执行,处于装置定值待置区,调度人员发出指令之后,系统会以自动远控途径将定值置入保护装置,完成自动整定操作。

2.6继保网络重构技术

鉴于当前市县级网络分布式电源相对较少,节点也不多,要通过提出电源接入要求才能接入电源,借助于保护的人工调整,尽量实现保护定值与小电源接入、推出模式相吻合。实现智能电网环境与条件之后,小电源分布式接入较多,投入与否具有较大的随机性,影响系统潮流。以光纤保护作为主保护、三段式保护备护的形式进行保护配置,借助于光纤提升连通性。在这样的背景下人工定值调整难以适应电网运行实际需求,应当保证继电保护整定系统能够对保护整定值进行实时调节,顺应分布式电源上网的途径变换。继电保护装置还能够实现在线操作与检测系统状况,一旦出现异常情况能够实施保护自恢复,重构继电保护系统,保障和支撑整个电力网络系统的安全运行。

综上所述,在智能电网发展条件下,应当建立起相适应的电力调度继电保护定值整定系统框架结构,成为主具备主动思考能力的调度支持系统核心环节,为电力网络的安全平稳运行发挥促进作用。

参考文献

继电保护的整定值篇2

关键词:35KV;继电保护;整定

1 特殊天气下35KV变电站继电保护定值适应性分析

1.1 线路保护弱馈适应性

冰灾期间,由于线路故障跳闸,不少35kV变电站仅剩一回出线甚至全停,造成不少线路临时变成终端线运行,出现弱馈方式。如果保护不投弱馈控制字,若线路出现纯相间故障,则全线速动保护不能动作,仅靠后备保护延时切除。如2008年1月30日16:23赣嘉i线aC相问故障,嘉定变为弱馈侧,电流消失,该线路正常为联络线,两侧均为强电源侧,未设置弱馈控制字。根据正常逻辑,线路故障后,被对侧启动发信闭锁两侧高频保护,两侧高频保护均不能出口,最后依靠赣州变相间距离Ⅱ段正确动作跳三相开关,嘉定变保护不动作。

考虑到冰灾发生期间电网运行方式变化无序,线路强弱电转换频繁,依靠人工更改定值难以实时跟踪电网运行方式的变化,同时线路故障绝大部分是单相故障,出现纯相间故障的几率非常低,再加上电网遭受破坏后,系统稳定要求相对有所降低,故没必要对临时出现的终端线路更改弱馈定值。

1.2 保护装置启动元件定值的适应性

根据多年来的整定计算和故障分析经验,我们在日常整定计算中,着重提高了保护装置启动元件的灵敏度,一般灵敏度高达4,相电流突变量、高频零序电流、高频负序电流定值一次值均小于或等于180a,因而对运行方式具有较高的适应性。在这次冰灾中,通过对多条线路保护装置启动元件定值的校核,不存在灵敏度不足的问题,没有对保护装置启动定值进行更改,系统出现任何故障,保护均可靠启动并迅速切除故障。

1.3 零序电流保护定值的适应性

随着电网的快速发展,电网结构日趋复杂,由于零序电流受系统运行方式的影响极大,零序保护i段已难以适应电网运行方式的变化。近年来,通过对零序保护定值研究分析,在系统小方式下,近70%的保护零序i段保护范围还不足40%;如果再考虑到保护背侧元件检修的话,那么零序i段的保护范围还将进一步缩短,在相当多的情况下,零序保护i段即使在出口处故障也无法可靠启动,完全丧失了配置该段保护的意义。

为了保证电网的安全稳定运行,避免电网运行31方式频繁变化引起零序电流保护i段的超越,在35KV及以上系统配置双套主保护的前提下,从2005年开始,我们在简化35KV线路零序保护整定计算上迈开了关键的一步,即结合新建工程将35KV线路零序电流i段全部退出运行,仅保留零序Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段。采用上述零序电流保护简化方案后,零序保护对电网运行方式变化适应性大为增强,这次冰灾中我们没有由于运行方式原因更改线路零序保护瞬时段定值,系统也没有因此出现保护的超越问题,效果明显。但是零序电流保护受系统运行方式影响大,零序Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段仍然按照逐级配合的原则进行整定计算,由于电网结构复杂,35KV电磁环网运行,35KV线路成串成环,长短线路交替出现,运行方式灵活多变,造成零序后备保护段失配严重。

冰灾期间由于线路受损停运,引起电网运行方式灵活变化,对继电保护线路保护弱馈、保护装置启动元件、零序电流保护继电定值会出现问题,因此,在实际继电保护定值确定时要考虑到这些特殊天气情况。

2 继电保护误整定分析

2007年7月5日23时40分,采石变繁采2876线路因天气阴雨,空气湿度过大,引起瓷瓶发生雾闪,线路两侧2876开关a相均跳闸,重合成功。同时,引发刘村变2868线路保护误动,2031开关单跳重合成功,2032开关跳闸。

事故发生后,通过对刘村变2868线路RCS一902a微机高频闭锁保护、微机光纤纵差保护动作报告及2031、2032开关保护面板显示信息的分析,发现高频闭锁保护、微机光纤纵差保护均起动但来动作出口,导致2868线路跳闸的唯一保护为工频变化量阻抗保护。核对定值单,工频变化量阻抗保护一次整定值为312,tV变比2200,ta变比240,折算到二次值应为0.33Ω;现场检查发现RCS-902a装置内工频变化量阻抗保护定值仍为3Ω,即未进行一、二次折算。从而当发生区外正方向故障时,误动跳开刘村变2868线路2031、2032开关。

3 继电保护定值整定注意事项

3.1 加大对弱电源自适应保护的研究

冰灾期间以及电网恢复过程中,系统运行方式变化无常,线路强弱电源变化无序,通过人工更改定值难以跟踪电网运行方式的变化,线路纵联保护有拒动的可能。为响应国家关于节能降耗的发展战略,今后将改革现行发电调度方式,开展节能发电调度,则电网和发电机组的运行方式更趋灵活,同时随着35KV电磁环网解环,将出现部分35KV线路强、弱电源频繁转换等问题,频繁地更改保护定值就是电网的不安全因数,因此应研究解决35kV线路强、弱电源转换引起保护装置自适应问题。

3.2 加强继电保护管理

为了杜绝继电保护“三误”事故的发生,应加强继电保护管理。定值管理作为其中的一项重要内容,应结合电力系统发展变化,定期编制或修订系统继电保护整定方案。正常情况下各部门均应严格按照继电保护运行方案执行。现场编制继电保护定值单清册。并建立二次设备台帐。设备变更后及时更新台帐。

3.3 健全沟通渠道

新设备投入时,调度部门整定专责应在新装置投运前下达调试定值单供现场调试使用,保护人员现场调试后将调试结果、调试定值单中存在的问题,书面反馈整定专责。保护整定人员认为定值符合现场要求,经生技部门认可后,调度部门下达正式定值单供现场使用。

3.4 加强检验力度

在设备检修、试验、事故等情况下,涉及临时校核、调整有关保护定值时,方式人员应将方式变更情况等提前通知整定专责,整定专责依据检修申请或方式变更方案,根据一次方式变化情况和要求,进行临时定值的校核计算并反馈方式人员,调度下令通知运行人员和修试部门,由保护人员按临时定值对定值进行重整或按新定值另置区。当电网恢复正常运行方式时,由调度下令,保护人员恢复正常方式定值。

继电保护的整定值篇3

关键词:继电保护仿真程序设计构想

一、继电保护整定计算程序现状

随着电力系统的发展,电网规模越来越大,结构也越来越复杂,继电保护整定计算的工作量也越来越大,而且整定计算的定值无法通过实际故障的情况,来验证其选择性和灵敏度。整定计算程序只能校验保护定值对本线的灵敏度,不能计算保护定值的远后的保护范围。另外,对于新设备的投产,整定计算不可能进行整个电网的保护整定计算,而只能进行局部电网的保护定值整定计算,因此,日积月累在整个电网保护定值配合上,可能会出现偏差,造成保护定值之间的不配合而使保护误动。一般的整定计算的工作,简单的流程图如下:

