继电保护定值整定原则范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了继电保护定值整定原则范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

继电保护定值整定原则

继电保护定值整定原则范文1

关键词:电力系统;自动化;整定计算;继电保护

中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)18-0130-02

继电保护装置保障了电力系统安全运行, 是电力系统不可缺少的部分,合理配置与正确使用继电保护装置就显得非常重要。继电保护装置必须满足选择性、可靠性、速动性、灵敏性四要求,简称“四性”。除可靠性要依赖于继电保护装置本身之外,选择性、灵敏性、速动性均取决于保护定值,因此做好电力系统继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。

1 继电保护装置

当电力系统本身或电力系统中的电力元件(如线路、发电机等)发生了故障,危及电力系统运行安全时,能够向操作人员及时发出报警信号或者直接向断路器发出跳闸指令以终止危险事件发生的一种自动化设备和措施,我们称之为继电保护装置。

1.1 继电保护的整定计算

继电保护整定计算是继电系统保护中一项重要工作。继电保护又分为电网保护(线路保护)和电厂保护(元件保护)。实质上,电网保护和电厂保护的定值整定计算是相同的,研究保护对象发生故障后出现的特征量的变化规律,设计一种自动装置——继电保护,反映该特征量,当特征量达到预定的定值,装置自动动作于断路器切除故障对象。整定计算工作也应适应继电保护的发展需要,创新计算方法,探究解决新问题。随着电力系统运行状况不断变化,参数超出规定值时,就需要我们对部分乃至全部保护值进行重新整定,使之满足新的运行要求。继电保护整定计算要统一、辨证、合理、科学地运用。

1.2 继电保护基本原理

继电保护的原理是利用电力系统中元件发生异常情况或短路时的电气量(频率、功率、电压、电流等)的变化,形成继电保护动作判断标准,也可测定其他物理量,如变压器油箱故障时,就会发生油流速度增大、瓦斯浓度提高、油压强度增高的现象。通常继电保护装置包括执行部分、逻辑部分、测量部分、定值调整部分。

1.3 继电保护整定计算的基本原则和规定

继电保护整定计算应以正常运行方式为依据。继电保护整定计算工作不能独立于继电保护之外,必须满足“四性”的要求。对于超过220kV电压的电网线路继电保护多采取近后备原则。遵循上、下级继电保护的整定逐级配合的原则,满足选择性的要求。对于变压器中性点接地运行方式的选择,应尽量保证零序阻抗基本稳定。灵敏度与正常运行方式下的其他故障类型进行比较,以保护断路器在跳闸前后全部能满足预定的灵敏度要求。

2 继电保护整定计算的任务

2.1 继电保护方案确定

整定计算人员应根据本区电网的变压器特点和实际运行状况来决定选定变压器保护所需要的功能块,以保证功能模块与功能之间的一一对应。随着微机保护装置功能的完善,由整定计算人员根据实际具体情况确定保护方案。

2.2 调整装置之间的配合关系

通过计算短路电流,将相近的两保护装置进行灵敏度与动作时间的匹配测试,从而保证选择性科学合理。在电力系统发生故障时,多级保护模块之间协调作用,保障了保护功能的有效。现代超高压电网要求保护装置要做到不“误动”、不“拒动”。对于继电保护的整定计算,应树立“全面科学保护”的理念,全过程、多视角、多层次地思考不同功能块之间的协调关系。

3 分析定值整定保护危险点

继电保护定值整定相关计算需要待线路参数实测后进行校核,以消除定值整定全过程的危险点,以实现电网安全运行、可控在控的目标。

3.1 故障计算

当电力系统正常运行之时,相与地(或中性线)之间、相与相之间发生非正常的连接时,系统流过的电流,我们称之为短路电流。短路电流之值远远大于正常电流 ,其具体数值取决于短路点与电源的物理距离。短路电流的计算图表或计算公式,均以三相短路为计算条件。原因是三相短路电流大于二相短路和单相短路时的电流。掌握了分断三相短路电流的方法,定能够分析二相短路电流和单相短路电流。短路计算程在对零序互感的处理上,不可避免地都存在着忽略和简化。选择合理的运行方式是充分发挥保护系统功能、改善保护效果的关键要素。

