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繼電保護(hù)的靈敏度精選(九篇)

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繼電保護(hù)的靈敏度

第1篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

關(guān)鍵詞:大容量變壓器 繼電保護(hù) 35kV線路 整定計(jì)算 配合

為了能夠確保電網(wǎng)系統(tǒng)終端用戶對(duì)于電能商品的需求得到充分的滿足,要求在35kV電壓等級(jí)變電站的建設(shè)與運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,通過(guò)設(shè)置大容量變壓器裝置的方式,以確保同一時(shí)間段內(nèi)盡量多的進(jìn)行電能的分配,同時(shí)也需要保障供電作業(yè)開(kāi)展的持續(xù)性與穩(wěn)定性。但,由于這部分變壓器裝置自身的容量水平相對(duì)較大,因此導(dǎo)致其在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,最突出的缺點(diǎn)表現(xiàn)為:短路阻抗水平始終維持在較小范圍之內(nèi)。這一缺點(diǎn)直接導(dǎo)致了,在大容量變壓器的正常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,無(wú)法與繼電保護(hù),特別是后備保護(hù)形成有效的整定與配合。因此,要求通過(guò)研究繼電保護(hù)整定計(jì)算方案的方式,綜合探究可靠且有效的繼電保護(hù)配合方案。本文即圍繞以上問(wèn)題,展開(kāi)進(jìn)一步的分析與研究。

1 35kV大容量變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算分析

某電壓等級(jí)為110kV變電站中涉及到35kV線路,以此為依據(jù),有SFZ11-20MVA大容量變壓器裝置接入該35kV電壓等級(jí)線路運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中。線路總長(zhǎng)度為4.0km,系統(tǒng)母線阻抗水平為0.28/0.36,阻抗電壓水平測(cè)定為8.0%。整個(gè)大容量變壓器的接入示意圖如下圖所示(見(jiàn)圖1)。

圖1 35kV大容量變壓器接入示意圖

首先,從電流保護(hù)的角度上來(lái)說(shuō),針對(duì)35kV電壓等級(jí)線路而言,繼電保護(hù)裝置運(yùn)行所遵循的基本整定依據(jù)為DL/T 584-95。結(jié)合該規(guī)程當(dāng)中對(duì)于大容量變壓器裝置的整定要求來(lái)看,體現(xiàn)在:繼電保護(hù)整定下延時(shí)電流速斷數(shù)值應(yīng)當(dāng)確保相對(duì)于35kV線路末端故障具有可靠的靈敏度水平。具體的繼電保護(hù)整定公式表現(xiàn)為:

IDZ≤ID?min/KLM;

該整定算式當(dāng)中,KLM代表的是靈敏度系數(shù),為了能夠保障IDZ所對(duì)應(yīng)的電流數(shù)值與整個(gè)35kV線路末端兩相短路狀態(tài)下的最小數(shù)值相一致,要求靈敏度系數(shù)的取值滿足以下標(biāo)準(zhǔn),即:KIM≤1.5;在此基礎(chǔ)之上,為了能夠確保35kV接入大容量變壓器下繼電保護(hù)整定具有良好的選擇性性能,就要求35kV線路接入大容量變壓器狀態(tài)下所對(duì)應(yīng)的延時(shí)電流速斷保護(hù)原則上能夠充分規(guī)避變電站10kV電壓等級(jí)母線短路對(duì)其所產(chǎn)生的影響。因此,在具體的繼電保護(hù)整定計(jì)算過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)遵循以下公式進(jìn)行整定:KK? ID.max≤IDZ;同時(shí),將KK定義為可靠性系數(shù),其取值應(yīng)當(dāng)按照整定規(guī)程,嚴(yán)格控制在1.2范圍以內(nèi)。結(jié)合以上分析不難發(fā)現(xiàn):由于35kV線路接入了具有大容量特點(diǎn)的變壓器裝置,從而使得線路常態(tài)運(yùn)行下的阻抗水平明顯降低,當(dāng)流過(guò)母線10kV短路事故發(fā)生的情況下,所對(duì)應(yīng)生成的電流值較大,最終無(wú)法達(dá)到繼電保護(hù)有效配合的目的。

其次,從主變后備保護(hù)的角度上來(lái)說(shuō),在對(duì)35kV接入大容量變電站進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中,有以下幾個(gè)方面的原則性問(wèn)題需要特別關(guān)注:第一,不管是相對(duì)于高壓側(cè)整定,還是相對(duì)于低壓側(cè)整定而言,主變后備保護(hù)都需要以過(guò)電流保護(hù)作為首選方案;第二,在對(duì)過(guò)流保護(hù)定值進(jìn)行整定處理的過(guò)程當(dāng)中,原則上需要以最大負(fù)荷的電流躲避為參照;第三,對(duì)于采取單臺(tái)主變運(yùn)行模式的變電站而言,在對(duì)其高壓/低壓側(cè)進(jìn)行繼電保護(hù)整定的過(guò)程當(dāng)中,需要確保過(guò)流保護(hù)時(shí)限較短。在充分遵循以上基本繼電保護(hù)整定原則的基礎(chǔ)之上,分別完成對(duì)高壓側(cè)、以及低壓側(cè)對(duì)應(yīng)后備保護(hù)的整定工作。

2 35kV大容量變壓器繼電保護(hù)配合要點(diǎn)分析

對(duì)于35kV接入大容量變壓器的繼電保護(hù)整定配合而言,一旦出現(xiàn)了繼電保護(hù)不配合方面的問(wèn)題,需要在充分考量現(xiàn)階段35kV線路接線情況的基礎(chǔ)之上,對(duì)繼電保護(hù)的配合方案進(jìn)行合理的優(yōu)化,分別從對(duì)靈敏度的優(yōu)化,以及對(duì)過(guò)流保護(hù)問(wèn)題的處理這兩個(gè)方面入手,確保保護(hù)配合動(dòng)作執(zhí)行的可靠性,以確保供電的可靠性水平。具體而言,對(duì)于35kV大容量變壓器繼電保護(hù)配合而言,需要重點(diǎn)關(guān)注以下兩個(gè)方面的問(wèn)題:

首先,從對(duì)靈敏度進(jìn)行整定的角度上來(lái)說(shuō),為了確保35kV運(yùn)行線路電流速斷延時(shí)保護(hù)性能能夠得到有效的發(fā)揮,就要求通過(guò)對(duì)靈敏度進(jìn)行取值計(jì)算的方式,以此為依據(jù),確定與之相對(duì)應(yīng)的整定數(shù)值。對(duì)于可能出現(xiàn)不配合的10kV電壓等級(jí)線路而言,考慮到其靈敏段需要實(shí)現(xiàn)0.3s以內(nèi)的電流保護(hù)配合,因此可以適當(dāng)對(duì)電流速斷保護(hù)的時(shí)限級(jí)差水平加以延長(zhǎng)(建議提升至0.6s),按照此種方式對(duì)10kV線路靈敏段進(jìn)行電流整定作業(yè)。在整定過(guò)程當(dāng)中要求滿足:IDZ.10≤3.3019 IDZ.35/kPH;其中,將IDZ.10定義為10kV電壓等級(jí)線路所對(duì)應(yīng)的靈敏段電流保護(hù)定值;IDZ.35定義為35kV電壓等級(jí)線路所對(duì)應(yīng)的靈敏段電流保護(hù)定值,kPH定義為配合系數(shù)(要求:配合系數(shù)的取值嚴(yán)格控制在1.1范圍之內(nèi))。

其次,從對(duì)過(guò)流保護(hù)進(jìn)行配合的角度上來(lái)說(shuō),由于對(duì)于35kV電壓等級(jí)線路所接入大容量變壓器設(shè)備而言,在后備保護(hù)中需要納入對(duì)10kV線路后備保護(hù)動(dòng)作的考量,因此要求通過(guò)增加保護(hù)過(guò)流方式,確保其動(dòng)作時(shí)限能夠與10kV線路靈敏段所對(duì)應(yīng)整定時(shí)間相同步。同時(shí),通過(guò)增加過(guò)流保護(hù)的方式,還能夠確保對(duì)保護(hù)電流定值進(jìn)行靈敏度整定的過(guò)程當(dāng)中,不但能夠按照10kV線路的母線線路故障情況加以考量,同時(shí)還需要嚴(yán)格控制在1.5倍數(shù)值范圍之內(nèi)。其中,對(duì)于10kV母線而言,在其所對(duì)應(yīng)短路電流流經(jīng)主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)兩相短路狀態(tài)下,所生成的電流min數(shù)值可以表現(xiàn)為:3(0.36+05.51020+0.375)=5570A,DZ。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)電壓等級(jí)為35kV的電力系統(tǒng)而言,在大容量變壓器的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,最突出的缺點(diǎn)即表現(xiàn)為:短路阻抗水平始終維持在較小范圍之內(nèi)。導(dǎo)致在大容量變壓器的正常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,無(wú)法與繼電保護(hù)形成有效的整定與配合,進(jìn)而對(duì)整個(gè)電力線路的穩(wěn)定、安全運(yùn)行均產(chǎn)生了不良的影響。為了有效地解決這一問(wèn)題,本文試就35kV大容量變壓器繼電保護(hù)整定與配合方面的相關(guān)問(wèn)題加以了分析,研究了有效的繼電保護(hù)配合策略,望成功用于實(shí)踐。

參考文獻(xiàn):

[1]金鳳羽,李正明.基于感應(yīng)電壓比的大型變壓器繼電保護(hù)[J].繼電器,2006,34(19):1-3.

[2]楊智勇.變壓器繼電保護(hù)在中小水電站中的應(yīng)用淺談[J].北京電力高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,27(11):33.

第2篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

關(guān)鍵詞:分布式電源;繼電保護(hù);影響;對(duì)策

中圖分類號(hào):TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2013)21-0099-02

近年來(lái),隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,分布式電源因其具有清潔、低碳、高效、可持續(xù)等特征,獲得了日益廣泛的應(yīng)用。各種分布式電源的接入,也給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)了新的特征,系統(tǒng)的潮流方向發(fā)生改變,對(duì)原有的繼電保護(hù)配置也帶來(lái)了影響。

1 分布式電源簡(jiǎn)介

分布式電源(Distributed Generation)簡(jiǎn)稱DG,是指功率為數(shù)千瓦到50 MW之間的,不直接和輸電系統(tǒng)相連的獨(dú)立電源系統(tǒng)。分布式電源電壓等級(jí)在35 kV及以下,呈小型模塊化,主要包括太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等可再生能源發(fā)電設(shè)備,以及電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等儲(chǔ)能設(shè)備。

分布式能源接入電力系統(tǒng)后,具有調(diào)峰、可持續(xù)利用、降低電網(wǎng)投資、提升供電可靠性等優(yōu)點(diǎn),通常以35 kV及以下的電壓等級(jí)接入配電網(wǎng)運(yùn)行。

2 分布式電源接入對(duì)繼電保護(hù)的影響

配電網(wǎng)是接入用戶端的最末環(huán)節(jié),與電力用戶的用電質(zhì)量和舒適度息息相關(guān)。由于電壓等級(jí)不高,分布式電源接入前,配電網(wǎng)的繼電保護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單,而分布式能源的接入,使配電網(wǎng)潮流方向發(fā)生變化,給傳統(tǒng)的繼電保護(hù)配置帶來(lái)影響。