往往审核人的审核只对计算结果进行审核,在运行方式上的考虑及配合是否合理还不能验证,而且校验工作也不是很直观。因此,开发研制继电保护仿真程序是非常必要的,也将是非常实用的。

有了继电保护仿真程序,将有助于继电保护的定值的校验,防止运行中的继电保护定值的失配及灵敏度不足等问题。继电保护仿真程序具有模拟电网各种故障(包括复故障)的功能,以校验保护定值的正确性与否,增加了以上环节后,保护定值整定计算工作的流程图如下:

增加了仿真程序检验计算步骤,也就增加了一道防线,能对保护定值进行进一步的校验,而且很直观,能有效地防止保护定值的误整定。

二、继电保护仿真系统的组成

继电保护仿真程序就是利用计算机程序模拟电力系统各种故障,用故障量来检测保护的动作行为,并能输出各站的保护动作情况。其主要由程序和数据库两部分组成。

(一)数据库主要有:

1、电网一次系统图:

包括所有整定范围的一次电网结构图,应标有断路器状态,断路器在断开位置和合闸位置应有明显区别,以提醒计算人员有关保护动作跳闸情况。

2、继电保护定值库

a、元件参数:电网元件参数数据是用来模拟故障计算时依据,必须是电网运行元件的实测参数。

b、继电保护定值库:与在电网中运行的实际定值一致,包括各种保护的定值。

(二)程序部分

程序主要包括下面几个部分:模拟故障计算、保护动作行为的判断和报告输出等。

1、模拟故障计算程序:

模拟故障计算程序是仿真系统的核心,它应能够模拟各种故障类型,并对各厂、变每条线的保护的各种测量值进行计算,如相电压、相电流、相间阻抗、接地阻抗、零序电流、负序电流等。

2、保护动作行为的判断

根据程序的计算结果,与继电保护定值比较,来判断继电保护的动作行为。对各种保护分别进行判断。对于阻抗、电压和电流等保护的判断,直接用测量值与定值进行比较,比较的顺序是,从一段开始,如果在一段范围内,则输出保护动作,不再进行下一段的比较;如果一段不动,再与二段定值比较,以此类推。纵联保护的动作与否,要看对侧高频测量元件是否动作,如果也动作,则输出高频保护动作,否则,判断为未动作。而分相电流差动保护还应与线路对侧矢量电流相加再与定值进行比较。

3、输出报告

比较完毕后,输出保护动作情况报告,并在电网一次结线图上标明保护动作情况。

输出报告中保护动作情况表应有如下内容:

时间:年月日时分秒

系统运行方式:

机组运行情况,元件检修情况,

故障情况:

故障地点,故障类型,相别,

故障量:Ua,UB,UC,3U0,ia,iB,iC,3i0。。。

保护动作:

变电站名,线路名,测量值,保护定值,动作时间,灵敏度。。。

。。。。。。

从报告中可以清楚地看到保护的动作的详细情况。

三、继电保护仿真程序的使用举例

仿真程序的运行过程如下:

继电保护仿真程序的主要用途有:保护定值的校验、事故分析和事故预想。

(一)电网运行中继电保护定值的校验

以简单的电网为例,如图四所示:

各厂站都装有高频、距离和零序电流保护。

1、相间距离保护定值的校验。

a、在CD线出口10%处模拟两相短路,保护的动作行为应是:两侧的纵联保护应动作,CD线C侧距离保护一段应动作,D侧距离保护一段不应动作,距离二段保护应动作。BD线B侧距离二段不应动作,De线e侧距离二段不应动作。

B、在CD线上25%处模拟两相短路,保护的动作行为应是:两侧的纵联保护应动作,CD线两侧距离保护一段应动作。BD线B侧距离二段不应动作,De线e侧距离二段不应动作。

可在系统的任意一点模拟故障,来考验保护的动作行为。

2、接地距离保护。接地距离保护的检验方法与相间距离保护的校验方法基本相同。

3、零序电流保护的校验方法。

a、非全相振荡情况,只校验零不灵敏一段保护定值,不应有零不灵敏一段保护动作。

B、其它校验方法与相间距离保护校验方法基本相同。

2、事故中继电保护装置动作行为的分析

如果在电网故障中,保护装置有不正确动作行为,首先要根据当时的系统实际运行方式,可在寻找到的故障点处模拟相同的故障类型,来计算相关变电站和发电厂的电压、电流及阻抗等值,观察保护的动作情况,分析故障中的保护装置的动作行为。并与录波结果进一步进行核实,以保证与当时的实际情况相符,从而验证了保护装置动作的正确与否。

利用仿真程序分析电网事故,可以大大提高工作效率和工作质量,为继电保护工作提供了先进的管理手段。

3、调度员做事故预想

继电保护仿真程序,还可以为调度员做事故预想方案提供方便。调度员可根据事故的预想方案,利用仿真程序在相应的故障点处模拟故障,来观察保护装置的动作情况,做为事故预想的根据,使事故预想的方案更符合实际。

4、临时方式保护定值的校验

继电保护的整定值篇4

【关键词】继电保护;安全运行;改进措施

继电保护试验的宗旨就是检测继电保护设备质量,从各种技术参数中判断保护的好坏,达到保证设备正常工作之目的。因此,对继电保护试验中发生的问题进行分析,制定改进预防措施,对于工程实践,有着重要的现实意义。

1继电保护的基本要求

当电力系统中,如果本身发生故障或不安全运行时,且有可能危及电力系统安全的情况下,能够自动向相关工作人员发出信号,或者通过控制装置设备发出跳闸命令,切断或终止引起这一事件的设备,通称为继电保护装置。

1.1基本结构

继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的模拟量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的开关量。大多数情况下,继电保护装置分为四大模块,如图所示:测量单元、定值设定单元、逻辑处理单元、执行单元。

1.2基本功能

继电保护设备作为电力系统的重要组成部分,在大量的工作实践中,要求继电保护设备具有以下基本功能:

(1)保护。当被保护的电力元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地向最有效的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对系统的影响,降低对系统安全供电的影响。

(2)调整。在电气设备的不正常工况时,能够根据具体的工作情况及时发出报警信号,提醒工作人员进行处理。通常,在一定的范围内,是由装置自动地进行调整,一旦发生重大偏差时,继电保护装置会主动将事故的电气设备予以切除。

1.3基本要求

由于继电保护的重要性,其装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

可靠性是指保护应当能够可靠动作。这是最根本的要求。选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路,装置的灵敏系数及动作时间,在一般情况下应相互配合。灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时,保护装置应具有必要的灵敏系数,保证能够有效切除故障,在继电保护中,对选择性和灵敏性的确定,通过继电保护的整定实现。这也是继电保护装置安装与调试的重要内容。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

2继电保护装置故障异常动作原因类型统计分析

综合某电建公司继电保护班的统计数据,在多个110KV变电站试运期间,装置共动作182次。继电保护装置异常动作原因类型统计如表1所示。

表1继电保护装置故障异常动作原因类型统计

注:其它类型故障导致继电保护动作的原因主要是指直流接地、直流保险熔断、直流回路串入交流信号、电压抽取不正常、一次设备等引起的保护装置异常动作。

从表1统计的数字来看,占前五位的异常动作原因分别是定值整定问题、接线问题、瞬时缺陷,分别占故障总次数的35.3%、17.6%、13.2%。“定值整定问题”原因造成继电保护装置异常动作占首位(35.3%)。定值整定问题系指对继电保护设备整定得不合理,造成继电保护装置误动或者拒动。而接线问题也占有较大份额,说明这类故障也要引起工作人员足够的重视。

3问题分析

3.1继电保护定值整定

针对继电保护装置异常动作原因的微机保护大量使用后,整定试验不应该再作为检验工作的重点,虽然现在的检验规程,包括针对微机保护的检验规程,对定值试验仍保留了较大篇幅。从近年来发现的定值整定方面的问题看,主要集中在控制字整定、临时定值整定及应用、综自站改定值等方面,问题的发生基本上都与人员技术水平和责任心相关,而不是保护装置本身的定值错误。