3.2 配合系数选择

要计算最保守的分支系数,应考虑可能出现的各种运行方式和故障点的组合。正序网络的助增系数和零序网络的分支系数均为配合系数。我们需要正确选择和确定分支系数,以免对保护范围的大小和零序保护的定值产生不利影响,甚至影响保护各段的准确性及配合性能。

3.3 辐射型电网

电流分支系数是相邻线路发生短路或断路故障时,流过本线路的短路电流与流过相邻线路短路电流之和的比值。距离保护,助增系数Kz与电流分支呈反比关系。

4 选择微机型继电保护装置

微机型继电保护装置具备如下优势:(1)功能强大,运行性能好,故障率低;(2)自检功能全面,可随时监控运行状态;(3)期远程通讯功能开发良好,易于实现远距离控制;(4)生产、安装、调试简便、高效,促进了继电保护技术进步,受到运行,设计,制造各方面的欢迎和认可。

总之,继电的全过程是一个完善的系统工程,需要多个部位的配合协调,方能保障运行的可靠性。保护定值错误隐蔽性较强,在系统正常运行过程中难以发现与采取措施,因此保护定值整定的全过程必须有预案,处理及时。随着科学技术的不断进步,整定计算工作者必须在工作中不断地改进和完善整定计算的工具和方法,使继电保护整定计算工作更为准确和快捷以适应电力系统安全运行实际需求。

参考文献

[1] 符良震.基于110kV电网继电保护整定计算的探讨[J].企业家天地(理论版),2010,(9):256 .

[2] 贾海韫,王诗然.继电保护整定校核系统研究[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2010,(2): 47-49 .

继电保护定值整定原则范文2

【关键词】继电保护;定值;校核

0.引言

继电保护有“四性”要求, 包括灵敏性、选择性、速动性和可靠性。除了可靠性依赖保护装置外,其他3项均和整定值有直接关联,对于过流保护来说,上下级之间的级差配合更显得尤为重要。【1】

目前,为保证保护定值的准确性,大部分供电局均在每年迎峰度夏前,举行一次现场定值核对,由继保人员到各变电站从装置打印定值单并与调度下发正式定值单核对,确保定值单执行的准确性,然而在定值单是否合适的问题上没有做类似的校核,主要的问题在于调度定值整定人员配置有限,不可能做到每年对全网的定值重新校核一遍,因此,有必要开发一套定值级差校核软件,利用计算机技术手段,大大减少定值级差校核的工作量,提高电网定值管理运行水平。

1.系统设计

珠海供电局设计了一套简单、实用的继电保护定值级差校核软件。该软件将厂站内不同设备的定值单进行智能分析,并根据配合关系进行自动地、人工可调控地匹配校核;据《变电站10kV系统和主变定值配合校核工作的检查标准》最后生成该厂站的综合校核报表以及不满足要求的匹配定值说明。软件基本结构图如图1所示:

图1 定值级差校核软件基本结构图

2.系统功能实现

2.1 数据的获取

该层的功能是收集实现校核功能所需要的电力系统相关参数,主要为参与定值级差校核的相关电力元件定值参数。通过规范定值单格式(EXCEL格式),软件自动搜索定值单中对应列中的关键字,自动获取参与定值计算所需的定值,数据分为以下三个部分。

(1)主变保护定值:主要读取高、低后备保护过流定值及时间、零序保护过流及时间等。

(2)接地变保护定值:主要读取接地变速断、过流、零序保护定值及时间,用于与分段开关、馈线开关进行级差校核。

(3)母线附属设备保护定值:主要指馈线、母联、电容器、站用变等接于母线上的带保护功能的设备,读取速断、过流、零序保护定值及时间,与母联开关、主变后备保护、接地变保护等上级保护定值进线级差校核。

2.2 配合项修改

根据变电站具体接线方式的不同,可人工修改定值级差校核配合项目。软件默认配合项全部选中,及所有设备均根据设备所处位置与其上、下级设备定值进行级差校核,如果用户想修改,可单击该配合项单元格,取消该配合的设备,如图2所示:

图2 定值配合项修改

2.3 接地变接线方式设置

根据接地变实际接线情况,可人工选择接地变是接于母线,还是接于母线桥上,默认选中接于母线。如下图3所示:

图3 接地变设置

2.4 定值校核

定值校核功能是根据输入的定值单及人工设置的配合项与接线方式,确定参与校核设备的上下级关系及校核原则,通过软件分析计算检验定值之间的级差配合情况,该部分功能分为两部分。

(1)运行方式分析模块:根据人工设置的配合项及接线方式,分析站内的运行方式及设备的上下级关系,确定参与校核的设备及对应的校核原则。

(2)定值校核模块:根据选定的校核设备及校核原则,实现设备保护定值的级差校核。

2.5 结果的输出

该层主要功能是输出校核的结果,根据约定的格式输出用户所需定值校核结果,并得出定值级差校核结论及说明,以帮助定值整定人员发现定值配合存在的问题并及时纠正。

3.定值校核的基本规则

定值整定过程必须严格遵循整定规程,《南方电网10―110kV系统继电保护整定计算规程》为南网公司各地区供电局提供了定值整定计算的基本原则,而定值校核可视为定值整定计算的逆过程,因此,定值校核以南网公司《南方电网10―110kV系统继电保护整定计算规程》为基础,主要校核变电站内主变与10kV系统设备保护定值之间的选择性。【2】

3.1 馈线保护

(1)非开关站出线。过流I段定值

(2)开关站出线。过流I段定值按线路出口有灵敏度,时间0s;过流II段定值

3.2 电容器保护

速断电流定值

3.3 站用变保护:

速断电流定值

3.4 电抗器保护:

速断电流定值

3.5接地变保护:

(1) 接于母线的接地变,配置独立的接地变保护装置。速断时间=0s;过流时间=主变变低后备过流切变低开关时间;零序过流定值>10kV出线零序保护定值;时间>10kV出线零序保护时间;

(2) 接于母线桥的接地变,接地变零序过流保护在主变高后备保护中实现 ,无过流保护;零序过流定值>10kV出线零序保护定值,时间>10kV出线零序保护时间;

3.6分段保护:

速断电流定值≤主变变低后备过流I段定值,时间=0.9s≤主变变低后备过流I段时间;过流定值≤主变变低后备过流II段定值,时间=1.2s≤主变变低后备过流II段时间;

3.7主变低后备保护:

限时速断电流定值≥分段速断保护电流定值,时间=0.9s切分段≥分段速断保护时间;过流定值≥分段过流保护电流定值,时间=1.2s切分段≥分段过流保护时间;

3.8 主变高后备保护:

限时速断电流定值≥主变变低后备过流I段定值,时间=1.2s切变低≥主变变低后备过流I段时间;过流定值≥主变变低后备过流II段定值,时间=1.5s≥主变变低后备过流II段时间;

3.9对侧110kV线路保护:

距离III段电流定值:I=11*0.9*110000/[√3*1.1*(ZIII*1100/nCT)],其中:ZIII为110kV线路距离III段定值,nCT为110kV线路开关CT变比,距离III段电流定值≥主变变高后备过流I段定值,距离III段时间≤2.1s、>主变变高后备过流I段时间

4.结语

本文介绍了珠海供电局开发的一套简单、实用的地区电网110kV及以下继电保护定值级差校核软件。将保护定值级差校核软件应用于地区电网定值整定计算领域,有利于提高地区电网定值的准确性,使继电保护定值校核与管理工作更加科学有效,大大提高了继电保护定值管理水平,对保证地区电网的安全稳定运行具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]朱晓华. 继电保护定值审核专家库系统.广东电力. Jul. 2013. Vol. 26 No. 7