2.1 分布式電源接入前的配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置

由于電壓等級(jí)不高,傳統(tǒng)的配電網(wǎng)采用單端電源供電,呈放射性網(wǎng)絡(luò)供電。與之相適應(yīng),繼電保護(hù)的配置不具備方向性,主要為:過(guò)電流和過(guò)電壓保護(hù)、距離保護(hù),其中尤以過(guò)電流保護(hù)最為常用。

按照常規(guī)配置,在配電網(wǎng)的10 kV饋線出口處均配置三段式的過(guò)電流保護(hù),通過(guò)階段式電流保護(hù)在動(dòng)作區(qū)、動(dòng)作時(shí)限上相配合,實(shí)現(xiàn)對(duì)整條饋線的保護(hù)。配電網(wǎng)的10 kV饋線以終端線路為主,可以將保護(hù)簡(jiǎn)化為電流速斷和過(guò)電流兩段,如果電網(wǎng)需要快速切除靠近饋線處的故障,可以增設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。

線路因故障跳閘后,配置三相一次重合閘,不分相跳閘,在故障后,確保及時(shí)場(chǎng)合,恢復(fù)供電。

2.2 分布式電源接入對(duì)繼電保護(hù)配置的影響

分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)的影響集中體現(xiàn)在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的改變、潮流流向的變化、故障電流的變化三個(gè)方面,影響的大小根據(jù)電源的位置和容量而異。分布式電源接入給繼電保護(hù)帶來(lái)的影響主要包括靈敏度改變、選擇性改變和重合閘不成功三個(gè)方面。

如圖1所示,為含有分布式電源的配電網(wǎng)系統(tǒng)圖,其中,Es為系統(tǒng)主電源,Zs為Es的等效阻抗,L1為配電網(wǎng)的一條出線,ZL為L(zhǎng)1的線路全長(zhǎng)阻抗,DG為接入配電網(wǎng)的分布式電源,通過(guò)一個(gè)雙圈接入L1線路,ZDG為其等效阻抗。

2.3 保護(hù)靈敏度改變

如圖1所示,以安裝在L1線路首端的保護(hù)1為例,在故障點(diǎn)F1處發(fā)生故障時(shí):分布式電源DG接入之前,Es單側(cè)電源供電,故障電流僅由Es提供;分布式電源DG接入之后,DG也對(duì)故障點(diǎn)提供故障電流,但保護(hù)1所能感受的電流僅為Es提供,DG的助增作用導(dǎo)致了保護(hù)1靈敏度的降低,接入系統(tǒng)的DG容量越大,對(duì)保護(hù)靈敏度的影響越大,嚴(yán)重時(shí),可能導(dǎo)致F1處故障時(shí)保護(hù)1動(dòng)作緩慢甚至拒動(dòng)。

上圖所示僅為分布式電源接入的一種情況,若分布式電源接入在保護(hù)前端,則保護(hù)能夠感受到的故障電流將增大,保護(hù)靈敏度變大,在故障時(shí)可能導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作,同時(shí),也會(huì)給上下級(jí)保護(hù)之間的配合帶來(lái)影響。

2.4 保護(hù)選擇性改變

根據(jù)上文所述,傳統(tǒng)的配電網(wǎng)由于進(jìn)行單側(cè)電源供電,所以保護(hù)配置均不帶方向。而分布式電源的接入,使得電網(wǎng)中故障時(shí),存在兩個(gè)電源,可能導(dǎo)致保護(hù)失去選擇性,出現(xiàn)誤動(dòng)作。

如圖1所示,在F3點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),分布式電源接入之前,僅由Es提供故障電流,而分布式電源接入后,也向F3提供故障電流,導(dǎo)致保護(hù)2感受到的故障電流Ik變大,可能導(dǎo)致保護(hù)2的電流速斷保護(hù)失去選擇性誤動(dòng)作,將屬于下級(jí)線路的故障超范圍切除。

2.5 重合閘不成功

對(duì)于配電網(wǎng)而言,傳統(tǒng)的放射性網(wǎng)絡(luò)單側(cè)電源供電時(shí),故障被切除后,三相一次重合閘可以有效重合,不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生太大的沖擊,保障了系統(tǒng)的可靠性。而分布式電源接入后,多電源網(wǎng)絡(luò)使重合閘的難度變大,可能重合不成功。

①DG孤島運(yùn)行。有分布式電源接入的系統(tǒng),當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),保護(hù)動(dòng)作切除故障后,只將故障點(diǎn)與系統(tǒng)主電源隔離,而分布式電源仍然能通過(guò)線路供電,并未與配電網(wǎng)脫離。所以,此時(shí)將形成由分布式電源單獨(dú)供電的電力孤島,DG的孤島運(yùn)行將給重合閘增加難度。

②非同期合閘。出現(xiàn)DG孤島運(yùn)行后,由于系統(tǒng)主電源的脫離,分布式電源可能加速或減速,系統(tǒng)功率發(fā)生變化,分布式電源孤島運(yùn)行時(shí),與主電網(wǎng)可能出現(xiàn)一個(gè)相角差,與主電網(wǎng)失去同步,導(dǎo)致故障后系統(tǒng)三相一次重合閘時(shí),兩側(cè)系統(tǒng)不同步,不滿足重合閘條件,進(jìn)行非同期合閘,給系統(tǒng)帶來(lái)很大的沖擊,電流的波動(dòng)還可能引起保護(hù)再次動(dòng)作跳閘,導(dǎo)致重合閘不成功。

③故障點(diǎn)拉弧。如上文所述,有分布式電源接入的系統(tǒng)在故障時(shí),保護(hù)動(dòng)作只將故障點(diǎn)與系統(tǒng)主電源隔離,而分布式電源仍然能通過(guò)線路提供故障電流,導(dǎo)致故障點(diǎn)拉弧,長(zhǎng)期不熄滅可能導(dǎo)致故障擴(kuò)大,從瞬時(shí)性故障發(fā)展為永久性故障,導(dǎo)致系統(tǒng)重合到永久性故障而再次跳開(kāi)。

3 分布式電源接入對(duì)繼電保護(hù)配置影響的對(duì)策

針對(duì)上文分析的分布式電源接入對(duì)繼電保護(hù)的影響,可從以下幾個(gè)方面采取相應(yīng)對(duì)策:

①加裝故障限流器。故障限流器用來(lái)削弱分布式電源對(duì)繼電保護(hù)的影響,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,新型的電力電子型限流器可以實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)為無(wú)電抗,在發(fā)生故障時(shí),成為阻抗器來(lái)進(jìn)行限流,有效防止繼電保護(hù)的誤動(dòng)作。

②加裝方向元件。針對(duì)分布式電源接入后,可能出現(xiàn)了多電源供電導(dǎo)致繼電保護(hù)失去選擇性,對(duì)繼電保護(hù)加裝方向元件,來(lái)確保繼電保護(hù)的正確動(dòng)作。

③加裝低周低壓解列裝置。為了降低非同期合閘和故障點(diǎn)拉弧給系統(tǒng)帶來(lái)的影響,可以在分布式電源側(cè)加裝低周低壓解列裝置,還可以通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)重合閘動(dòng)作時(shí)間,使分布式電源在合閘前,能夠斷開(kāi)與故障點(diǎn)的聯(lián)系,當(dāng)線路重合時(shí),系統(tǒng)側(cè)能夠檢線路無(wú)壓,使得分布式電源側(cè)檢同期合閘成功。

4 結(jié) 語(yǔ)

分布式電源接入配電網(wǎng)后,對(duì)繼電保護(hù)的影響與該電源的類型、容量、接入位置都有關(guān)。分布式電源的容量越大,對(duì)繼電保護(hù)的影響越強(qiáng),當(dāng)分布式電源位于繼電保護(hù)前端時(shí),電源的助增作用將導(dǎo)致保護(hù)范圍擴(kuò)大,可能誤動(dòng)作或越級(jí)跳閘;當(dāng)分布式電源位于繼電保護(hù)后端時(shí),電源的分流作用將導(dǎo)致保護(hù)范圍縮小,可能出現(xiàn)拒動(dòng)。此外,分布式電源對(duì)保護(hù)的選擇性和重合閘都帶來(lái)了一定的影響,應(yīng)采取有效的保護(hù)策略,保障繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的速動(dòng)性、選擇性、靈敏性、可靠性。

參考文獻(xiàn):

[1] 周衛(wèi),張堯,夏成軍,等.分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2010,(38).

第3篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

關(guān)鍵詞:微機(jī)型繼電保護(hù)裝置;變壓器差動(dòng)保護(hù);電流互感器;簡(jiǎn)化后備保護(hù)

中圖分類號(hào):TM588 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2012)04-0135-02

一、概述

微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的變壓器差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù),微機(jī)繼保裝置的變壓器差動(dòng)保護(hù)一般采用的是帶制動(dòng)特性的比率差動(dòng)保護(hù),因它所具有的區(qū)內(nèi)故障可靠動(dòng)作,區(qū)外故障可靠閉鎖的特點(diǎn)使它在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中得到了廣泛的運(yùn)用。諸多文獻(xiàn)都對(duì)上述情況做出了詳盡的分析,但是從現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)際來(lái)看,當(dāng)變壓器發(fā)生區(qū)外短路故障時(shí),由于變壓器本身流過(guò)巨大的短路電流而對(duì)其本體的絕緣和性能造成了嚴(yán)重破壞,變壓器內(nèi)部發(fā)生匝間短路故障的情況也時(shí)常發(fā)生,燒毀變壓器線圈和鐵芯的事情時(shí)有發(fā)生,這就要求差動(dòng)保護(hù)在這種情況下也能夠可靠動(dòng)作而不被誤閉鎖,這就對(duì)差動(dòng)保護(hù)提出了更高的要求。本文就從工程現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的若干具有代表性的問(wèn)題出發(fā),對(duì)這些情況進(jìn)行重點(diǎn)分析,并給出合理的建議。

二、簡(jiǎn)化整定值計(jì)算、加強(qiáng)主保護(hù)使差動(dòng)保護(hù)更完善

在簡(jiǎn)化整定值計(jì)算方面,差動(dòng)保護(hù)應(yīng)多設(shè)置自動(dòng)的輔助定值和固定的輸入定值,使用戶需要整定的保護(hù)定值減到最少,以發(fā)揮微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的優(yōu)越性。一般情況下,不需要調(diào)整系統(tǒng)參數(shù),不需要校核靈敏度,可以根據(jù)變壓器的本身參數(shù)進(jìn)行合理整定,根據(jù)工程實(shí)際情況設(shè)定電流互感器變比、電壓互感器變比,使微機(jī)型繼電保護(hù)裝置獨(dú)立完成保護(hù)的整定和保護(hù),整定方法簡(jiǎn)單清晰。

加強(qiáng)主保護(hù)的目的是為了簡(jiǎn)化后備保護(hù),使變壓器發(fā)生故障時(shí)能夠快速切除故障。目前220kV及以上電壓等級(jí)的變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)雙重化,這是加強(qiáng)主保護(hù)的必要措施。