3.2回路检查试验

接线问题造成的故障,作为专业人员,应当根据二次回路的特点,按照检验规程的规定及具体工程的实际,进行必要项目的检查,因为二次回路涉及整个变电站,较保护装置影响范围更广,这是形成了当前安装检验的重点。

4改进预防措施

4.1单体调试前

在施工现场,进行继电保护定值整定时,首先要进行技术交底,按照作业指导书的方法与程序进行相应的调试。对于安装工作完工后,调试工作开始前,应检查安装人员是否按要求将应断开的连接片断开,着重检查连跳其它断路器的连接片、启动失灵保护连接片、远跳回路连接片,联切小电源连接片、跳合本间隔的连接片等:检查应断开的交直流电源空气开关是否已断开。

工作开始前根据图纸拟订好二次回路安全措施单.对于所有连跳回路、远传启动对侧回路、失灵回路、跳合本间隔等重要回路在解脱和恢复安全措施前应将上下相临的端子用绝缘胶布封好。对于交流电压回路也应采用相同的方法做好安全措施,以防将试验设备所加电压加入交流电压回路。

如果检修的设备电流回路接入母线保护装置,应在母线保护屏内将该电流回路端子连接片断开。

4.2整组试验

整组试验时要采用动态方式进行。在试验开始前应打印一份定值与正式定值核对,定值单上没有的定值应认真记录,装置内调整的系数,将装置插件拔出检查并记录。试验时定值要按运行定值摆放。在试验过程中如有疑问应仔细检查,不能让轻易放过任何细小的问题。试验时应按定值的1.05倍与0.95倍来检查装置,应该动作的必须动,不该动作的必须不动。动作的时间应用试验设备采集并分析是否正确。如果设备可以打印故障波形的要将波形打印出来分析。

带有方向的保护必须做正、反方向试验,结合ta的一次及二次极性接法,并对照保护定值验证保护的方向性是否正确。保护装置相关韵闭锁条件必须一一模拟检验其闭锁功能是否正常。对于定值投入的信号均要逐一检验,如过负荷闭锁有载调压、ta断线等。

继电保护的整定值篇5

关键词:农网;继电保护;整定计算;管理;安全运行

0前言

随着农电负荷的不断增长,农网改造力度的不断加大,农网网架结构日趋复杂,相应的保护配置、继电保护的动态管理技术不相匹配,使得农网继电保护整定计算中问题(选择性、灵敏性、可靠性)日趋矛盾。做好农村电网继电保护整定计算工作,对已安装的各种继电保护按照具体电力系统的参数和运行要求,通过计算分析给出所需的各项整定值,使各种继电保护有机协调地部署及正确的发挥作用,是保证电网安全运行的重要环节。

1继电保护整定计算的特点与要求

继电保护整定计算丁作是继电保护系统的重要组成部分。它要求从事该工作的人员既要有强烈的责任心,又要有扎实的电力系统基础知识和继电保护系统理论知识并熟悉微机型继电保护装置的硬件、软件。

由于继电保护整定计算工作不能独立于继电保护之外,所以整定计算也必须满足“四性”的要求。即“可靠性”、“选择性”、“快速性”、和“灵敏性”。这“四性”既相辅相成、相互统一,又相互制约、互相矛盾。继电保护整定计算在完成“四性”的要求时,必须统筹考虑,不能片面强调一项而忽视另一项,以致“顾此失彼”。

2继电保护整定计算人员问题及改进措施

整定计算是继电保护工作中的重要一环,电力系统的安全和可靠在很大程度上取决于继电保护和安全自动装置的安全和可靠。而人员是完成继电保护整定工作的主体,整定人员的水平、经验、工作态度甚至当时的精神状态都将影响整定工作完成的效果。

2.1整定计算人员问题

(1)部分县级供电公司无专职的继电保护整定人员,以至人员变动频繁,整定计算人员水平参差不齐,不能保证继电保护整定工作的整体水平持续性提高。改进措施:如果确实无法配备专职整定计算人员,可设多名兼职人员,确保计算、审核的顺利开展。即使一名兼职人员因公出差,也不会影响定值单及时下发。

(2)不同的整定人员按规程进行整定计算,在此过程中由于选择的整定方案、整定原则的不同,可能造成整定结果的差异,对具体保护装置内控制字、压板等理解不一致。例如,控制字中复压闭锁方向应如何取舍;ta断线闭锁差动是否投入;线路重合闸时间如何确定;35kV联络线是否需要投两端保护;主变后备保护中限时速断电流保护是否投入;计算中可靠系数、返回系数取值是否统一;主变定值与线路时限的匹配原则及不匹配时如何取舍等问题。改进措施:由地调组织编写制定农网继电保护整定规则,针对不同厂家的保护装置做具体说明,为以后的保护整定人员提供学习参考和整定、核查依据。

(3)继电保护整定人员参加系统培训机会不多,各级整定人员之间进行集中学习,相互交流探讨的力度不够。

2.2改进措施

各县级调度单位应结合其人员调整及其岗位适应性要求安排专(兼)职保护整定人员,将人员信息、联系方式上报地调。借地调开展各县保护定值核查机会,安排人员到地调进行培训学习,让县公司继保整定人员熟练掌握二次回路、保护装置的原理及功能、整定原则及运行注意事项,提高其业务水平。平时工作中,各单位结合实际坚持开展动态培训工作,有计划地为继电保护人员创造更多外部培训及现场培训的机会,特别是有新型保护装置入网时,应组织本单位继保人员进行充分的专项技术研讨,为今后保护整定工作打下坚实基础。

3整定计算基础资料管理问题

(1)二次设备建档工作不能及时更新,缺、漏、错现象普遍存在。如新建项目部分设计修改无设计更改通知单,改扩建项目竣工资料不齐全,所存图纸及说明书等资料不是当前有效版本;各县公司二次竣工图册缺失问题严重,跳闸出口整定工作无法进行,影响保护整定及核查工作开展进行;对县公司上报保护核查资料是否准确,是否到现场进行过核对,地调保护专业人员无从监督;二次设备建档工作不系统、不细致的关键问题是由于管理方面无相应考核措施,特别是对工程项目竣工移交资料环节的管理缺乏有效监管。

改进措施:制定相应的整定计算资料的上报与规范及考核制度。明确各单位继保方面有关人员(如工程管理部门、施工单位、设计单位、调度部门等)的分工,对不按要求承担相应建档责任的进行考核,同时应重视对工程的前期管理,及时向施工部门强调应交资料及考核方式,以避免后期被动地催补资料。

(2)没有建立完善的设备缺陷归档管理机制。在保护装置验收及保护专项检查中,会发现不少保护装置或次回路本身固有的缺陷,如装置显示的跳闸矩阵控制字与现场试验结果不一致、个别回路功能不正常或甚至没有接线等,只是简单地向有关人员口头传达,而没有形成书面材料存档,没有建立完善的设备缺陷归档管理机制。

改进措施:利用各种专项检查工作机会,派人员现场核实校对所有保护装置定值单;将检查中发现的问题或缺陷形成书面材料,以方便调度运行、整定人员查阅。如果继保人员变动频繁,这种特殊的资料的整理显得更加重要。

(3)由于保护装置的更新换代,版本升级速度不断加快,累积的旧保护装置版本越来越多,而新型保护装置类型层出不穷,继保人员在保护功能调试或整定计算工作中容易受习惯性思维约束。例如有些110kV线路保护一般仅有tV断线过电流保护功能,国电南自pSi21C、北京四方CSL-162C线路保护除了tv断线过电流保护外,还单独设置有过电流保护,整定计算人员如果忽略这小小的功能变动而误整定,则可能造成过负荷跳闸或故障时越级跳闸的严重后果。

改进措施:微机保护装置版本的每一次升级必须经生产技术部门核准,并报整定计算部门备案,同时提供软件框图和有效软件版本说明及程序版本号。整定计算人员向现场保护专业人员多学习,更深入的了解保护装置。并且必须拿到现场打印出的微机保护定值清单,以及相应的技术说明书后,才能进行整定计算。若有不符之处,应立即联系厂家,了解并确认改动项目后,依照装置实际情况计算并下发正式保护定值通知单。