[2]南方电网10―110kV系统继电保护整定计算规程.2012.6

继电保护定值整定原则范文3

关键词:农网;继电保护;整定计算;管理;安全运行

0 前 言

随着电力事业的飞速发展,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 农网结构及保护配置

a. 农电变电所大多为35kV变电所,主结线为单母线分段及单母线,电压比为35/10 kV,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。

b. 主变保护根据容量大小有配置熔丝保护,主保护配置速断、差动保护和瓦斯保护;主变后备保护配置过电流保护。

e. 出线保护配置两段式过流或三段式过流保护,并配置一次重合闸。

d. 线路串接级数多、分支线多、供电半径长。

e. 线路线径细、负荷重,且负荷变化大、随机性强。

f. 配电变压器数量多,励磁涌流大。

g. 农网面积大,改造困难。老旧线路很多,线路质量相对较差,故障率较高。

2继电保护整定计算人员问题及改进措施

2.1 整定计算人员问题

(1)部分县级电力局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,让县局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;各县局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;对县局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断线闭锁过电流保护功能,国电南自PSL621C、北京四方CSL-162C线路保护除了TV断线闭锁过电流保护外,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市局生产技术部门甚至省公司调度通讯局核准,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、准确地向调度部门提供有关计算参数(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。

继电保护定值整定原则范文4

【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.

继电保护定值整定原则范文5

【关键词】轨道交通设备;直流牵引供电系统;继电保护配置

在城市轨道运行的过程中,为了减少相关存在因素的影响,增强系统工作的安全可靠性,技术人员采取有效的方式布置直流牵引供电系统。这种系统处于正常的工作状态时,需要充分发挥出继电保护配置的相关作用,保证供电系统的安全性能不受影响。只有充分了解和掌握继电保护配置及整定的工作原理,才能更好地认识直流牵引供电系统从而为相关问题的有效解决提供可靠的参考依据。

1 继电保护配置中的直流馈线保护分析和研究

1.1 直流馈线保护

在直流牵引供电系统工作的过程中,选择合理的直流馈线保护方式,对于系统运行的高效性起着重要的保障作用。目前直流高速开关应用中大体采用的是脱扣保护的方式,对应的断路器没有延时性,分闸时间也需要控制在合理的范围内。在脱扣器的作用下,断路器能够在较短的时间内跳闸,避免了金属性短路故障现象的出现。

为了保证直流馈线保护方式的合理性,整定范围应该符合相关参考标准的具体要求。一般情况下,整定范围内的电流应该大于最大负荷下列车正常启动时的电流,但不应该超过近端的最大短路电流。在电流脱扣保护方式的影响下,机车的定值最大不超过5kA。同时,采用单边供电的模式时,整定值应该小于末端电弧性短路故障电流,具体电流值的大小需要采用科学的计算方法获取。

当采用的是DPU-96的保护方式时,应该制定出具体的电流上升率保护形式。这种保护模式主要适用于远端接触网短路故障的保护。当系统运行时发生故障时,内部的断路器无法发挥出对应的保护作用,主要在于此时直线馈线流过的电流远远大于短路电流。对于这种现象,相关的规范条例有着明确的整定要求。这些要求主要包括:(1)当机车处于启动的状态时,与之相关的接触网过分段产生的电流变化率应该小于此时馈线上流过的电流;(2)末端馈线产生的电流变化率应该保持在直流馈线设计方案要求的范围内。这些不同方面的额定要求,对于直流馈线保护产生了积极的影响,完善了相关系统的服务功能。

1.2 相关的配置和整定要求

为了保护接触网馈线,技术人员应该对电流质量和上升率进行有效地保护。这种保护方式在实际的应用中具有一定的特殊性,主要适用于接触网馈线的主保护方式。当机车启动时,采用电流质增量和上升率的保护方式,可以对远端短路故障进行及时地排除。此时的故障发生率远远大于系统处于正常工作状态下的负荷电流上升率,对于供电系统运行的稳定性起着重要的保障作用。在静态电流保护功能和相关原则的要求下,整定要求为:大电流脱扣保护整定值应该小于对应的静态电流,此时的返回系数约为82%。在定时限过电流保护和相关原则的要求下,整定值必须小于线路末端接触网与接地线发生的最小短路电流,对应的车辆启动时间必要小于定时限过电流作用与直流馈线保护的时间。