三、微機(jī)差動(dòng)保護(hù)對(duì)電流互感器的基本要求

微機(jī)差動(dòng)保護(hù)用的電流互感器需要滿足兩個(gè)條件,其一是穩(wěn)態(tài)誤差必須控制在10%誤差范圍之內(nèi),因?yàn)檎ㄓ?jì)算中采用的不平衡穩(wěn)態(tài)電流是按10%誤差條件計(jì)算。其二是暫態(tài)誤差,影響電流互感器暫態(tài)特性的參數(shù)主要有:短路電流及其非周期分量,一次回路時(shí)間常數(shù),電流互感器工作循環(huán)及經(jīng)歷時(shí)間,二次回路時(shí)間常數(shù)等。電流互感器剩磁對(duì)于飽和影響很大,當(dāng)剩磁與短路電流暫態(tài)分量引起的磁通極性相同時(shí),加重二次電流的畸變,因此電流互感器鐵心中存在剩磁,則電流互感器可能在一次電流遠(yuǎn)低于正常飽和值即過(guò)早飽和。差動(dòng)保護(hù)的暫態(tài)不平衡電流比穩(wěn)態(tài)時(shí)大得多,僅在整定計(jì)算時(shí)將穩(wěn)態(tài)不平衡電流增大二倍是不夠安全的。采取抗飽和的辦法是使用帶有氣隙的TPY級(jí)電流互感器。但是目前差動(dòng)保護(hù)廣泛使用的是P級(jí)電流互感器,對(duì)P級(jí)電流互感器規(guī)定允許穩(wěn)態(tài)誤差不超過(guò)10%,暫態(tài)誤差必然要超過(guò)穩(wěn)態(tài)誤差,在實(shí)用上可在按穩(wěn)態(tài)誤差選出的技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)上通過(guò)“增密”以限制暫態(tài)誤差。

采用增密的方法有以下四種:(1)將準(zhǔn)確限值系數(shù)增大二倍(允許短路電流為額定電流的倍數(shù));(2)將二次額定負(fù)載增大一倍;(3)增大二次電纜截面積使二次回路的總電阻減半;(4)淘汰10P級(jí)電流互感器改用5P級(jí)電流互感器(復(fù)合誤差由10%降

為5%)。

高電壓大容量變壓器在高壓側(cè)、低壓側(cè)均用TPY級(jí)電流互感器,對(duì)于大型發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù),進(jìn)出口側(cè)均采用TPY級(jí)電流互感器,在發(fā)電機(jī)側(cè)已有TPY級(jí)電流互感器可選用。目前110kV及以下電壓等級(jí)均采用P級(jí)電流互感器,220kV變壓器亦采用P級(jí)電流互感器或5P級(jí)、PR級(jí)(剩磁系數(shù)小于10%)電流互感器,因此差動(dòng)保護(hù)需要采取抗電流互感器飽和的措施。

四、微機(jī)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度和快速性

微機(jī)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)具有高靈敏度和快速性,輕微匝間短路能快速跳閘,但是提高靈敏度和快速性必須建立在安全、可靠的基礎(chǔ)上,也就是說(shuō)高靈敏的前提是安全、可靠。運(yùn)行實(shí)踐告訴我們:使用較低的起動(dòng)電流值在區(qū)外故障或區(qū)外故障切除時(shí)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的嚴(yán)重后果,因此對(duì)于靈敏度和快速性不要追求過(guò)高的指標(biāo)而忽視可靠性。

提高靈敏度雖對(duì)反映輕微故障是有效的,但靈敏度的提高必然降低安全性。變壓器的嚴(yán)重故障并不都是由輕微故障發(fā)展而來(lái)的,故障發(fā)生的瞬間仍會(huì)發(fā)生燒毀設(shè)備的事故,同時(shí)輕微故障發(fā)展為嚴(yán)重故障也需要時(shí)間,因此輕微故障帶一些時(shí)間切除故障也是允許的,長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行實(shí)踐證實(shí)變壓器氣體保護(hù)是動(dòng)作時(shí)間稍長(zhǎng)地切除輕微的匝間故障。

輕微匝間故障時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱效應(yīng)不大,在200ms內(nèi)故障切除,不會(huì)危及鐵心,從檢修的角度,只要鐵心不損壞,輕微和嚴(yán)重的匝間故障都是需要更換線圈,因此只要差動(dòng)保護(hù)在鐵心損壞之前動(dòng)作,就可以滿足檢修的要求,不需要追求減少線圈的燒損程度而犧牲保護(hù)的安全性。

五、簡(jiǎn)化后備保護(hù)

后備保護(hù)作用主要是為了變壓器區(qū)外故障,特別是考慮在其聯(lián)接的母線發(fā)生故障未被切除的保護(hù),當(dāng)然也可以兼作變壓器主保護(hù)的后備(尤其110kV及以下電壓等級(jí)的變壓器)和其聯(lián)接的線路保護(hù)的后備(尤其110kV及以下電壓等級(jí)的線路)。當(dāng)加強(qiáng)主保護(hù)以后,差動(dòng)保護(hù)雙重化配置,氣體保護(hù)獨(dú)立直流電源,因此主保護(hù)是非??煽俊㈧`敏、快速的,理應(yīng)簡(jiǎn)化后備保護(hù)。后備保護(hù)只要具備在220kV及以上電壓系統(tǒng)是近后備,在110kV及以下電壓系統(tǒng)是遠(yuǎn)后備的基礎(chǔ),不需要仿照線路保護(hù)設(shè)幾段后備保護(hù),線路保護(hù)有距離保護(hù),基本不受短路電流的影響,保護(hù)范圍較固定,配合比較簡(jiǎn)單。變壓器后備保護(hù)主要是母線的近后備,110kV及以下電壓等級(jí)線路的遠(yuǎn)后備,只要系統(tǒng)內(nèi)故障能由保護(hù)動(dòng)作切除不致于拒動(dòng)就滿足要求。如果后備保護(hù)要從電流保護(hù)來(lái)解決多段式配合,這是既復(fù)雜又困難的問(wèn)題。變壓器后備保護(hù)不需作多段配合、定值校核的工作,我們要擺脫整定計(jì)算中難以配合的困擾。目前,微機(jī)型保護(hù)各側(cè)設(shè)置相間和接地保護(hù)各設(shè)3段8時(shí)限的復(fù)雜保護(hù)是作繭自縛,沒(méi)有

好處。

簡(jiǎn)化后備保護(hù)的原則,我們工程調(diào)試人員認(rèn)為變壓器高壓側(cè)只設(shè)置復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù),中、低壓側(cè)設(shè)復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)作為遠(yuǎn)后備,電流限時(shí)速斷作為母線近后備。

六、結(jié)語(yǔ)

變壓器差動(dòng)保護(hù)提高靈敏度和快速性必須建立在安全可靠的基礎(chǔ)上,應(yīng)采取防止因電流互感器飽和和區(qū)外故障切除的暫態(tài)誤差造成誤動(dòng)的措施。

加強(qiáng)主保護(hù)理應(yīng)簡(jiǎn)化后備保護(hù),變壓器后備保護(hù)主要是作為母線的近后備,110kV及以下電壓等級(jí)線路的遠(yuǎn)后備,要擺脫整定計(jì)算中難以配合的困擾,不作定值校核,為此高壓側(cè)后備保護(hù)僅設(shè)復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù),中、低壓側(cè)后備保護(hù)設(shè)復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)和電流限時(shí)速斷保護(hù),前者按變壓器額定電流整定,后者按同側(cè)母線的最低靈敏度要求整定,時(shí)間應(yīng)與同側(cè)相鄰線路的相應(yīng)時(shí)間相配合。

參考文獻(xiàn)

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[2] 韓天行.微機(jī)型繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置檢驗(yàn)調(diào)試手冊(cè)

第4篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);主設(shè)備;繼電保護(hù);技術(shù);研究

中圖分類號(hào):F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,例如電氣主設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù),這對(duì)于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到了非常重要的作用。如今電力在國(guó)民生產(chǎn)中有著重要的地位,加強(qiáng)對(duì)電氣主設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù)的研究,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電氣主設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù)

1.1 變壓器保護(hù)

1.1.1 變壓器差動(dòng)保護(hù)

在變壓器需要保護(hù)的一側(cè)設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置,對(duì)電流以及電壓進(jìn)行監(jiān)控,但是由于監(jiān)控范圍的限制,往往不能夠?qū)εR近范圍發(fā)生的故障進(jìn)行區(qū)分。因此需要考慮鄰近保護(hù)的狀態(tài)來(lái)設(shè)定相應(yīng)的保護(hù)參數(shù)。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的選擇性,往往通過(guò)采用較小的保護(hù)范圍以及較長(zhǎng)的動(dòng)作延時(shí)。但是這也在某種程度上導(dǎo)致故障變壓器無(wú)法及時(shí)的被隔離,從而加重危害的程度,因此需要能夠在故障發(fā)生的瞬間將故障設(shè)備進(jìn)行隔離,從而減少相應(yīng)的損害。為了能夠?qū)ΡWo(hù)范圍內(nèi)外的故障同時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,這就需要在被保護(hù)的變壓器的兩端都設(shè)置相應(yīng)監(jiān)控裝置,這也能夠?qū)收显碾娏飨辔贿M(jìn)行掌握,從而很好的起到保護(hù)作用。

1.1.2 瓦斯保護(hù)

瓦斯繼電器在電力系統(tǒng)保護(hù)中的使用比較廣泛,它是根據(jù)監(jiān)測(cè)流經(jīng)瓦斯繼電器的油箱氣體進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)。當(dāng)前旋轉(zhuǎn)擋板式瓦斯繼電器已經(jīng)逐漸的取代了傳統(tǒng)的浮筒式瓦斯繼電器,極大的改善了由于密封性差漏油而發(fā)生了誤動(dòng)作,極大的提高了繼電保護(hù)的可靠性。

1.1.3 變壓器后備保護(hù)

過(guò)電流對(duì)于變壓器具有較大的危害,因此過(guò)電流保護(hù)常常被安裝在變壓器的電源側(cè),從而在過(guò)流的時(shí)候能夠及時(shí)的斷開(kāi)變壓器。在變壓器上安裝后備過(guò)電流保護(hù)裝置往往會(huì)造成接線的復(fù)雜程度大大上升,可以適當(dāng)將相鄰的保護(hù)范圍縮小。為了應(yīng)對(duì)三相短路,應(yīng)該確保其有足夠的靈敏度。

1.1.4 自耦變壓器保護(hù)

與傳統(tǒng)的變壓器相比自耦變壓器具有成本低、體積小的優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際的使用過(guò)程當(dāng)中也十分的靈活,因此往往用于聯(lián)絡(luò)變壓器,具有使用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行可靠的特點(diǎn),因此使用比較廣泛。但是在實(shí)際的使用過(guò)程當(dāng)中自耦變壓器也存在一些問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.1.4.1 接地保護(hù)

自耦變壓器需要直接接地,在接地點(diǎn)方面也使用一個(gè)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),系統(tǒng)短路的位置對(duì)于通過(guò)接地點(diǎn)的電流強(qiáng)度有很大的影響。

1.1.4.2 過(guò)負(fù)荷保護(hù)

變壓器的運(yùn)行方式對(duì)于各側(cè)的負(fù)荷分布情況具有直接的影響,而負(fù)荷分布的情況又會(huì)對(duì)過(guò)負(fù)荷保護(hù)產(chǎn)生影響。當(dāng)前變壓器中各側(cè)進(jìn)行送電的時(shí)候,由于公共繞組容量會(huì)產(chǎn)生制約,因此往往不能夠充分發(fā)揮通過(guò)容量的作用。這樣就會(huì)產(chǎn)生一種情況,公共繞組在自耦變壓器尚未達(dá)到最大電流的時(shí)候已經(jīng)超出負(fù)荷。這就要求在對(duì)自耦變壓器進(jìn)行過(guò)負(fù)荷保護(hù)的時(shí)候要根據(jù)實(shí)際的情況出發(fā)。

1.2 發(fā)電機(jī)保護(hù)