(4)新建、改扩建工程中,项目负责人或工程管理部门未按有关要求及时向整定计算部门提供有关资料的现象时有发生,有时甚至在投运前两天才提供,或者相关资料错误而临时重新提供,造成定值计算时问太仓促,导致整定计算考虑不周的机率变大,同时也影响了定值单的正常发放工作,这极易埋下事故隐患,危及电网安全稳定运行。保护定值管理已有相应的技术及运行管理规定,但作为专业规定,缺少对相关各部门的监督和约束力,特别是基建与设备运行管理部门从属不同单位时,可操作性差,无法保障定值管理的连续性、严肃性。

改进措施:由地调整定计算部门列出所需资料清单,由工程管理部门在开工前转交施工单位,凡因资料提供不及时影响整定计算工作的由有关部门加大考核力度。针对现状制定出符合实际生产流程的相关规定,作为监督、协调各部门参与定值使用及管理工作的依据。设计、基建、技改主管部门应及时、准确地向调度中心提供有关计算参数(保护类型、投运范围等)、生产管理部门应建立设备(如线路、主变等)为单位的详细的档案。结合农网保护整定实际相关工作制定继电保护定值管理工作流程,使继电保护定值管理工作不再是孤立的、个别人参与的专业项目。

4农网存在的问题及解决办法

4.1选择性差

(1)农网因串级级数多,按常规后备保护时间逐级配合,越靠近电源的保护时限越长。若尽量保系统,从上级向下级逐次配合,在线路末端出现0s保护动作时间,使用户保护无法配合。在保护灵敏度满足的前提下,可适当在某一级退出后备段,以节省系统时间级差,或采用重合闸补救方法。

(2)对于保护配置为两段式的保护,选择性更差,所以保护配置最好为三段式保护,特别是靠近电源侧保护为三段式保护最优。

(3)农电变电所主变一般按2台配置,由于负荷波动大,2台主变在负荷高峰期低压侧并运,负荷低谷期分运或单运,导致运行方式变化很大。线路变压器组接线的线路保护过流二段要保证选择性按在最大运行方式下躲主变低压侧(并运)故障整定,有可能在最小运行方式下线路末端灵敏度不足。此时应牺牲选择性保灵敏度。因过流二段保护有一定的延时可与主变低压侧保护过流一段(无时限)配合。网架的不合理,运行方式变化大,保护配置简单是造成农网选择性差的主要原因。要满足选择性就必须改善保护配置,过流保护应加装低电压闭锁或更换为受运行方式影响小的距离保护,最终解决办法是改善网架结构。

4.2可靠性低

(1)过负荷。由于整定计算提供负荷不准确,或对负荷预测不准确,尤其在特殊运行方式下,由过负荷引起保护动作。

(2)方式和保护不协调。方式安排未考虑保护是否满足配合要求。

(3)励磁涌流。农网线路上挂接的变压器台数很多,送电时励磁涌流很大,定值整定过小会因定值躲不过励磁涌流而误动。若过流一段保护按躲励磁涌流计算,则最小运行方式下几乎没有保护区,二者相互矛盾。解决办法是加一短延时或送电时退出速动段保护。

(4)随着农网改造,微机保护在逐渐取代电磁型、晶体管型、集成电路型继电保护,但继电保护动态管理、技术更新工作不能及时跟上,也是误动的原因之一。发生拒动的原因一是未进行二次回路的负载校验;二是保护软硬压板投错或漏投。

4.3灵敏度不够

继电保护的整定值篇6

【关键词】煤矿;供电系统;继电保护

煤矿井下供电系统是煤矿供电系统的一部分,它能否安全、稳定、可靠的运行,关系到整个矿井的安全生产和职工的人身安全。煤矿井下任何一处发生事故,都有可能对电力系统的运行产生重大影响。

1.继电保护的概念和基本要求

1.1当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。

1.2反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。

1.3电力系统发生短路故障时,通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压间相位角改变等特征。利用这些基本参数在故障与正常运行时的差别,就可以构成各种不同原理的继电保护装置。

1.4对电力系统继电保护的基本性能要求有可靠性、选择性、快速性、灵敏性。这些要求之间,有的相辅相成,有的是相互制约,需要针对不同的使用条件,分别地进行协调。

2.正确配置继电保护装置

成庄矿井下变电所高压配置的是上海山源公司制造的ZBt-11型高开综合保护器。该保护器采用三段式过流保护、反时限保护、漏电保护、过电压保护、低电压保护等。三段式过流保护包括电流速断保护、限时速断保护、过载保护。电流速断也称作过流i段,限时速断也称作过流ii段,过载保护也称作过流iii段。通常来讲,过流i段用作短路保护,过流ii段用作后备保护,过流iii段用作过载保护。反时限保护主要用于电动机保护。两段式漏电保护主要是为了实现先告警后跳闸。漏电保护可以用很小的定值用于告警,漏电保护可以设以较大的定值,并且设置投跳闸。

2.1根据成庄矿井下供电系统的实际情况,终端线路即盘区变电所的出线只投入短路保护(过流i段)和限时速断(保护过流ii段)或者过载保护(过流iii段),而电源进出线,需要上下级配合,以防止越级跳闸,投过流保护(过流ii段)和过载保护(过流iii段)。由于保护器中过流ii段和过流iii段没有本质区别,终端线路及盘区变电所出线投入电流速断保护(过流i段)的情况下,过流ii段和过流iii段都可作为过载保护来投入。

2.2两段式漏电保护主要是为了实现先告警后跳闸。由于该保护器漏电保护没有延时,所以在实际应用中,漏电保护投入一个小定值用于告警,而漏电告警则设一个较大的定值(带延时)用于跳闸。根据成庄矿井下漏电实际情况,按照每公里1a-1.5a进行整定漏电跳闸。

2.3反时限保护主要用于电动机的过载保护,应用较少,在成庄矿井下,主要是盘区水泵和中央水泵房设置反时限保护。

2.4电压保护实际运用中,过电压保护一般设置为115a,投跳闸;低电压保护一般设置为65a,重要负荷如主扇则设置为45a,投跳闸,进线不投低电压保护;零序过压保护设置30a,10S延时,不投跳闸;绝缘监视主要用于风电、瓦斯电闭锁,投跳闸。

3.继电保护的计算

继电保护整定值的计算包括短路和过载两部分,短路电流往往会有电弧产生,它不仅能烧坏故障元件本身,也可能烧坏四周设备和伤害四周人员。所以短路电流的合理整定计算是继电保护的重中之重,下面着重探讨短路电流的计算。

3.1短路保护的整定原则

对高压系统来说,一般采用标幺值计算短路电流,标幺值可以使复杂的关系和过程简单化,使计算工作变得简单容易。

从上式可以看出,标幺值是相对值,是为了计算时消除电压等级障碍而采用的一种简化方法,计算结果必须还原成有名值后才能应用。

3.2基准值的选取

根据成庄矿供电系统的实际情况,一般认为系统为三相无限大电源,基准容量选取100mVa,基准电压选取6.3kV,基准电流选取9.16ka。

3.2.1短路过程中电源频率是不变的

3.2.2短路过程中电源的端电压是不变的

3.2.3短路过程中,短路电流的周期分量保持不变,即短路电流不衰减

3.3电抗标幺值选取

一个完整的高压供电系统一般情况都是由电缆和变压器组成,电抗值计算如下

变压器

电缆

当电压为6kV时,X=0.08

3.4根据上述介绍可以将短路电流计算公式进行简化

4.加强继电保护管理

4.1成庄矿机电科分管全矿机电保护工作,设置有专职继电保护技术人员,定期检查校验高压定值,发现问题及时处理。

4.2区队负责本单位分管范围内的继电保护设备维护工作。

4.3每年供电系统春检时,由机电科对所有高压开关进行继电保护整定计算,并下发定值单,负荷变更时,及时下发定值单。定值单一式两份,电力调度一份,现场存放一份。

4.4井下变电所每个高开的保护器设置密码,只有负责人才可以调整定值。对于新安装工作面或者负荷改变的情况下由电力调度根据定值单设置情况从地面远方调整定值,并要求配电运行人员现场核实一遍,该高开方可投入运行。