2 继电保护配置中的钢轨过电压保护分析和研究

在直流牵引供电系统继电保护配置中,钢轨过电压保护方式在实际的应用中取得了良好的作用效果。这种保护装置主要设置在大地和钢轨之间,并配有相关的绝缘装置。当采用大双边供电时,牵引电流流过轨道将会产生电压降,使得轨道的对地电位逐渐的升高,影响了钢轨的安全性能。为了保证机车和乘客的安全,技术人员应该采取有效的方式限制相关装置的整定,明确接触高电压的具体值。一般情况下,人体自身的耐受电压最大值时衡量钢轨接触电压设置是否合理的重要参考依据,最大值不应该超过70V,对应的安全电压允许值最大不超过100V。同时,为了保证乘客安全,技术人员也需要对系统内继电保护配置作用下的人体耐受时间进行详细的计算。此时的整定要求为:动作时限保持在1s,对应的电压为90V以上;电压挡位值非常高时,需要将避雷装置设置在负母线旁边。

3 继电保护配置中的框架泄漏保护分析和研究

为了避免直流设备与大地相连时短路故障的发生,技术人员需要对接触网相关的装置进行必要地保护。在设置保护装置的过程中,需要遵循的整定原则为:(1)系统运行中电压框架作用下的保护定值,必须满足相关设计方案的具体要求,实际应用中应该与轨道电位的限制装置保持高度的一致性;(2)对于电压框架保护下的电压值和时间,结合相关设备具体工作的要求,应该小于轨道电位限制装置的对应参数;(3)根据电流型有关定值和时间的要求,由于电流元件本身具有一定的绝缘效果,需要技术人员选择合适的故障定位点,设置符合直流供电系统要求的断路器跳闸;(4)当电流元件的灵敏度过高时,为了达到供电系统的具体要求,可以对定值进行适当地调整,最大的定值电流不超过85A。

4 结束语

相对一般的交通工具,城市轨道交通的供电系统非常复杂,对于不同设备的安全性能有着很高的要求。在轨道交通直流牵引供电系统工作的过程中,可以实现不同形式的供电。像常见的单边供电、大双边供电等。由于系统运行中可能会受到相关存在因素的影响,容易使接触网发生故障,导致全线的牵引变电所向短路点供电。这些方面的内容,客观地决定了技术人员应该结合直流牵引的特点进行科学的整定计算,增强相关保护配置的实际作用效果。

【参考文献】

[1]高云霞.直流牵引供电系统继电保护整定计算方法[J].电气化铁道,2011(04).

[2]黄海浪.大连地铁直流牵引供电系统保护配置及整定研究[J].城市轨道交通研究,2013(03).

继电保护定值整定原则范文6

关键词:农村电网;继电保护;定值计算

1 农村电网的特征

农村电网变电站大多数为35kV变电站,主结线为单母线或单母线分段,电压比为35/10kV,主变一般为双卷变,一般按两台配置。

主变主保护配置速断、差动保护和瓦斯保护,主变后备保护配置过电流保护。出线保护配置速断,限时速断,过电流保护,并配置一次重合闸。线路串接级数多,分支线多,距离长。负荷率低,负荷变化大,随机性强,功率因数低。

配电变压器数量多,励磁涌流大。线路设备质量相对较差,故障率较高。线路电压等级大都在10~35kV范围。

2 正确认识及处理农村电网继电保护四性关系

2.1选择性

选择性是衡量继电保护运行质量的一个重要指标。由于系统上下级保护不配合,造成大面积停电事故时有发生,对社会造成很大影响,带来很大的经济损失。因此,选择性是四性的灵魂,关键在于解决越级跳闸问题。在实际工作中,往往有未核算保护配合问题或在方式安排上只考虑了正常方式的保护配合问题,而未考虑特殊方式下的保护配合问题造成越级跳闸,或者只考虑了相邻两级相同元件的保护配合问题,而忽视了相邻两级在任何运行方式下的真正配合,埋藏下安全隐患。农村电网因串级级数多,按常规后备保护时间逐级配合,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。采用后者使末级重合闸动作时间较长,如果线路串级级数很大,则应优先采用前者。如果任选一种方法不能满足要求,可以采用两种方法相结合的方案,根据实际情况灵活处理。