1.2.1 提高定子接地保護(hù)的動(dòng)作靈敏度

很多因素都有可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過(guò)電壓,這就要求中性點(diǎn)在接地的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該經(jīng)過(guò)配電變壓器。對(duì)于大型發(fā)電設(shè)備來(lái)說(shuō)一般不會(huì)發(fā)生傳遞過(guò)電壓,這是因?yàn)橹髯兏叩蛪壕€圈之間沒(méi)有存在較大的電容。為了最大限度提高定子接地保護(hù)動(dòng)作的靈敏程度,可以將數(shù)值較小的電阻安裝在配電變壓器上,從而最大限度的提升定子接地的靈敏度,能夠有效地防止過(guò)電壓對(duì)發(fā)電機(jī)造成的損害。

1.2.2 失磁保護(hù)

當(dāng)前應(yīng)用的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的精度主要受失磁保護(hù)組件結(jié)構(gòu)的影響,其中失磁保護(hù)常由阻抗元件、母線低電壓元件(機(jī)端低電壓)和閉鎖(啟動(dòng))元件組成。阻抗元件用于檢出失磁故障,阻抗元件可按靜穩(wěn)邊界或異步邊界整定。母線低電壓元件用于監(jiān)視母線電壓保障系統(tǒng)安全。母線低電壓元件的動(dòng)作電壓,按由穩(wěn)定運(yùn)行條件決定的臨界電壓整定。應(yīng)取發(fā)電機(jī)斷路器(或發(fā)變組高壓側(cè)斷路器) 連接母線的電壓,通常取 0.8~0.85 倍母線額定電壓。

1.3 發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)

1.3.1 保護(hù)原則

現(xiàn)代化的發(fā)電廠一般具有巨大的規(guī)模,為了保證電流輸送過(guò)程中減少損失,往往都是采取高壓輸電的方式,大多都是采用發(fā)電機(jī)組和變壓器組同時(shí)工作的方式這樣發(fā)電機(jī)電壓側(cè)一般沒(méi)有直配負(fù)荷,只是將發(fā)出的電流利用變壓器進(jìn)行升壓之后再進(jìn)行輸送。大多使用縱差保護(hù)以及過(guò)流保護(hù)等。

1.3.2保護(hù)特點(diǎn)

當(dāng)發(fā)電機(jī)和變壓器之間有斷路器時(shí),發(fā)電機(jī)和變壓器應(yīng)分別裝設(shè)縱差保護(hù);發(fā)電機(jī)與變壓器之間無(wú)斷路器并除以下情況外,一般裝設(shè)整組共用的縱差保護(hù)。

1.3.2.1 發(fā)電機(jī)容量在 200 兆瓦及以上時(shí),因?yàn)榇笮桶l(fā)電機(jī)在系統(tǒng)中占有重要地位,一般阻抗較大,裝設(shè)單獨(dú)的保護(hù)可提高可靠性和靈敏度。

1.3.2.2 水輪發(fā)電機(jī)和繞組直接冷卻的汽輪發(fā)電機(jī),當(dāng)共用的差動(dòng)保護(hù)整定值大于 1.5倍發(fā)電機(jī)額定電流時(shí),為了對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障有較高的靈敏度,要加裝單獨(dú)的發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)。

1.3.2.3 對(duì)于阻抗較大的發(fā)電機(jī),如果無(wú)法裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù),在發(fā)電機(jī)上可裝設(shè)靈敏度高的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

1.3.3 后備保護(hù)

發(fā)電機(jī)-變壓器組的后備保護(hù),同時(shí)又作為相鄰元件故障的后備保護(hù)。對(duì)于發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器組,利用發(fā)電機(jī)側(cè)的過(guò)電流保護(hù)作為整組的后備保護(hù),變壓器低壓側(cè)不另裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。如果發(fā)電機(jī)與變壓器之間有廠用分支線時(shí),分支線上應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的保護(hù)。

此時(shí),發(fā)電機(jī)的過(guò)電流保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限,以較小的時(shí)限斷開(kāi)變壓器高壓側(cè)斷路器,以便在外部短路時(shí)仍能保證廠用電的供電,以較大的時(shí)限斷開(kāi)所有的斷路器和發(fā)電機(jī)的自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)。

2.繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 測(cè)量、保護(hù)、控制、數(shù)據(jù)通信一體化

兼具測(cè)量、保護(hù)、控制、數(shù)據(jù)通信一體化功能的微機(jī)保護(hù)裝置,就近裝設(shè)在變電站被保護(hù)的設(shè)備或元件附近,利用光電電壓互感器(OPT)、光電電流互感器(OCT)直接采集被保護(hù)設(shè)備或元件的電壓、電流,并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號(hào),再通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖菊居?jì)算機(jī)和調(diào)度中心。一體化裝置可實(shí)現(xiàn)充分的資源共享及故障錄波、后臺(tái)分析等功能,使故障診斷、安全監(jiān)視、穩(wěn)定預(yù)測(cè)、無(wú)功調(diào)節(jié)和負(fù)荷控制等功能更完善。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自適應(yīng)化

通過(guò)建立繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使電氣設(shè)備具備網(wǎng)絡(luò)通信功能,可實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化管理,如通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行及進(jìn)行故障處理和參數(shù)整定等。通過(guò)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法等智能技術(shù),可以解決電力系統(tǒng)中許多非線性問(wèn)題,可及時(shí)分析、判斷和處理故障。自適應(yīng)技術(shù)可以讓繼電保護(hù)裝置適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)生的各種變化,提高繼電保護(hù)的性能。

2.3 廣域保護(hù)和控制

廣域保護(hù)是基于廣域測(cè)量信息的繼電保護(hù)。傳統(tǒng)繼電保護(hù)的信息是基于就地的,廣域信息包含了就地和遠(yuǎn)方更寬廣區(qū)域的信息。實(shí)現(xiàn)廣域保護(hù)的途徑是基于在線自適應(yīng)整定(OAS)和故障元件判別(FEI)。廣域保護(hù)的通信基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。廣域保護(hù)可以解決傳統(tǒng)保護(hù)在電網(wǎng)運(yùn)行方式改變而難以滿足各繼電保護(hù)之間相互配合的難題。

3.結(jié)束語(yǔ)

電氣主設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)而言非常的重要,而且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,一定會(huì)有更多先進(jìn)的主設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù)陸續(xù)應(yīng)用于電氣主設(shè)備繼電保護(hù)之中,從而為提高電氣主設(shè)備繼電保護(hù)裝置的可靠性、靈活性、快速性以及保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

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第5篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

關(guān)鍵詞:智能配電網(wǎng);繼電保護(hù);設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 18-0008-01

近年來(lái),智能電網(wǎng)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)興盛起來(lái),這些都有效提高了電網(wǎng)的智能化運(yùn)行,智能電網(wǎng)也是電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的方向,相關(guān)的電力部門(mén)也提出了關(guān)于建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)只能智能電網(wǎng)的工作任務(wù),要建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干框架,達(dá)到不同等級(jí)的電網(wǎng)之間協(xié)調(diào)配合,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化與互動(dòng)化,力圖達(dá)到一個(gè)更高的建設(shè)目標(biāo),達(dá)到從傳統(tǒng)電網(wǎng)向現(xiàn)代電網(wǎng)轉(zhuǎn)化,確保電網(wǎng)的高效運(yùn)行,大力開(kāi)發(fā)節(jié)能技術(shù),促進(jìn)清潔能源的發(fā)展。

一、智能配電網(wǎng)繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀與方向

在現(xiàn)代的配電網(wǎng)絡(luò)中尤其是線路方面多數(shù)都由多級(jí)斷路器串聯(lián)而成,現(xiàn)在的一些配電網(wǎng)的繼電保護(hù)仍然運(yùn)用傳統(tǒng)的電流保護(hù)原理進(jìn)行繼電保護(hù),這種保護(hù)工作多數(shù)是由人工操作來(lái)完成的,在對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定運(yùn)行過(guò)程中,這種配置以及失去了有效作用。

一般來(lái)說(shuō),故障出現(xiàn)以后,要想及時(shí)解除故障,要發(fā)揮計(jì)算機(jī)設(shè)備的作用,首先在變電站的出口出現(xiàn)動(dòng)作,再依照繼電保護(hù)的規(guī)定流程,進(jìn)行大規(guī)模停電,在對(duì)各大電力故障進(jìn)行分析以后,來(lái)得到一個(gè)保護(hù)的整定值。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作用的保護(hù)下,能夠大力解決繼電保護(hù)的快速性與選擇性之間的矛盾,這樣才能確保繼電保護(hù)靈敏地反應(yīng),快速地發(fā)生保護(hù)動(dòng)作。

由于電力規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出復(fù)雜的局面,如果繼續(xù)采用多級(jí)斷路器串聯(lián)發(fā)生作用,能夠保證距離事故發(fā)生點(diǎn)最近的斷路器出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象,這樣就要耗費(fèi)大量的人力與物力,為了解決這一問(wèn)題,可以通過(guò)引進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),滿足系統(tǒng)的通信技術(shù)要求,有效達(dá)到對(duì)繼電保護(hù)裝置的優(yōu)化,減少資金的支出,優(yōu)化繼電保護(hù)質(zhì)量,確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

二、配電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

首先,電壓保護(hù)。中壓或者低壓配網(wǎng)中出現(xiàn)的經(jīng)常面臨的問(wèn)題就是輸電線路短路,需要保護(hù)的級(jí)別多。由于運(yùn)行方式的不同會(huì)導(dǎo)致電流的速斷保護(hù)以及電壓速斷保護(hù)的靈敏度發(fā)生變化,由于配電網(wǎng)的用電負(fù)荷密度持續(xù)上升,當(dāng)電力運(yùn)行最旺盛時(shí),往往電壓速斷或者電流速斷最具靈敏性,與此不同的是,高壓輸電線路往往相對(duì)密集,需要電流速斷保護(hù)的區(qū)域更長(zhǎng),而且會(huì)出現(xiàn)諸多的短距離輸電線路,如果電力運(yùn)行方式較小,就會(huì)降低速斷反應(yīng)的靈敏度,無(wú)法使保護(hù)范圍全方位覆蓋。這就需要對(duì)輸電線路進(jìn)行科學(xué)的保護(hù)配置,確保在電力傳輸過(guò)程中,一些故障能夠被迅速清除,與此相反的是電壓速斷,一旦出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致母線短路,通常在電力運(yùn)行最小時(shí),往往具有相對(duì)較高的靈敏度,而且保護(hù)區(qū)比較長(zhǎng),隨著當(dāng)前電力系統(tǒng)的容量不斷增大,當(dāng)電力系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行時(shí),靈敏度不高,保護(hù)范圍相對(duì)較小。這樣就使繼電保護(hù)面臨著選擇的問(wèn)題,無(wú)論是電流速斷還是電壓速斷,都帶有一定的問(wèn)題與弊端。下面是電流電壓聯(lián)合作用速斷保護(hù)示意圖:

其次,縱聯(lián)保護(hù)在配電網(wǎng)中的運(yùn)用?,F(xiàn)階段,由于電子與信息網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)于電力供應(yīng)的安全性要求也越來(lái)越高,這樣就使縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置得到了普及,這種保護(hù)措施要求將配電線路故障全部切斷,有效控制了電壓跌落的持續(xù)時(shí)間,杜絕了因?yàn)槟妇€電壓降低造成的甩負(fù)荷現(xiàn)象,所以,運(yùn)用縱梁保護(hù)設(shè)備,能夠有效解決問(wèn)題,確保電力線路輸電的安全與快速,保證電力供應(yīng)質(zhì)量,控制經(jīng)濟(jì)損失。

第三,光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。光纖通信是電力系統(tǒng)中比較普遍的通信方法,要根據(jù)配電系統(tǒng)的特征以及配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)情況,來(lái)采取合適的方法,利用光纖進(jìn)行通信嗎,盡全力采用已經(jīng)被研發(fā)的通信技術(shù)與設(shè)備,來(lái)減少投資,繼電保護(hù)要求信息要快速傳播,還要確保傳輸?shù)陌踩?,?dāng)前光線資源相對(duì)充足,也能夠大大降低工作量,技術(shù)方面也不很復(fù)雜,這樣就決定了能夠運(yùn)用獨(dú)立的光纖通道傳送繼電保護(hù)技術(shù),一旦在工作過(guò)程中,遇到要重新鋪設(shè)通信系統(tǒng)的情況,要有點(diǎn)考慮降低成本,并采用高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代技術(shù),全面確保電力線路的安全,穩(wěn)定運(yùn)行。

三、總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,居民用電量的不斷增多,對(duì)電壓的需求的等級(jí)也越來(lái)越高,這就自然對(duì)供電系統(tǒng)提出了更高要求,在這樣的背景下,要加強(qiáng)對(duì)配電系統(tǒng)的繼電保護(hù),確保其運(yùn)行的安全性,提高運(yùn)行效率,不斷對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,并將優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案在實(shí)際中進(jìn)行操作運(yùn)用,這樣才能有效減少越級(jí)跳閘的弊病,在現(xiàn)代化社會(huì)背景下,要注意引進(jìn)高端技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn):

[1]ZhouEZ.Object-OrientedProgramming,C++andPowerSystemSimulation[J].IEEETransonPowerSystems,1996,11(1).