5.结束语

近年来,成庄矿对继电保护整定工作实行三级管理,即每张定值单上面都有计算、审核、批准三级签字,签字齐全该定值单方可生效。进线定值的计算都与供电公司下发的定值单配合整定,避免越级跳闸事故的发生,并定期进行整定计算,使继电保护做到了安全、可靠运行,没有发生误动作或拒动现象,为矿井供电安全提供了保障,保证电网安全稳定运行。

参考文献

[1]吴荣光.煤矿电工手册第二分册.北京:煤炭工业出版社,1997

[2]刘学军.继电保护原理.中国电力出版社,2007

[3]丁毓山,赵作述.继电保护工.中国水利水电出版社,1999

[4]中国煤炭教育协会职业教育教材变身委员会.矿山电工学.北京:煤炭工业出版社,2009

继电保护的整定值篇7

Keywords:highimpedancedifferentialprotectionratioerror

论文关键词:高阻抗差动保护 匝数比

论文摘要:本文阐述了大型电动机高阻抗差动保护原理及整定原则和整定实例。分析了Ct匝数比误差对高阻抗差动保护的影响,并介绍了匝数比误差的测量方法。

1概述

高阻抗差动保护的主要优点:1、区外故障Ct饱和时不易产生误动作。2、区内故障有较高的灵敏度。它主要作为母线、变压器、发电机、电动机等设备的主保护,在国外应用已十分广泛。高阻抗差动保护有其特殊性,要保证该保护的可靠性,应从Ct选型、匹配、现场测试、保护整定等多方面共同努力。现在我国应制定高阻抗差动保护和相应Ct的标准,结合现场实际情况编制相应的检验规程,使高阻抗差动保护更好的服务于电网,保证电网安全。

2高阻抗差动保护原理及定值整定原则

2.1高阻抗差动保护的动作原理:

(1)正常运行时:原理图见图1,i1=i2ij=i1-i2=0.因此,继电器两端电压:Uab=ij×Rj=0.Rj-继电器内部阻抗。

电流不流经继电器线圈,也不会产生电压,所以继电器不动作。

(2)电动机启动时:原理图见图2,由于电动机启动电流较大,是额定电流的6~8倍且含有较大的非周期分量。当ta1与ta2特性存在差异或剩磁不同,如有一个Ct先饱和。假设ta2先饱和,ta2的励磁阻抗减小,二次电流i2减小。由于ij=i1-i2导致ij上升,继电器两端电压Uab上升。这样又进一步使ta2饱和,直至ta2完全饱和时,ta2的励磁阻抗几乎为零。继电器输入端仅承受i1在ta2的二次漏阻抗Z02和连接电缆电阻Rw产生的压降。

为了保证保护较高的灵敏度及可靠性,就应使Uab减少,也就是要求Ct二次漏阻抗降低。这种情况下,继电器的整定值应大于Uab,才能保证继电器不误动。

(3)发生区内故障:原理图见图3,i1=id/n(n-ta1电流互感器匝数比)ij=i1-ie≈i1Uab=ij×Rj≈i1Rj此时,电流流入继电器线圈、产生电压,检测出故障,继电器动作。由于ta1二次电流i1可分为流向Ct励磁阻抗Zm的电流ie和流向继电器的电流ij。因此,励磁阻抗Zm越大,越能检测出更小的故障电流,保护的灵敏度就越高。

2.2高阻抗差动保护的整定原则及实例

(1)整定原则:

a)、保证当一侧Ct完全饱和时,保护不误动。

式中:U-继电器整定值;US-保证不误动的电压值;iKmaX-启动电流值;

b)、保证在区内故障时,Ct能提供足够的动作电压:

Uk≥2US

(3)

式中:Uk-Ct的额定拐点电压。

Ct的额定拐点电压也称饱和起始电压:此电压为额定频率下的正弦电压加于被测Ct二次绕组两端,一次绕组开路,测量励磁电流,当电压每增加10%时,励磁电流的增加不能超过50%。

c)、校验差动保护的灵敏度:在最小运行方式下,电动机机端两相短路时,灵敏系数应大于等于2。

式中iprim-保证继电器可靠动作的一次电流;n、Us-同前所述;m-构成差动保护每相Ct数目;ie-在Us作用下的Ct励磁电流;iu-在Us作用下的保护电阻器的电流;Rs-继电器的内阻抗。

(2)、整定实例:

电动机参数:p=7460Kw;ir=816a。Ct参数:匝数比n=600;Rin=1.774Ω;Uk=170V。

Ct二次侧电缆参数:现场实测Rm=4.21Ω。

差动继电器(aBB-Spae010)参数:整定范围0.4-1.2Un;Un=50、100、200可选;Rs=6K。

计算Us:US=iKmaX(Rin+Rm)/n=10ir(Rin+Rm)/n=10×816(1.774+4.21)/600=81.38V

选取Us=82V

校验Uk:Uk=170VUs在85V以下即可满足要求。

确定继电器定值:选取Un=100;整定点为0.82;实际定值为82V。

校验灵敏度:通过查Ct及保护电阻器的伏安特性曲线可得在82V电压下的电流:ie=0.03aiu=0.006aiprim=n(Us/Rs+mie+iu)=600(82/6000+2×0.03+0.006)=47.8a。

由此可见,高阻抗差动保护的灵敏度相当高,这也是该保护的主要优点之一。

3高阻抗差动保护的应用

3.1高阻抗差动保护在应用中除了应注意:

(1)、Ct极性及接线应正确;(2)、二次接线端子不应松动;(3)、不应误整定;(4)、Ct回路应一点接地等。还应注意:(1)、Ct二次应专用;(2)、高阻抗差动保护所用Ct是一种特别的保护用Ct。为了避免继电器的误动作,对Ct有三个要求:励磁阻抗高、二次漏抗低和匝数比误差小。高阻抗差动保护用的Ct设计要点是:依据拐点电压及拐点电压下的励磁电流来确定铁芯尺寸。对于高阻抗差动保护用Ct的特性匹配至关重要,在实际选用时应采用同一厂家,同一批产品中特性相近、匝数比相同的Ct。

3.2下面主要探讨Ct匝数比误差对高阻抗差动保护的影响

(1)匝数比n为二次绕组的匝数与一次绕组匝数的比值。匝数比的误差εt定义如下:

εt=(n-Kn)/Kn

(6)

式中,Kn-标称电流比。

国外标准中规定此种Ct的匝数比误差为±0.25%。

(2)匝数比误差要小:

当电动机启动时(见图2),电流互感器ta2未饱和,Ct的二次电流接近于匝数比换算得来的数值,这是由于ta2未饱和时励磁阻抗较高的原因。一般情况下高阻抗差动保护用Ct励磁阻抗为几十千欧姆的数量级。如果匝数比的分散性很大,ta1和ta2的二次电流i1和i2不能互相抵消,该差值电流ij流经继电器线圈,即成为产生误动作的原因。

(3)、匝数比误差规定为±0.25%,对于不同匝数比Ct不尽合理。匝数较大Ct容易满足该规定并且能保证保护不发生误动作。匝数较小Ct即使满足该规定,在电动机启动时的差电压也较大,足以造成保护误动作。

下面列举两个例子:

a).两侧Ct匝数比均满足±0.25%。假设:n1=3609(正误差);n2=3591(负误差)。

匝数比误差产生的不平衡电流:ij=(10×3600/3591-10×3600/3609)=0.05a

继电器两端不平衡电压:Uj=ij×Rs=0.05×6000=300V

Uj大于继电器整定值,保护在这种情况下将不可避免的发生误动作。

b).两侧Ct匝数比相对误差满足±0.25。假设:n1=3609;n2=3600。

匝数比误差产生的不平衡电流:

ij=(10×3600/3600-10×3600/3609)=0.025a

继电器两端不平衡电压:Uj=ij×Rs=0.025×6000=150V

Uj小于继电器整定值,可满足工程要求。

例2:所有参数与整定计算实例相同。

a).两侧Ct匝数比均满足±0.25%。

设:n1=601(正误差);n2=599(负误差)。

匝数比误差产生的不平衡电流:

Uj远大于继电器整定值(82V),保护将发生误动作。

b).两侧Ct匝数比相对误差满足±0.25%,假设:n1=601n2=600

匝数比误差产生的不平衡电流:

Uj=ij×Rs=0.0226×6000=135V

Uj仍大于继电器整定值,保护将发生误动作。

通过上述两例足以说明对于高阻抗差动保护Ct选择的苛刻条件,选择时应遵守Ct匝数比误差相近的原则。建议在整定原则中增加继电器整定电压应大于由于匝数比误差产生的差电压,以保证高阻抗差动保护的可靠性。

3.3匝数比误差的测量

测量的方法有两种:

第一种:在Ct二次侧短路状态下,测量流经额定一次电流i1时的比值差f1,设此时励磁电流为i0,则f1=-εt-i0/i1

二次回路连接与二次绕组阻抗相等的负荷,在额定一次电流的1/2电流下测量比值差f2,这时仍设励磁电流为i0,则f2=-εt-2i0/i1

匝数比误差为:εt=f2-2f1

第二种方法:在测量Ct伏安特性的同时测量一次绕组的电压。

继电保护的整定值篇8

【关键词】继电保护;整定计算;运行维护

前言

众所周知,继电保护是电网不可分割的一部分,它的作用是当电力系统发生故障时,迅速地有选择地将故障设备从电力系统中切除,保证系统的其余部分快速恢复正常运行;当发生不正常工作情况时,迅速地、有选择地发出报警信号,并由此进行人工调整或触发自动装置的调整策略。文章主要就继电保护整定计算运行维护措施进行探析。

1继电保护整定计算

1.1继电保护整定计算的基本任务及步骤

继电保护整定计算的基本任务:就是要对系统装设的各种继电保护装置进行整定计算并给出整定值。任务的实施需要对电力系统中的各种继电保护,编制出一个整体的整定方案。整定方案通常按两种方法确定,一种是按电力系统的电压等级或设备来编制,另一种按继电保护的功能划分方案来编制。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,所以继电保护整定方案也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化,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、可靠性、灵敏性、选择性之间求得妥协和平衡。因此,整定计算要综合、辨证、统一的运用。

1.2进行整定计算的步骤大致如下

(1)按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式,选择短路类型,选择分支系数的计算条件。

(2)进行短路故障计算。

(3)按同一功能的保护进行整定计算,如按距离保护或按零序电流保护分别进行整定计算,选取出整定值,并做出定值图。

(4)对整定结果进行比较,重复修改,选出最佳方案。最后归纳出存在的问题,并提出运行要求。

(5)画出定稿的定值图,并编写整定方案说明书。

2加强继电保护运行维护的相关措施

2.1优化继电保护原则

电力系统继电保护运行维护要将系统安全作为继电发展的基础,对继电保护原则进行设计提高电力系统安全运行质量。在对系统安全原则、宏观规划原则进行应用的过程中要对电力系统目标进行明确,对目标进行分层落实、逐层安排,实现管理环节一体化。继电人员要对继电保护装置运行状态进行检修,对监控工作、继电保护周期等进行设置和调整,要对电力系统全过程形成完善的继电保护内部操作。

2.2继电运行维护的具体内容

继电保护装置要对可能出现的异常状况进行分析,对继电保护各项指标进行全面监测,降低继电保护运行维护问题的发生率。要对电力系统继电保护装置的状况进行实时控制,对相关数据及时进行上报,提高主管部门对设备运行状况的了解程度。

相关人员要对检修内容进行明确,对检修操作进行合理安排。要积极与负责人进行协商,严格依照标准要求进行检修中的分合开关操作、二次接线操作,降低可能出现的意外状况。

保护动作是继电保护的重要部分。在进行维护的过程中要将保护工作信号作为保护的基本点,对保护故障发生原因、发生状况、处理操作内容进行记录,为后续设备运行打下良好的基础。

继电保护装置的操作权限应有非常严格的把关,相关人员需要完全了解设备运行工况及部门允许的情况下才能对设备进行拆卸、重置等操作,防止继电保护装置出现异常造成无法实现电力系统继电保护安全可靠运行要求。

2.3继电保护运行维护优化方案

继电保护技术能够完成对数据的迅速处理,实现智能处理和人机互动,改善人机互动质量及从本质上提高运行设备的可靠性。在进行优化的过程中相关人员要对保护基础、日常维护、人员技术等进行提升,提高运行维护水平。

(1)加大继电保护投入。在进行继电保护运行维护的过程中,单位企业要首先对继电保护投入进行加大,增强保护基础和保障质量。随着当前计算机技术的不断完善和提高信息技术已经逐渐应用到继电保护过程中。通过对继电保护设备、材料、通道等的提升,可以有效提高继电保护技术数据处理效果,满足继电保护装置对大容量故障信息的贮存要求。单位企业要对设备资源进行合理引进,加大资金控制力度和资金投入力度增强投运后的维护效果。

(2)加强继电保护日常维护。单位企业要建立完善的日常维护体系,扩大数据监测范围及内容,对日常运行的数据进行强化,实现对日常维护运行的完善和提升。要对可能出现的故障及时进行预防和处理,对出现的异常数据进行分析和制动,保障系统稳定运行。要对运行质量的控制力度进行强化,对自身的故障处理能力进行提升。除此之外,部门之间还要对日常维护操作进行合理安排,对日常维护人员进行合理分配,明确增强系统建设效果。通过部门之间的层层落实、层层监督,为电力系统继电保护正常运行建立良好的外部环境,增强运行质量和效果。

(3)增强运行维护人员技能素质。运行维护人员的素质和技术直接关系到电力系统继电保护运行维护质量,是保护操作的软基础。因此单位企业要对自身的运行维护人员进行全面教育,对电力系统继电保护运行维护人员的维护技术和维护意识进行提升,提高检修效果和检修质量。要对人员的技术效果进行考核,确保人员完全符合运行要求后方可进行上岗操作。单位企业要定期对人员技术理论进行提升,加强对先进技术知识及更新维护设备的宣传,提高人员对电力系统继电保护运行维护知识的了解和认识。

3结语

综上可知,继电保护整定计算系统已经给电力系统保护带了巨大的便利,提升了电网运行的稳定与效率。上文主要就继电保护整定计算的任务、步骤及计算机的实现进行了分析,且提出来一系列继电保护运行维护的建议。总而言之,在未来的电力事业发展中,电网结构势必会更加复杂,人们对电力的供应质量也将提出更高要求,继电保护系统的作用地位也将更加突出。因此我们必须不断的提高继电保护系统的运行维护水平,使其为保证电力系统安全运行做出更大贡献。

参考文献:

继电保护的整定值篇9

摘要:在电力系统的运行过程中,因为自然、人为等因素以及设备故障等原因而引起的事故逐渐增加,不仅对配电网的日常运行造成了干扰,而且容易引起配电网出现断线现象,从而导致区域性的停电问题产生,甚至会引发人员伤亡等重大事故。文章就我国当前的继电保护整定计算的方法中出现的问题做出详细的分析和讨论,并提出了相关的解决措施。

关键词:配电网断线;继电保护;整定计算;高压电网

中图分类号:tm771文献标识码:a文章编号:1009-2374(2014)22-0053-02伴随我国经济的飞速发展和社会的不断进步,无论是人们的日常生活还是社会的生产都不断提高着对用电的需求量,所以,确保配电网的正常运行显得越来越重要。目前,我国电力系统已经得到了很大程度上的改善与发展,由于使用高参数、大容量的设备使得动力设备的安全性以及电力的稳定性在一定程度上得到了提升。在实际过程中,因为人为、自然的因素以及设备故障原因等所引起的配电故障在逐渐增加,这使得整个电力设备的稳定性以及运行安全受到了严重影响,并且造成了很大的经济损失,严重限制了人民生活以及社会的生产。所以,在当前的电力保护系统之中,继电保护工作显得日益重要。