2.2速动性

农村电网一般处于电网末端,速动性既是将故障线路在尽可能短的时限内与系统隔离,避免越级跳闸,扩大事故范围;并且,农村电网一般为放射形线路,在满足躲过配电变压器群励磁涌流(一般持续时间0.2~0.3s)前提下,可将保护动作时限尽可能压缩。另一方面,农村电网电气距离远离系统振荡中心,主电网都配置有快速保护,系统对农村电网的影响也相对较小,加之农村电网35kV电压级保护动作时间一般在2s及以下(根据变压器反措要求,主变后备保护必须在2s内切除故障),满足变压器反措要求。

就用户而言,负荷的重要性程度及连续性相对较差,负荷主要是照明、小动力、农业排灌等。在2s内切除故障,在一般情况下,不会对用户电气设备造成很大影响。随着城农网改造工程的实施,微机保护覆盖面进一步扩大,保护时间级差由0.5s减到0.3s,使农村电网整体保护动作时间进一步下降。在用户端大量采用静态继电器及快速空气断路器、快速熔断器后,提高了用户端的速动性。总体来讲,保护动作速动性问题随着系统保护动作时间级差压缩,保护动作速度还会进一步加快,向好的方向发展。

线路保护后加速问题:在实际运行中,由于农村电网一条线路接入配电变压器较多,配电变压器群励磁涌流较大,所以在手动重合或保护重合时,过电流保护电流元件动作(无电压闭锁)造成后加速跳闸。故在投后加速段加速过电流段时应先测量励磁涌流,其后再决定是否投过电流后加速段。在一般情况下,限时速断、过电流保护均应投后加速段,以提高切除系统故障的速动性。

2.3灵敏性

灵敏性即保护装置对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是:继电保护在其涉及的保护范围内发生故障时,不论短路点的位置、短路的类型以及是最大运行方式还是最小运行方式,都应正确动作。

农村电网大都采用固定门槛的判据条件,定时限时间特性,一般配置由电流、电压元件构成的保护。该保护受电网运行方式影响很大,往往在小运行方式下校核灵敏度时不能满足要求。

在一般常规35kV变电所中,35kV电源侧配置电流速断或差动为主保护,过电流作为后备保护。如过电流保护灵敏度不够,最好改为复合电压或低电压闭锁过电流,闭锁电压取10kV电压相对灵敏。在选择主变保护配置时,应适当超前考虑,以免因运行方式变化出现灵敏度不够现象。

2.4可靠性

即需要保护动作时必须动作,不能拒动;不需要保护动作时必须不动作,不能误动。在误动方面存在以下问题:(1)过负荷问题:由于整定计算提供负荷不准,或对负荷预测不准,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)不用保护或需要说明的注意事项未交代清楚,运行人员误投;(4)微机保护控制字取错。在拒动方面,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。

3 继电保护定值计算

3.1定值计算的前期工作

定值计算需要充足完备的前期资料。定值计算应具备准确无误的计算资料,这是进行定值计算的前提。它包括:一、二次图纸;所带配电变压器总容量、电容器、消弧线圈、电抗器等铭牌数据和厂家说明书;电压互感器、电流互感器变比和试验报告;实测线路参数或理论计算参数;保护装置技术说明书等等。

在实际计算中遇到的问题。图纸或资料与现场实际不符:比如电流互感器变比与实际不符、线路长度、型号与实际不符、变压器短路阻抗与实际不符、应该实测的参数没有实测值、图纸错误等等。