[2]FoleyM,BoseAetal.AnObjectBasedGraphicalUserInterfaceforPowerSystem[J].IEEETransonPowerSystems,1993,8(1).

第6篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

【關(guān)鍵詞】110kV線路;繼電保護(hù);改進(jìn)措施

引言

繼電保護(hù)是對(duì)電力系統(tǒng)的故障和影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的異常工況進(jìn)行研究,利用繼電保護(hù)設(shè)備來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)和相關(guān)元件,從而實(shí)現(xiàn)反事故自動(dòng)化的一種措施。繼電保護(hù)可以保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行,對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和電力事業(yè)的不斷發(fā)展,我國(guó)的繼電保護(hù)系統(tǒng)也取得了較好的發(fā)展,其安全性和可靠性都獲得了一定的提升。但是,隨著供用電量的增加,人們對(duì)供用電安全性的要求越來(lái)越高,如何完善繼電保護(hù)成為人們關(guān)注的話題。本文對(duì)繼電保護(hù)概念和要求進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,結(jié)合一起110kV線路故障,對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行探討,并結(jié)合相關(guān)知識(shí)提出了一些改進(jìn)意見(jiàn),希望能為我國(guó)電力事業(yè)的安全、高效發(fā)展做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。

1 繼電保護(hù)的作用和基本要求

1.1 繼電保護(hù)的作用

在110kV線路中,繼電保護(hù)裝置可以有針對(duì)性的自動(dòng)切除故障元件,從而減少故障設(shè)備的損壞,也可以避免故障設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)的其他部分造成影響,還可以有效降低事故影響;當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備出現(xiàn)異常狀況時(shí),繼電保護(hù)裝置可以依據(jù)具體情況做出反應(yīng),例如跳閘、收發(fā)信號(hào)等。因此,繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。但是,繼電保護(hù)并不是萬(wàn)能的,它只能在一定的延時(shí)范圍內(nèi),依據(jù)故障的大小和損壞的程度做出反應(yīng),避免出現(xiàn)不必要的附加損害。

1.2 繼電保護(hù)的基本要求

要實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)作用,繼電保護(hù)裝置必須滿足四個(gè)基本要求:(1)可靠性。繼電保護(hù)裝置必須具有可靠性,能對(duì)故障動(dòng)作做出反應(yīng),在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)該出現(xiàn)錯(cuò)誤反應(yīng)。(2)選擇性。繼電保護(hù)裝置應(yīng)該有一定的選擇性,可以針對(duì)電力系統(tǒng)中的故障進(jìn)行選擇性切除,例如斷開(kāi)與故障點(diǎn)距離最近的斷路器。(3)速動(dòng)性。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候,繼電保護(hù)裝置必須在最短的時(shí)間內(nèi)切除故障部位,從而降低故障部位對(duì)其他設(shè)備的影響。(4)具有一定的靈敏度。繼電保護(hù)的靈敏度是指當(dāng)電力系統(tǒng)的設(shè)備或者線路在保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)金屬性短路等故障時(shí),繼電保護(hù)裝置要及時(shí)做出反應(yīng),不應(yīng)該出現(xiàn)拒絕動(dòng)作。

2 110kV線路距離保護(hù)

電力系統(tǒng)中的距離保護(hù)是指根據(jù)反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)之間的距離來(lái)確定動(dòng)作時(shí)間的保護(hù)原理。在110kV線路中,距離保護(hù)的I段、II段都具有比較高的靈敏度,可以在各種類型的多電源網(wǎng)絡(luò)中確保動(dòng)作具有選擇性。但是,距離保護(hù)不能實(shí)現(xiàn)整條線路的速動(dòng),當(dāng)故障位于線路的末端時(shí),要實(shí)現(xiàn)線路的安全運(yùn)行,就只能通過(guò)二段后備保護(hù)來(lái)切除故障。

距離保護(hù)分為接地距離保護(hù)和相間距離保護(hù)兩個(gè)類型。接地距離保護(hù)作用于線路接地故障,一般使用零序電抗繼電器,接地距離的I段是主保護(hù),II段和III段是后備保護(hù);相間距離保護(hù)作用于線路相間短路,一般使用方向阻抗繼電器,相間距離的I段是主保護(hù),II段和III段是后備保護(hù)。從具體運(yùn)行過(guò)程來(lái)看,距離保護(hù)的I段是速斷保護(hù),作用時(shí)間短,反應(yīng)迅速,但是I段保護(hù)并不能完全覆蓋整條線路,一般只能達(dá)到該段線路全長(zhǎng)的80%左右;距離保護(hù)的II段是一種帶時(shí)限保護(hù),其保護(hù)范圍可以覆蓋該段線路并有一定的延伸范圍;距離保護(hù)的III段可以保護(hù)所在線路段以及該線路段的下一段線路,還有一定的延伸范圍。

3 110kV線路故障分析及改造措施

3.1 線路故障分析

幾年前,某市的110kV線路發(fā)生了一起線路故障,在故障前,甲站和乙站是利用110kV的雙回線連接的,在線路的兩端都設(shè)有110kV的線路保護(hù)。在該線路上還接有三個(gè)100kV的終端變電站,但是沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)的線路保護(hù)。具體接線方式如圖1所示。

當(dāng)時(shí)乙線發(fā)生故障(圖中X處),乙站與故障點(diǎn)接近的繼電保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)開(kāi)關(guān),0.3秒后甲線的繼電保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)開(kāi)關(guān),0.5秒后接近甲站的乙線繼電保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘,約1.7秒后,甲站的乙線繼電保護(hù)開(kāi)關(guān)重合,隨后的十幾秒內(nèi),乙站附近的甲線和乙線繼電保護(hù)開(kāi)關(guān)先后重合。當(dāng)故障發(fā)生時(shí),乙線兩側(cè)的繼電保護(hù)裝置跳閘是正常的繼電保護(hù)動(dòng)作,但是乙站附近甲線的繼電保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘是不符合正常的繼電保護(hù)要求的,本文針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)天故障點(diǎn)遭到雷擊接地,故障點(diǎn)既屬于乙站乙線的距離保護(hù)范圍,也屬于甲站乙線距離二段保護(hù)的范圍。當(dāng)乙站附近的乙線繼電保護(hù)裝置跳閘后,甲線變成單向運(yùn)行,保護(hù)的范圍產(chǎn)生了變化。而故障點(diǎn)還屬于乙站甲線的范圍,繼電保護(hù)裝置就出現(xiàn)跳閘反應(yīng),此處跳閘后,故障點(diǎn)還在甲站乙線的距離保護(hù)范圍內(nèi),繼而引發(fā)甲站乙線機(jī)電保護(hù)裝置跳閘。

3.2 改進(jìn)措施

第7篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

關(guān)鍵詞:農(nóng)網(wǎng);繼電保護(hù);整定計(jì)算;管理;安全運(yùn)行

0 前 言

隨著農(nóng)電負(fù)荷的不斷增長(zhǎng),農(nóng)網(wǎng)改造力度的不斷加大,農(nóng)網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,相應(yīng)的保護(hù)配置、繼電保護(hù)的動(dòng)態(tài)管理技術(shù)不相匹配,使得農(nóng)網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算中問(wèn)題(選擇性、靈敏性、可靠性) 日趨矛盾。做好農(nóng)村電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算工作,對(duì)已安裝的各種繼電保護(hù)按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求,通過(guò)計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值,使各種繼電保護(hù)有機(jī)協(xié)調(diào)地部署及正確的發(fā)揮作用,是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。

1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的特點(diǎn)與要求

繼電保護(hù)整定計(jì)算丁作是繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分。它要求從事該工作的人員既要有強(qiáng)烈的責(zé)任心,又要有扎實(shí)的電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)和繼電保護(hù)系統(tǒng)理論知識(shí)并熟悉微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的硬件、軟件。

由于繼電保護(hù)整定計(jì)算工作不能獨(dú)立于繼電保護(hù)之外,所以整定計(jì)算也必須滿足“四性”的要求。即“可靠性”、“選擇性”、“快速性”、和“靈敏性”。這“四性”既相輔相成、相互統(tǒng)一,又相互制約、互相矛盾。繼電保護(hù)整定計(jì)算在完成“四性”的要求時(shí),必須統(tǒng)籌考慮,不能片面強(qiáng)調(diào)一項(xiàng)而忽視另一項(xiàng),以致“顧此失彼”。

2繼電保護(hù)整定計(jì)算人員問(wèn)題及改進(jìn)措施

整定計(jì)算是繼電保護(hù)工作中的重要一環(huán),電力系統(tǒng)的安全和可靠在很大程度上取決于繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的安全和可靠。而人員是完成繼電保護(hù)整定工作的主體,整定人員的水平、經(jīng)驗(yàn)、工作態(tài)度甚至當(dāng)時(shí)的精神狀態(tài)都將影響整定工作完成的效果。

2.1 整定計(jì)算人員問(wèn)題

(1)部分縣級(jí)供電公司無(wú)專職的繼電保護(hù)整定人員,以至人員變動(dòng)頻繁,整定計(jì)算人員水平參差不齊,不能保證繼電保護(hù)整定工作的整體水平持續(xù)性提高。改進(jìn)措施:如果確實(shí)無(wú)法配備專職整定計(jì)算人員,可設(shè)多名兼職人員,確保計(jì)算、審核的順利開(kāi)展。即使一名兼職人員因公出差,也不會(huì)影響定值單及時(shí)下發(fā)。