1继电保护整定计算的概述

当前,在我国的高压电网中,继电保护装置得到了广泛的应用,其保护的主要方式有距离保护、零序电流保护以及继电器保护等。这些保护措施以及保护方法采用的是一种不具有自适应能力并且具有固定行为特征的继电保护整定,经过对整定值采取离线计算的方式得到以及保持不变的操作,进而根据继电保护整定计算的相关原则,确保这些继电保护的整定方式不会遭受干扰,这些在计算机的整定过程中是极为重要的环节。在对高压电网进行实际的继电保护整定计算过程中,一般选用序分量法以及相分量法的计算模式,当前这是最为普遍的计算方式以及计算措施,并且广泛地应用于我国电力系统中;另外选用的是故障电气继电保护装置的整定值计算方法,此种方法是根据在电力系统之中电压的变化量以及继电保护的适应性来进行合理的分析和进行整定计算的过程。

2继电保护整定计算方法存在的问题

伴随我国科学技术的飞速进步,虽然继电保护整定相关的计算方法得到了很大程度上的改善,但是当前在计算过程中仍然存在着各种各样的问题,其主要问题包括以下五个方面:第一,在根据继电保护的整定计算方式计算分支系数的过程中,因为没有认真考虑电力系统的分布式电源运作情况变化趋势,从而导致分支系数的自身出现严重的偏差,最终导致整定计算的结果会出现偏差。第二,对于非全相的震荡状态,电力系统的断相口位置开路电压的参数,在实施继电保护的整定计算的过程中,因为没有将网络的结构对继电保护的整定计算结果所致使的影响进行深入考虑,所以会致使计算误差的问题越加严重,到最后甚至会致使整定计算的结果产生偏差。第三,在对电力系统的实际继电保护过程中,对延时时段动作值的参数实行整定计算时,由于错误的引进了分支系数,从而致使继电保护的整定值计算结果产生错误,这个问题会引起整定计算的结果产生误差。第四,在实行继电保护的整定计算过程中,假如只采用把继电保护所在线路的母线分开的方法,将不会有效的辨别哪一种方式对电力系统的运行产生不利影响,这可能会导致整个电力系统所出现的故障事故范围变大。第五,在分支系数的实际计算过程当中,因为对线性流程的运用相对较高,这样可能会使分支系数的计算产生很严重的重复性问题,从而导致继电保护整定计算的速率遭受限制。

3关于整定计算方法存在问题的解决对策

3.1断相口开路电压的计算

在对电力系统继电保护进行整定计算的过程中,主要的计算对象为电力系统运作线路在非全相运作并且发生明显振荡的状态下所出现的电流以及电压指标的参数。通常在已定的电力系统中,发电机装置的等值电势参数以及正序网的断相口位置开路的电压参数还有等值阻抗的参数都产生明显的相关。但是根据此种方法计算开路电压的参数过程会出现计算量过大的关键性问题,而导致这个问题本质性的原因是:发电机的等值阻抗以及等值电势参数的计算必须借助暂态稳定的计算来进行;发电机的等值阻抗以及等值电势参数都会随着电力系统网络结构的变化状态做出与之相对应的改变。每次进行网络操作都要对上面的参数重新进行计算,所以致使计算的作业量过于庞大。目前针对于这问题的解决方法在于:在计算断相口开路电压的过程中一般假设线路两端的发电机实时电势幅值参数都维持相对的恒定,据此来合理简化整定计算的方式。但是这种计算方式在无意中忽视了网络构造状态对正序网相口的开路电压的参数影响,因此在网络构造相对比较复杂情形下,会致使整定计算的结果产生比较严重的误差。

假如上述问题出现,可以采取以下措施来应对:在断相口开路电压的计算中引进网络等值计算的方法,这样不仅可以有效的对继电保护的整定计算工作难度进行控制,还能使整定计算得结果精确性得以提高。根据阻抗参数的物理价值能够判定网络系统相应计算模型的参数,在此基础上,综合叠加的原理,同样能够构造基于双端口网络的阻抗参数等值电路的计算方法,从而可得到相关的自阻抗以及互阻抗的参数。

3.2运行方式查找的计算

运行方式查找计算存在的问题分析:继电保护整定计算从运行方式查找上来说主要存在下面两个问题:第一,查找最不利于电力系统运行的方式可以有效的辅助校验灵敏度参数以及计算继电保护动作值。但是目前此种查找方法仅仅处在继电保护动所处于的线路对侧母线施行查找的阶段,并且轮流式的断开方式仍然不能对电力系统运作方式的最不利性做出保证。第二,在继电保护整定动作采取计算机辅助的过程中,目前普遍应用的线性流程方式有可能会致使断开线路出现重复性。且在频繁的开断操作下,不仅不能确保继电保护整定计算的精确,也无从保障电力系统网络结构的稳定。

在运行方式查找过程当中,针对继电保护整定计算所产生的问题解决措施依然可以分为以下两个方面:根据相关的计算机应用程序来确定开断线路状态下面的扰动域,从而确定整定结果的大概取值范围,进而对电力系统最为不利的运行方式加以辅助查找。通常情况下,继电保护系统中的扰动域也就是某部分只要在线路的开断状态下就会扰的的区域。在开断操作电力系统的某一条线路之后,以此作为圆心根据由内向外的方法对短路电流的参数进行计算(包括线路的开断前以及线路开断后),并且据此对扰动域的边界以及划定范围进行测定;在借助于计算机辅助完成继电保护整定计算的过程当中,改用参照开断线路循环趋势的方式对继电保护整定计算顺序予以二次组合,进而达到避免线路开断过于频繁的目的。

4结语

伴随着社会经济的不断发展,人民生活以及企业生产的用电需求不断增加。确保供电的稳定性和安全性,对于电力企业显得至关重要。在电力系统实际的运行过程中,为了确保电力系统可以稳定安全的运行,要对继电保护整定计算方式中所出现的问题加以重视,并且及时的采取相关解决措施,以保证电力系统可以安全正常的运行,从而为社会生产以及人民生活持续不断的提供电量。这不仅能够促使企业得到长久稳定的发展,而且有利于人民生活水平以及社会经济效益的提高。

参考文献

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 定计算软件的通用性和实用性的研究[J].电力自动化

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 计算中运行方式选择的新方法[J].电力设备,2005,

 (2).

继电保护的整定值篇10

【关键词】电力系统;继电保护装置;零序电流保护

前言

供电高压电网的各种电压等级的接地系统中广泛采用零序电流保护,是基于其工作原理简单,动作速度快,然而要将此保护应用到电网中,主要解决是保护定值计算。零序电流整定计算的结果,关系到电力系统运行的安全性,零序电流保护装置也是电力系统重要的二次设备之一,正确的保护定值是防止事故进一步扩大的基础,在电力生产运行工作和电力工程的设计中,零序电流保护整定计算就是保障电网安全运行的重要工作之一。

1零序电流整定配合原则

1.1电网运行方式的选择

零序电流保护受其运行方式变化对定值影响较大。合理、恰当的选择运行方式,可以改善保护性能,充分发挥保护的作用。选择电网运行方式的一般原则如下:

(1)整定计算应以电力系统常见的运行方式为依据。电力系统常见的运行方式为正常运行方式和正常检修方式,正常运行方式就是指系统经常(指一年中大部分时间)所处的状态,此时系统内的线路、变压器等设备全部投入运行,发电设备按照系统正常负荷的要求全部或部分投入,要充分发挥保护的作用,首先要改善正常运行情况下的保护性能。因此整定计算时,要着眼于正常运行方式,尽量保证在正常运行方式下,保护有较好的功能。

(2)对于发电厂和外部系统运行方式的改变,目前国内外各电网进行整定保护计算时,一般认为在正常运行方式下,系统内所有发电厂均处于最大运行方式(按负荷要求,投入的机组最多)。而最小运行方式,在与该电厂相连接在同一条母线上的线路进行整定计算时,才需考虑。

(3)对正常检修方式外的其他方式,可视为特殊运行方式,不作为整定计算的依据,可先做一个补充方案。

(4)考虑保护整定方案,按变电所零序阻抗能保持基本稳定的条件,特殊运行方式下根据具体运行条件采取措施满足运行要求。

(5)对于一个具体的保护装置来说,在上述各种常见的运行方式下,当整定计算点发生短路时,通过该保护的短路电流达到最大值(或最小值)时所对应的运行方式称为该保护的最大或(最小)运行方式。