定值计算所需资料不全:未提供电容器内部接线形式;架空线没有分段标注长度和型号;电缆线路在方案中没有写清所带用户或标注双电缆。

解决措施:由设备运行维护单位建立由专人负责的设备运行管理数据库,数据库要做的时时更新、准确无误、资源共享。

作为提供资料的单位,应对定值所需资料的正确性负责,这是进行定值计算的基础工作,错误或不准确的资料会直接导致继电保护装置不能正确动作,造成严重后果。

3.2定值计算工作

定值计算是决定保护装置正确动作的关键环节。定值计算人员应具备高度的工作责任心,树立全局观念和整体观念。

整定计算工作应严格遵守整定计算基本原则:局部服从整体;下级服从上级;局部问题自行消化;尽可能的照顾地区电网和下一级电网的需求;保证重要政治用户供电。满足继电保护和安全自动装置选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求,在不满足时应合理取舍。对定值通知单的下达,应详细说明保护装置的投运条件及运行中应注意的问题。

由于保护装置不断更新换代,特别是微机保护装置版本不断升级,使得整定计算人员不得不花费大量时间和精力,逐字逐句的学习研究新内容,与保护装置厂家技术人员反复沟通,掌握原理和动作逻辑,所以在采用新的微机保护装置时很容易出错。由于保护装置来自不同的厂家,有时会有同一种保护定义不同、名称各异,容易引起混淆。有些保护厂家说明书写的不够详细,比如缺少逻辑回路图,使整定计算人员很难判断保护是否动作。还有的厂家定值菜单内容过于繁琐,比如设很多控制字和投退压板。

解决措施:一般应规范继电保护装置软件版本,规范厂家对同一种保护、同一种功能的压板名称,规范厂家技术说明书及其必要的内容。整定计算人员应提高业务素质,加强对新装置的学习,积极参与保护装置的配置、选型和改进工作。

加强各级各地区整定计算人员之间、与厂家技术人员之间、与现场运行继电保护调试人员的沟通和学习,取长补短,相互把关。

作为微机保护装置使用单位,在新装置的使用初级阶段,难免会存在一些问题,因此,让定值计算人员和现场调试维护人员,尽快掌握微机保护装置性能,培训工作十分重要。应加大动态培训的力度,尽快提高继电保护人员整体的业务技术水平。

其他容易造成整定计算错误的情况:二次接线修改的图纸变更工作不及时。整定计算人员对于新装置的内容、含义和二次回路不清楚,没有很好的掌握,以致定值内容出错。

保护装置先天不足,比如有些老型号的装置,定值单位步进较大,小数点之后调整不出来,影响了定值单的准确性,甚至影响了上下级的配合关系。整定人员没有参加有关继电保护配置、设计审查和设备选型等工作,到了计算定值的时候才发现问题,特别是装置本身存在设计缺陷时很难得到修改,使保护配置先天不足。线路切改或更换变压器后没有及时修改系统阻抗,使定值计算出现偏差。

4 定值单的执行工作

一张定值单的产生和执行,要经过组织单位提供资料、确定运行方式、定值计算、定值审核、确定停电时间、保护调试、调度人员核对等诸多环节,其中每一个环节都可能造成定值单在执行中出现问题。

凡运行的继电保护定值必须有正式的定值单为凭证,保护投入前必须由当值调度员与现场人员进行核对,确认无误后,调度部门填写执行日期并盖章,在一周内返还定值计算部门存档。

实际遇到的问题有:执行后的定值单不能及时的返还到定值计算部门,使保存的定值单与现场定值出现偏差。定值单在流转执行过程中或执行完毕丢失,使定值单出错。

解决措施:应建立继电保护定值单的闭环管理措施,建立定值单执行签转制度。参与定值单执行的各部门人员应严肃定值单执行工作,不能认为定值单的执行和保护仅仅是继电保护人员的责任。

5 定值的管理工作

定值单管理工作应细致认真。管理好定值单、定值计算底稿、资料方案对继电保护定值计算和运行维护工作十分重要。保存的定值及其资料必须与现场实际相符,才能保证定值计算正确和执行无误。

实际遇到的问题:工作中定值计算底稿和资料没有及时归档,再次计算时资料不全,出现计算错误。每年的定值单现场核对工作流于形式,没有制定具体的管理措施。停运的线路和改路名的线路没有通知整定计算人员。