(2)不同的整定人員按規(guī)程進(jìn)行整定計(jì)算,在此過(guò)程中由于選擇的整定方案、整定原則的不同,可能造成整定結(jié)果的差異,對(duì)具體保護(hù)裝置內(nèi)控制字、壓板等理解不一致。例如,控制字中復(fù)壓閉鎖方向應(yīng)如何取舍;TA斷線閉鎖差動(dòng)是否投入;線路重合閘時(shí)間如何確定;35kV聯(lián)絡(luò)線是否需要投兩端保護(hù);主變后備保護(hù)中限時(shí)速斷電流保護(hù)是否投入;計(jì)算中可靠系數(shù)、返回系數(shù)取值是否統(tǒng)一;主變定值與線路時(shí)限的匹配原則及不匹配時(shí)如何取舍等問(wèn)題。改進(jìn)措施:由地調(diào)組織編寫(xiě)制定農(nóng)網(wǎng)繼電保護(hù)整定規(guī)則,針對(duì)不同廠家的保護(hù)裝置做具體說(shuō)明,為以后的保護(hù)整定人員提供學(xué)習(xí)參考和整定、核查依據(jù)。

(3)繼電保護(hù)整定人員參加系統(tǒng)培訓(xùn)機(jī)會(huì)不多,各級(jí)整定人員之間進(jìn)行集中學(xué)習(xí),相互交流探討的力度不夠。

2.2 改進(jìn)措施

各縣級(jí)調(diào)度單位應(yīng)結(jié)合其人員調(diào)整及其崗位適應(yīng)性要求安排專(兼)職保護(hù)整定人員,將人員信息、聯(lián)系方式上報(bào)地調(diào)。借地調(diào)開(kāi)展各縣保護(hù)定值核查機(jī)會(huì),安排人員到地調(diào)進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí),讓縣公司繼保整定人員熟練掌握二次回路、保護(hù)裝置的原理及功能、整定原則及運(yùn)行注意事項(xiàng),提高其業(yè)務(wù)水平。平時(shí)工作中,各單位結(jié)合實(shí)際堅(jiān)持開(kāi)展動(dòng)態(tài)培訓(xùn)工作,有計(jì)劃地為繼電保護(hù)人員創(chuàng)造更多外部培訓(xùn)及現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)的機(jī)會(huì),特別是有新型保護(hù)裝置入網(wǎng)時(shí),應(yīng)組織本單位繼保人員進(jìn)行充分的專項(xiàng)技術(shù)研討,為今后保護(hù)整定工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 整定計(jì)算基礎(chǔ)資料管理問(wèn)題

(1)二次設(shè)備建檔工作不能及時(shí)更新,缺、漏、錯(cuò)現(xiàn)象普遍存在。如新建項(xiàng)目部分設(shè)計(jì)修改無(wú)設(shè)計(jì)更改通知單,改擴(kuò)建項(xiàng)目竣工資料不齊全,所存圖紙及說(shuō)明書(shū)等資料不是當(dāng)前有效版本;各縣公司二次竣工圖冊(cè)缺失問(wèn)題嚴(yán)重,跳閘出口整定工作無(wú)法進(jìn)行,影響保護(hù)整定及核查工作開(kāi)展進(jìn)行;對(duì)縣公司上報(bào)保護(hù)核查資料是否準(zhǔn)確,是否到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行過(guò)核對(duì),地調(diào)保護(hù)專業(yè)人員無(wú)從監(jiān)督;二次設(shè)備建檔工作不系統(tǒng)、不細(xì)致的關(guān)鍵問(wèn)題是由于管理方面無(wú)相應(yīng)考核措施,特別是對(duì)工程項(xiàng)目竣工移交資料環(huán)節(jié)的管理缺乏有效監(jiān)管。

改進(jìn)措施:制定相應(yīng)的整定計(jì)算資料的上報(bào)與規(guī)范及考核制度。明確各單位繼保方面有關(guān)人員(如工程管理部門(mén)、施工單位、設(shè)計(jì)單位、調(diào)度部門(mén)等)的分工,對(duì)不按要求承擔(dān)相應(yīng)建檔責(zé)任的進(jìn)行考核,同時(shí)應(yīng)重視對(duì)工程的前期管理,及時(shí)向施工部門(mén)強(qiáng)調(diào)應(yīng)交資料及考核方式,以避免后期被動(dòng)地催補(bǔ)資料。

(2)沒(méi)有建立完善的設(shè)備缺陷歸檔管理機(jī)制。在保護(hù)裝置驗(yàn)收及保護(hù)專項(xiàng)檢查中,會(huì)發(fā)現(xiàn)不少保護(hù)裝置或次回路本身固有的缺陷,如裝置顯示的跳閘矩陣控制字與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果不一致、個(gè)別回路功能不正?;蛏踔翛](méi)有接線等,只是簡(jiǎn)單地向有關(guān)人員口頭傳達(dá),而沒(méi)有形成書(shū)面材料存檔,沒(méi)有建立完善的設(shè)備缺陷歸檔管理機(jī)制。

改進(jìn)措施:利用各種專項(xiàng)檢查工作機(jī)會(huì),派人員現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)校對(duì)所有保護(hù)裝置定值單;將檢查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題或缺陷形成書(shū)面材料,以方便調(diào)度運(yùn)行、整定人員查閱。如果繼保人員變動(dòng)頻繁,這種特殊的資料的整理顯得更加重要。

(3)由于保護(hù)裝置的更新?lián)Q代,版本升級(jí)速度不斷加快,累積的舊保護(hù)裝置版本越來(lái)越多,而新型保護(hù)裝置類型層出不窮,繼保人員在保護(hù)功能調(diào)試或整定計(jì)算工作中容易受習(xí)慣性思維約束。例如有些110kV線路保護(hù)一般僅有TV斷線過(guò)電流保護(hù)功能,國(guó)電南自PSi21C、北京四方CSL-162C線路保護(hù)除了Tv斷線過(guò)電流保護(hù)外,還單獨(dú)設(shè)置有過(guò)電流保護(hù),整定計(jì)算人員如果忽略這小小的功能變 動(dòng)而誤整定,則可能造成過(guò)負(fù)荷跳閘或故障時(shí)越級(jí)跳閘的嚴(yán)重后果。

改進(jìn)措施:微機(jī)保護(hù)裝置版本的每一次升級(jí)必須經(jīng)生產(chǎn)技術(shù)部門(mén)核準(zhǔn),并報(bào)整定計(jì)算部門(mén)備案,同時(shí)提供軟件框圖和有效軟件版本說(shuō)明及程序版本號(hào)。整定計(jì)算人員向現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)專業(yè)人員多學(xué)習(xí),更深入的了解保護(hù)裝置。并且必須拿到現(xiàn)場(chǎng)打印出的微機(jī)保護(hù)定值清單,以及相應(yīng)的技術(shù)說(shuō)明書(shū)后,才能進(jìn)行整定計(jì)算。若有不符之處,應(yīng)立即聯(lián)系廠家,了解并確認(rèn)改動(dòng)項(xiàng)目后,依照裝置實(shí)際情況計(jì)算并下發(fā)正式保護(hù)定值通知單。

(4)新建、改擴(kuò)建工程中,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或工程管理部門(mén)未按有關(guān)要求及時(shí)向整定計(jì)算部門(mén)提供有關(guān)資料的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,有時(shí)甚至在投運(yùn)前兩天才提供,或者相關(guān)資料錯(cuò)誤而臨時(shí)重新提供,造成定值計(jì)算時(shí)問(wèn)太倉(cāng)促,導(dǎo)致整定計(jì)算考慮不周的機(jī)率變大,同時(shí)也影響了定值單的正常發(fā)放工作,這極易埋下事故隱患,危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。保護(hù)定值管理已有相應(yīng)的技術(shù)及運(yùn)行管理規(guī)定,但作為專業(yè)規(guī)定,缺少對(duì)相關(guān)各部門(mén)的監(jiān)督和約束力,特別是基建與設(shè)備運(yùn)行管理部門(mén)從屬不同單位時(shí),可操作性差,無(wú)法保障定值管理的連續(xù)性、嚴(yán)肅性。

改進(jìn)措施:由地調(diào)整定計(jì)算部門(mén)列出所需資料清單,由工程管理部門(mén)在開(kāi)工前轉(zhuǎn)交施工單位,凡因資料提供不及時(shí)影響整定計(jì)算工作的由有關(guān)部門(mén)加大考核力度。針對(duì)現(xiàn)狀制定出符合實(shí)際生產(chǎn)流程的相關(guān)規(guī)定,作為監(jiān)督、協(xié)調(diào)各部門(mén)參與定值使用及管理工作的依據(jù)。設(shè)計(jì)、基建、技改主管部門(mén)應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確地向調(diào)度中心提供有關(guān)計(jì)算參數(shù)(保護(hù)類型、投運(yùn)范圍等)、生產(chǎn)管理部門(mén)應(yīng)建立設(shè)備(如線路、主變等)為單位的詳細(xì)的檔案。結(jié)合農(nóng)網(wǎng)保護(hù)整定實(shí)際相關(guān)工作制定繼電保護(hù)定值管理工作流程,使繼電保護(hù)定值管理工作不再是孤立的、個(gè)別人參與的專業(yè)項(xiàng)目。

4 農(nóng)網(wǎng)存在的問(wèn)題及解決辦法

4.1 選擇性差

(1)農(nóng)網(wǎng)因串級(jí)級(jí)數(shù)多,按常規(guī)后備保護(hù)時(shí)間逐級(jí)配合,越靠近電源的保護(hù)時(shí)限越長(zhǎng)。若盡量保系統(tǒng),從上級(jí)向下級(jí)逐次配合,在線路末端出現(xiàn)0 s保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,使用戶保護(hù)無(wú)法配合。在保護(hù)靈敏度滿足的前提下,可適當(dāng)在某一級(jí)退出后備段,以節(jié)省系統(tǒng)時(shí)間級(jí)差,或采用重合閘補(bǔ)救方法。

(2)對(duì)于保護(hù)配置為兩段式的保護(hù),選擇性更差,所以保護(hù)配置最好為三段式保護(hù),特別是靠近電源側(cè)保護(hù)為三段式保護(hù)最優(yōu)。

(3)農(nóng)電變電所主變一般按2臺(tái)配置,由于負(fù)荷波動(dòng)大,2臺(tái)主變?cè)谪?fù)荷高峰期低壓側(cè)并運(yùn),負(fù)荷低谷期分運(yùn)或單運(yùn),導(dǎo)致運(yùn)行方式變化很大。線路變壓器組接線的線路保護(hù)過(guò)流二段要保證選擇性按在最大運(yùn)行方式下躲主變低壓側(cè)(并運(yùn))故障整定,有可能在最小運(yùn)行方式下線路末端靈敏度不足。此時(shí)應(yīng)犧牲選擇性保靈敏度。因過(guò)流二段保護(hù)有一定的延時(shí)可與主變低壓側(cè)保護(hù)過(guò)流一段(無(wú)時(shí)限)配合。網(wǎng)架的不合理,運(yùn)行方式變化大,保護(hù)配置簡(jiǎn)單是造成農(nóng)網(wǎng)選擇性差的主要原因。要滿足選擇性就必須改善保護(hù)配置,過(guò)流保護(hù)應(yīng)加裝低電壓閉鎖或更換為受運(yùn)行方式影響小的距離保護(hù),最終解決辦法是改善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

4.2 可靠性低

(1)過(guò)負(fù)荷。由于整定計(jì)算提供負(fù)荷不準(zhǔn)確,或?qū)ω?fù)荷預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確,尤其在特殊運(yùn)行方式下,由過(guò)負(fù)荷引起保護(hù)動(dòng)作。