1.2故障类型和故障方式的选择

零序电流保护的整定,和其他整定也一样,应以常见的故障类型和故障方式为依据,具体如下:

(1)只考虑单一设备故障"对两个或两个以上设备的重迭故障,可视为稀有故障,不作为整定保护的依据。

(2)只考虑常见的,在同一点发生单相接地和两相短路接地的简单故障,不考虑多点同时短路的复杂故障。

(3)要考虑相邻线路故障对侧开关先跳闸或单侧重合于故障线路的情况,但不考虑相邻母线故障,中性点接地变压器先跳闸的情况(母线故障时,应按规定,保证母线联络开关或分段开关先跳,因为中性点接地变压器先断开,会引起相邻线路的零序故障电流突然增大,如果靠大幅度提高线路零序保护瞬时段定值来防止其越级跳闸,显然会严重损害整个电网保护的工作性能。所以必须靠母线保护本身来防止接地变压器先跳闸。

(4)对单相重合闸线路,考虑两相运行的情况(分相操作开关的相重合闸线路,原则上靠开关非全相保护防止出现两相运行情况。

(5)对三相重合闸线路,应考虑开关合闸三相不同期的情况。

2零序电流整定计算存在的问题

根据继电保护整定计算原则,利用计算机进行这类继电保护整定计算的步骤为:

①采用对称分量法计算电力系统故障时的电气量。

②利用故障时的电气量计算继电保护的整定值。

目前基于以上两种点利用计算机进行继电保护整定计算存在几个问题:

2.1网络开断时,阻抗矩阵的修改计算速度慢

用计算机进行继电保护整定计算,其计算核心就是查找运行方式变化时,网络的开断计算。往往进行保护整定时,只需开断保护本侧母线上所连支路及对侧母线所连支路。因此在计算中就没有必要,因为开断一支路,而重新形成全网的阻抗阵。此时必须有合理的,快速的方法来模拟网络的开断。

2.2不适当的故障点、故障类型、运行方式选择

由于零序电流在整定计算的过程包括对不同的故障点(例如线路上任意一处、末端母线、相继动作)。不同的故障类型主要是单相接地故障和两相接地故障计算;对110kV网络在Ⅲ或者Ⅳ整定时,按照躲过线路末端变压器另一侧短路时可能出现的最大不平衡电流时,要考虑计算相间最大短路电流不同运行方式的计算(如切出电源支路、切除变压器支路、切除线路)各种组合进行计算,这样计

算复杂繁多,降低了计算速度。

2.3查找运行方式造成多次重复开断同一线路

在整定计算中,为计算动作值和校验灵敏度,必须查找电力系统最不利的运行方式。

2.4用常规分支系数计算时,计算量大

分支系数的大小等于故障线路零序电流和保护线路零序电流的比值,要求得最小分支系数,需要对故障类型!运行方式、故障点的考虑。运行方式存在重复开断,无须选择两种接地故障计算,故障点选择不合理。

2.5重复计算同一分支系数

按上述计算机进行继电保护整定计算中采用线性流程,造成多次重复计算同一分支系数。以图1所示为例分析:

图1网络结构图

例如在整定aB线路a侧Ⅱ段分支系数计算方法和整定计算a侧Ⅲ段是完全相同,这样的重复运算降低了整定的计算速度。因此计算时就应该加快分支系数的计算。

2.6查找不到系统最不利的运行方式

在继电保护整定计算过程中,为计算动作值和校验灵敏度,必须查找电力系统最不利的运行方式。在计算继电保护的动作值时,为查找电力系统的最大运行方式,仅轮流开断保护所在线路对侧母线上所连接的线路,在校验继电保护的灵敏度时,为查找电力系统的最小运行方式,仅轮流开断保护所在线路背后母线上所连接的线路(一般轮流开断一回)。实际上,这种轮流开断方法在某些情况下,查找不到电力系统最不利的运行方式。现以图2中a线路上继电保护1、2的i、Ⅱ段保护动作值为例进行讨论。

图2电力系统运行方式的选择

计算图中保护1的i段动作值时,根据现有方法故障点应选在母线,然后在母线上轮流开断一回,但由图可见,对保护1来讲,断开e-C线路才为电力系统最大运行方式;校验保护2的Ⅱ段灵敏度时,根据现有方法故障点应选在母线a,然后在母线上轮流开断一回线,但由图可见,对保护2来讲,断开e-C线路才为电力系统最小运行方式。由此可见,按现有方法可能查找不到继电保护整定计算所需的电力系统最不利的运行方式。

3零序电流保护整定优化技术措施

对线路出现三相不同期合闸操作时,可能产生更大的零序电流而误动作,此时使保护带一个小小的延时(0.15内)以躲开,下面将讨论其优化技术措施:

3.1故障类型和故障点的选择

就故障类型的选择来说,产生零序电流的故障类型只有单相接地和两相接地故障。在进行计算时要分别计算单相接地故障和两相接地故障零序电流进行其比较,选择最大值,实际上,根据故障分析理论,如果零序阻抗(Z0)大于正序阻抗(Z1)(Z0>Z1),单相接地短路的零序电流大于两相接地短路的零序电流,所以计算最大零序电流时,选取单相接地故障计算短路电流。反之取两相接地故障计算短路电流。这样计算工作就没有必要把两种类型的故障电流都计算出来再比较,减少了一半的计算工作量,就故障点的选择,根据零序电流整定计算原则,零序电流i段保护定值一定要大于保护范围外最大零序电流才能不越级跳闸又能始保护范围最大,此时故障点在开关对侧母线上比在线路上比更能满足上述要求。相继动作就不必考虑,因为如此零序电流增大而跳闸正是我们需要的。所以故障点只计算保护开关对侧母线节点。

3.2运行方式的选择

3.2.1不重复切线

图3电力系统整定计算运行方式的选择

在继电保护整定计算过程中,为计算动作值和校验灵敏度,必须查找最不利的运行方式。在计算动作值时,要查找电力系统的最大运行方式,要计算不切线方式;轮流开断保护对侧母线上所连一线路、两条线方式。在校验灵敏度时,要查找最小运行方式,要轮流开断保护所在线路背后线上所连线路(一般轮流开断一回)。实际上在利用计算机进行整定计算时,通常是采用线性流程完成继电保护整定计算(即先整定完上一段再整定下一段的流程方式)。因此,上述方式在查找运行方式中存在大量的重复开断计算。以上图3为例。

在计算图3中线路aB的保护开关a的i段的动作值时,在B母线上要分别进行不切线和切一条线计算。在进行线路pC的F侧开关计算时就存在了重复计算开关a所开断线路,在计算延时段时也存在同样的重复计算。大量的重复计算影响了继电保护整定计算的速度和效率,影响程度和电网的结构有关。

此时为了避免线路的重复开断,改用不再按继电保护循环确定整定计算的顺序,具体方法为:首先计算不切线运行方式下,所有开关a、B、C、D、e、F、G、H的零序电流计算;然后再计算切一条线(如切BC)的运行方式下,开关a、D、e、F、G、H的零序电流计算;这样既没有重复运算,又对各个运行方式下,每个开关的零序电流值进行了计算。上述思想也可以用来在计算最小零序电流整定计算时运行方式的选择。

3.2.2减少运行方式选择

在i段整定计算时计算最大零序电流,只考虑大方式及大方式下轮流切线情况。不考虑切除发电机的小方式,当然也不考虑小方式小轮断线路的计算;切除中性点接地变压器,有零序补偿措施。在求最小零序电流时,就只考虑小方式及小方式下轮流切线的情况,对大方式不必考虑。

3.2.3查找最不利运行方式的方法

用扰动域方法,和下面发电机扰动域确定方法一样,扰动变量是零序电流变化值。

4结束语

供电线路零序保护整定计算的目的是对电力系统中已经配置好的零序保护,按照具体的电力系统的参数和运行要求,通过计算分析给出所需的各项定值,使全系统中的零序保护及其他保护有机协调地部署,正确地发挥作用以适应了电力行业。

参考文献:

[1]陈永琳.电力系统继电保护的计算机整定计算.北京:水利电力出版社,1994

[2]许建安.继电保护整定计算.北京:中国水利水电出版社,2001.