(2)方式和保護(hù)不協(xié)調(diào)。方式安排未考慮保護(hù)是否滿足配合要求。

(3)勵(lì)磁涌流。農(nóng)網(wǎng)線路上掛接的變壓器臺(tái)數(shù)很多,送電時(shí)勵(lì)磁涌流很大,定值整定過(guò)小會(huì)因定值躲不過(guò)勵(lì)磁涌流而誤動(dòng)。若過(guò)流一段保護(hù)按躲勵(lì)磁涌流計(jì)算,則最小運(yùn)行方式下幾乎沒(méi)有保護(hù)區(qū),二者相互矛盾。解決辦法是加一短延時(shí)或送電時(shí)退出速動(dòng)段保護(hù)。

(4)隨著農(nóng)網(wǎng)改造,微機(jī)保護(hù)在逐漸取代電磁型、晶體管型、集成電路型繼電保護(hù),但繼電保護(hù)動(dòng)態(tài)管理、技術(shù)更新工作不能及時(shí)跟上,也是誤動(dòng)的原因之一。發(fā)生拒動(dòng)的原因一是未進(jìn)行二次回路的負(fù)載校驗(yàn);二是保護(hù)軟硬壓板投錯(cuò)或漏投。

4.3 靈敏度不夠

第8篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

關(guān)鍵詞:10kv配電線路繼電保護(hù)

配電線路是電力輸送的終端,是電力系統(tǒng)的重要組成部分。配電線路具有點(diǎn)多、面廣、線長(zhǎng)、走徑復(fù)雜、設(shè)備質(zhì)量參差不齊的特點(diǎn),而且受氣候、地理環(huán)境的影響較大,配電線路又直接面對(duì)用戶端,供用電情況復(fù)雜,這些都直接或間接影響著配電線路的安全運(yùn)行。所以電氣故障的發(fā)生無(wú)法完全避免。當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備發(fā)生短路事故時(shí),由于短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng),往往造成電氣線路的致命損壞,甚至可能?chē)?yán)重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞。

1 10kV配電線路的結(jié)構(gòu)及繼電保護(hù)技術(shù)

電力工業(yè)的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)是同時(shí)進(jìn)行的,輸電線路是把發(fā)電廠、變電所、和電能用戶聯(lián)系起來(lái)的紐帶,通常,把電壓為35kV及以上的高壓電力線路稱為送電線路,把電壓為1OkV及以下的電力線路稱為配電線路。

配電線路將由發(fā)電廠送至變電所的電能直接輸送給用戶,給用電設(shè)備提供消費(fèi)的能源。電力是現(xiàn)代生活中不可缺少的動(dòng)力和能源,按用電量多少,我國(guó)的主要電能用戶為:工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、市政及商業(yè)、生活,其中工業(yè)用戶是電力系統(tǒng)的最大用戶?;谂潆娋W(wǎng)的使命,對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行提出了嚴(yán)格的要求:配電網(wǎng)的運(yùn)行應(yīng)確保安全可靠,保證良好的電能質(zhì)量。因?yàn)楣╇娭袛鄬?dǎo)致生產(chǎn)停頓、生活混亂、甚至危及人身和設(shè)備的安全。

1.1 1OkV配電線路的基本結(jié)構(gòu)

電力系統(tǒng)中,lOkV配電線路一般由隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、電纜線路、測(cè)量電器、負(fù)倚變壓器組成。

1.2繼電保護(hù)的基本原理

當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機(jī)、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí),能夠向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào),或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備,一般通稱為繼電保護(hù)裝置。

繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理;也有其他的物理量,如變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高,構(gòu)成了瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原理。大多數(shù)情況下,無(wú)論反應(yīng)哪種物理量,繼電保護(hù)裝置都包括測(cè)量部分和定值調(diào)整部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。

1.3繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用

(1)當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi),以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。

(2)反映電氣設(shè)備的不正常工作情況,根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào),以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。

2 1OkV配電線路對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求

繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求,這四“性”之間緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一。1OkV配電線路對(duì)繼電保護(hù)裝置主要有以下幾個(gè)方面的要求:

(1)可靠性是指保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試要正確無(wú)誤,同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運(yùn)行維護(hù)要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)化有效,以提高保護(hù)的可靠性??煽啃允菍?duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本要求。

(2)選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障,當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。

(3)靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí),保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù),各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求,通過(guò)繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。

(4)速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動(dòng)重合闡和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。

3 提高繼電保護(hù)可靠性的基本措施

保護(hù)裝置的可靠性是指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí),它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作,而在任何其它該保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作的情況下,也不能錯(cuò)誤動(dòng)作。

提高1OkV配電線路繼電保護(hù)可靠性的基本措施主要有:加強(qiáng)可靠性管理,提高可靠性管理水平;重視技術(shù)進(jìn)步,根據(jù)供電可靠性的要求不斷提高設(shè)備裝備水平;采取有效措施,增強(qiáng)事故處理能力和處理效率;加強(qiáng)對(duì)用戶的安全管理,減少因用戶原因造成的系統(tǒng)故障;提高全社會(huì)對(duì)電力設(shè)施的保護(hù)意識(shí),減少因外力破壞造成停電事故的發(fā)生。

4 10kV配電線路的不正常工作狀態(tài)及故障分析

4.1 不正常工作狀態(tài)及危害

1OkV配電線路的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有以下幾種:

4.1.1 過(guò)電流

過(guò)電流,也稱過(guò)負(fù)荷,即負(fù)荷超過(guò)電氣設(shè)備的額定值,是一種最常見(jiàn)的不正常運(yùn)行狀態(tài)。由于過(guò)負(fù)荷,使元件載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高,加速絕緣的老化和損壞,極有可能發(fā)展成為故障。

4.1.2 電壓升高超過(guò)額定值

1OkV電纜線路在過(guò)電壓情況下很容易燒斷。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)同時(shí)發(fā)生單相接地時(shí),非接地的兩相電壓升高3倍,很可能使絕緣薄弱的環(huán)節(jié)擊穿發(fā)生事故。

4.1.3 電壓降低

在電網(wǎng)電壓降低的恢復(fù)過(guò)程中接在線路上的電動(dòng)機(jī)都要自起動(dòng)而吸收很大的起動(dòng)電流,從而延長(zhǎng)了電壓恢復(fù)時(shí)間,使自起動(dòng)的條件變壞,甚至使自起動(dòng)成為不可能。低壓運(yùn)行會(huì)使電動(dòng)機(jī)電流升高而燒毀。

4.1.4 電力電纜絕緣老化

當(dāng)電力電纜經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行絕緣水平下降,極易發(fā)生一點(diǎn)或兩點(diǎn)擊穿而導(dǎo)致事故。

4.2 常見(jiàn)短路、斷線故障及危害

在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中故障的主要形式是各種相間短路:三相短路、兩相短路、兩相接地短路,其中最嚴(yán)重的故障是三相短路。短路故障的危害嚴(yán)重:短路電流可達(dá)額定電流的幾倍至幾十倍,使故障支路內(nèi)的電氣設(shè)備遭到破壞或縮短其壽命;短路電流引起的強(qiáng)烈電弧可能燒毀故障元件或周?chē)O(shè)備等;短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降,破壞用戶的正常工作,嚴(yán)重時(shí)可能引起電壓崩潰,造成大面積停電;短路故障可能引起系統(tǒng)振蕩,甚至系統(tǒng)的瓦解。另外輸電線科技路還可能發(fā)生斷線故障。三相電壓不對(duì)稱引起的負(fù)序電流造成三相電動(dòng)機(jī)電流不對(duì)稱,引起過(guò)熱,負(fù)序磁場(chǎng)還使轉(zhuǎn)子損耗加大,最小轉(zhuǎn)矩減小,使電機(jī)效率、過(guò)載能力降低。

4.3 故障分析

電力系統(tǒng)故障可分為暫時(shí)性故障和永久性故障。暫時(shí)性故障是指故障線路斷開(kāi)電源電壓后,故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度能夠自行恢復(fù),如果重新將此線路合閘,線路將能夠恢復(fù)正常運(yùn)行的情況。產(chǎn)生這類故障的原因有雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò),大風(fēng)引起樹(shù)枝碰線等。所謂永久性故障是指在斷開(kāi)電源電壓后,故障仍然存在的情況。這類故障的產(chǎn)生原因有絕緣子的擊穿或損壞,線路倒桿,電纜線路絕緣擊穿,兩相線路之間金屬性短接,線路某處斷線,人為誤操作等。

5 1OkV繼電保護(hù)中的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

5.1 線路中的勵(lì)磁涌流問(wèn)題

勵(lì)磁涌流是變壓器所特有的,是空投變壓器時(shí),變壓器鐵芯中的磁通不能突變,出現(xiàn)非周期分量磁通,使變壓器鐵芯飽和,勵(lì)磁電流急劇增大而產(chǎn)生的。變壓器勵(lì)磁涌流最大值可以達(dá)到變壓器額定電流的6―8倍,并且跟變壓器的容量大小有關(guān),變壓器容量越小,勵(lì)磁涌流倍數(shù)越大,勵(lì)磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定時(shí)間系數(shù)衰減,衰減的時(shí)間常數(shù)同樣與變壓器的容量大小有關(guān),變壓器容量越大,時(shí)間常數(shù)越大,涌流存在時(shí)間越長(zhǎng)。

5.1.1 線路中勵(lì)磁涌流對(duì)繼電保護(hù)的影響

1OkV線路裝有大量配電變壓器,線路投入時(shí),這些配電變壓器是掛線路上,合閘瞬間,各變壓器所產(chǎn)生勵(lì)磁涌流線路上相互迭加、來(lái)回反射,產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜電磁暫態(tài)過(guò)程,系統(tǒng)阻抗較小時(shí),會(huì)出現(xiàn)較大涌流,時(shí)間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中電流速斷保護(hù)要兼顧靈敏度,動(dòng)作電流值往往取較小,特別長(zhǎng)線路或系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯。一般的1OkV線路主保護(hù)是采用三段式電流保護(hù),即瞬時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù),瞬時(shí)電流速斷保護(hù)由于要兼顧保護(hù)的靈敏度,動(dòng)作電流值往往取得較小,特別在系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯。勵(lì)磁涌流值可能會(huì)大干裝置整定值,使保護(hù)誤動(dòng)。這種情況線路變壓器個(gè)數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時(shí)并不突出,容易被忽視,但當(dāng)線路變壓器個(gè)數(shù)及容量增大后,就可能出現(xiàn)。

由于10kV線路一般為保護(hù)的最末級(jí),所以在整定計(jì)算中,定值計(jì)算偏重靈敏性,對(duì)有用戶變電所的線路,選擇性靠重合閘來(lái)保證。在以下兩種計(jì)算結(jié)果中選較大值作為速斷整定值。按躲過(guò)線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。實(shí)際計(jì)算時(shí),可按距保護(hù)安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。

Idzl=Kk×Id2max

式中:Idzl為速斷一次值;Kk為可靠系數(shù),取1.5;Id2max為線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流。

2.1.2 當(dāng)保護(hù)安裝處變電所主變過(guò)流保護(hù)為一般過(guò)流保護(hù)時(shí)(復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流、低壓閉鎖過(guò)流除外),線路速斷定值與主變過(guò)流定值相配合。

Ik=Kn×(Igl-Ie)

式中: Kn為主變電壓比,對(duì)于35/10 降壓變壓器為3.33;Igl為變電所中各主變的最小過(guò)流值(一次值);Ie為相應(yīng)主變的額定電流一次值。

靈敏度校驗(yàn):近后備按最小運(yùn)行方式下線路末端故障,靈敏度大于等于1.5;遠(yuǎn)后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側(cè)故障,接最小方式校驗(yàn),靈敏度大于或等于1.2。

Km1=Idmin1/Idzl≥1.25

Km2=Idmin2/Idzl≥1.2

式中Idmin1為線路末端最小短路電流;Idmin2為線路末端較小配變二次側(cè)最小短路電流;Idzl為過(guò)流整定值。

5.1.2 勵(lì)磁涌流現(xiàn)象的防控方法

勵(lì)磁涌流有一明顯特征,就是它含有大量二次諧波,主變主保護(hù)中就利用這個(gè)特性,來(lái)防止勵(lì)磁涌流引起保護(hù)誤動(dòng)作,但用1OkV線路保護(hù),必須對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行改造,會(huì)大大增加裝置復(fù)雜性,實(shí)用性很差。勵(lì)磁涌流另一特征就是它大小隨時(shí)間而衰減,一開(kāi)始涌流很大,一段時(shí)間后涌流衰減為零,流過(guò)保護(hù)裝置電流為線路負(fù)荷電流,利用涌流這個(gè)特點(diǎn),電流速斷保護(hù)加入一短時(shí)間延時(shí),就可止勵(lì)磁涌流引起誤動(dòng)作,這種方法最大優(yōu)點(diǎn)是不用改造保護(hù)裝置(或只作簡(jiǎn)單改造),會(huì)增加故障時(shí)間,但如1OkV這些對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行影響較小的可以適用。保證可靠的避開(kāi)勵(lì)磁涌流,保護(hù)裝置中加速回路同樣要加入延時(shí)。目前,10kV線路的主保護(hù)時(shí)主要采用二段式電流保護(hù),即限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù),限時(shí)電流速斷及后加速都采用0.2s的時(shí)限,這樣運(yùn)行安全,并能很到的避免由于線路中勵(lì)磁涌流造成的保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

5.2 電流互感器的飽和問(wèn)題

5.2.1 對(duì)繼電保護(hù)的影響

lOkV線路出口處短路電流一般都較小,特別是農(nóng)網(wǎng)中變電所,它們往往遠(yuǎn)離電源,系統(tǒng)阻抗較大。同一線路,出口處短路電流大小會(huì)系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式不同而不同。系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,lOkV系統(tǒng)短路電流會(huì)變大,可以達(dá)到電流互感器一次額定電流的幾百倍,系統(tǒng)中原有一些能正常運(yùn)行的電流互感器就可能飽和;另外,短路故障是一個(gè)暫態(tài)過(guò)程,短路電流中含大量的非周期分量,這又進(jìn)一步加速了電流互感器的飽和現(xiàn)象。l0kV線路短路時(shí),電流互感器飽和,感應(yīng)到二次側(cè)電流會(huì)很小或接近于零,使保護(hù)裝置拒動(dòng),故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護(hù)來(lái)切除,延長(zhǎng)了故障時(shí)間,使故障范圍擴(kuò)大,影響供電可靠性,嚴(yán)重威脅運(yùn)行設(shè)備安全。

5.2.2 應(yīng)用對(duì)策

電流互感器飽和其實(shí)就是電流互感器鐵芯中的磁通飽和,而磁通密度與感應(yīng)電勢(shì)成正比,電流互感器二次負(fù)載阻抗越大,在同樣電流的情況下,二次回路感應(yīng)電勢(shì)就越大?;蛟谕瑯迂?fù)載阻抗下,二次電流越大,感應(yīng)電勢(shì)就越大,這兩種情況都會(huì)使鐵芯中的磁通密度變大,磁通密度大到一定值時(shí),電流互感器就會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。電流互感器嚴(yán)重飽和時(shí),一次電流全部變成勵(lì)磁電流,二次側(cè)感應(yīng)電流為零,流過(guò)電流繼電器的電流為零,保護(hù)裝置就會(huì)拒動(dòng)。

避免電流互感器飽和主要有兩種方法

(1)選擇電流互感器時(shí),不能選變比太小的互感器,要考慮線路短路時(shí)電流互感器的飽和問(wèn)題,一般lOkV線路保護(hù)的電流互感器變比最好大于300/5。

(2)盡量減少電流互感器的二次負(fù)載阻抗,避免保護(hù)和計(jì)量共用電流互感器,縮短電流互感器二次電纜長(zhǎng)度及加大二次電纜截面。1OkV線路盡可能選用保護(hù)測(cè)控二合一產(chǎn)品,這樣能有效減小二次回路阻抗,防止電流互感器出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。

5.3 所用變保護(hù)的問(wèn)題及解決方法

所用變是一比較特殊設(shè)備,容量較小但可靠性要求非常高,安裝位置也很特殊,一般就接1OkV母線上,其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流,可達(dá)十幾千安,低壓側(cè)出口短路電流也較大。人們一直對(duì)所用變保護(hù)可靠性重視不足,這將對(duì)所用變直至整個(gè)1OkV配電線路全運(yùn)行造成很大威脅。

傳統(tǒng)所用變保護(hù)使用熔斷器保護(hù),其安全可靠性比較高,但系統(tǒng)短路容量增大以及綜合自動(dòng)化要求,這種方式已逐漸滿足不了要求?,F(xiàn)新建或改造的變電所,特別是綜合自動(dòng)化所,大多配置所用變開(kāi)關(guān)柜,保護(hù)配置也跟lOkV配電線路相似,而人們往往忽視了保護(hù)用電流互感器的飽和問(wèn)題。所用變?nèi)萘啃?,一次額定電流很小,同時(shí)往往保護(hù)計(jì)量共用電流互感器,為確保計(jì)量準(zhǔn)確性,設(shè)計(jì)時(shí)電流互感器變比會(huì)選則較小值。如果是高壓側(cè)故障,短路電流足以使母聯(lián)保護(hù)或主變后備保護(hù)動(dòng)作而斷開(kāi)故障,如果是低壓側(cè)故障,短路電流可能達(dá)不到母聯(lián)保護(hù)或主變后備保護(hù)啟動(dòng)值,使故障無(wú)法及時(shí)切除,嚴(yán)重影響變電所安全運(yùn)行。

解決所用變保護(hù)拒動(dòng)問(wèn)題,應(yīng)從合理配置保護(hù)入手,其電流互感器的選擇要考慮所用變故障時(shí)的飽和問(wèn)題,同時(shí),計(jì)量用電流互感器一定要跟保護(hù)用電流互感器分開(kāi),保護(hù)用電流互感器要安裝高壓側(cè),以保證對(duì)所用變保護(hù),計(jì)量用電流互感器要安裝所用變低壓側(cè),以提高計(jì)量精度。在定值整定方面,電流速斷保護(hù)可按所用變低壓出口短路進(jìn)行整定,過(guò)負(fù)荷保護(hù)按所用變?nèi)萘空ā?/p>

第9篇:繼電保護(hù)的靈敏度范文

關(guān)鍵詞:配電系統(tǒng) 繼電保護(hù) 整定計(jì)算方法 探討

配電系統(tǒng)由于自然的、人為的或設(shè)備故障等原因,使配電網(wǎng)的某處發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置能快速采取故障切除、隔離或告警等措施,以保持配電系統(tǒng)的連續(xù)性、可靠性供電及保證人身、設(shè)備的安全。因此, 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)具有十分重要的作用。

1. 10kV、6 kV線路整定計(jì)算方案

我國(guó)的10kV配電線路的保護(hù),一般采用電流速斷、時(shí)限電流速斷、過(guò)電流及三相一次重合閘構(gòu)成。簡(jiǎn)稱三段式過(guò)電流保護(hù)。

* 過(guò)流一段:無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)――速斷

* 過(guò)流二段:帶時(shí)限電流速斷保護(hù)――時(shí)限速斷

* 過(guò)流三段:定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)――過(guò)流

1.1無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)――過(guò)流一段

不帶時(shí)限(只有繼電器本身固有動(dòng)作時(shí)間)的瞬時(shí)動(dòng)作電流保護(hù)。

由于10kV、6 kV線路一般為保護(hù)的最末級(jí),所以在整定計(jì)算中,定值計(jì)算中要特別注重靈敏性,對(duì)有用戶變電站的線路,選擇性靠重合閘來(lái)保證。保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)被保護(hù)線路外部短路的最大短路電流來(lái)整定,以滿足選擇性的要求。

在以下兩種計(jì)算結(jié)果中選較大值作為速斷段整定值:

1)按躲過(guò)線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。實(shí)際計(jì)算時(shí),可按距保護(hù)安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。

Idz1=Kk ×I

式中: Idz1為速斷保護(hù)一次動(dòng)作值; Kk為可靠系數(shù),取1.2~1.3; I為線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流,動(dòng)作時(shí)間t≈0S。

2)、當(dāng)保護(hù)安裝處變電站主變過(guò)流保護(hù)為一般過(guò)流保護(hù)時(shí)(復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流、低壓閉鎖過(guò)流除外),線路速斷定值與主變過(guò)流定值相配合。

Ik=Kn×(Ig1-Ie)

式中: Kn為主變的電壓比,對(duì)于35/10 降壓變壓器為3.5; Ig1為變電站中各主變的最小過(guò)流一次值; Ie為相應(yīng)主變的額定電流一次值。

3)特殊線路的處理:

a、線路很短,最小方式時(shí)無(wú)保護(hù)區(qū);下一級(jí)為重要的用戶變電站時(shí),可將速斷保護(hù)改為時(shí)限速斷保護(hù)。動(dòng)作電流與下級(jí)保護(hù)速斷配合(即取1.1倍的下級(jí)保護(hù)最大速斷值),動(dòng)作時(shí)限較下級(jí)速斷大一個(gè)時(shí)間級(jí)差(此種情況在城區(qū)較常見(jiàn),在新建變電站或改造變電站時(shí),建議保護(hù)配置用微機(jī)保護(hù),這樣時(shí)間配合就容易了)。在時(shí)限無(wú)法配合的情況下,可靠重合閘來(lái)糾正選擇性。

b、當(dāng)保護(hù)安裝處主變過(guò)流保護(hù)為復(fù)壓閉鎖過(guò)流或低電壓閉鎖過(guò)流時(shí),不能與主變過(guò)流配合。

c、當(dāng)線路較長(zhǎng)且較規(guī)則,線路上用戶較少,可采用躲過(guò)線路末端最大短路電流整定,可靠系數(shù)取1.3~1.5。此種情況一般能同時(shí)保證選擇性與靈敏性。

d、當(dāng)速斷定值較小或與負(fù)荷電流相差不大時(shí),應(yīng)校驗(yàn)速斷定值躲過(guò)勵(lì)磁涌流的能力,且必須躲過(guò)配電變壓器勵(lì)磁涌流。

e、靈敏度校驗(yàn)。在最小運(yùn)行方式下,線路保護(hù)范圍不小于線路長(zhǎng)度的15%整定。并允許速斷保護(hù)保護(hù)線路全長(zhǎng)。

Idmin (15%)/Idz1≥1

式中Idmin(15%)為線路15%處的最小短路電流; Idz1為速斷整定一次值。

1.2帶時(shí)限電流速斷保護(hù)――過(guò)流二段

保護(hù)本線路全長(zhǎng)并延伸至相鄰線路,但不超過(guò)相鄰線路無(wú)時(shí)限電流速斷或是帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍。以時(shí)限保證選擇性。

動(dòng)作電流取以下計(jì)算值較大者:

與相鄰線路配合:I=K×I

與相鄰變壓器配合:I=K×I

動(dòng)作時(shí)間整定為: t=t+t

保護(hù)靈敏度為:

K==

1.3定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)――過(guò)流三段

1)動(dòng)作電流按躲過(guò)線路最大負(fù)荷電流來(lái)整定,并以時(shí)限來(lái)保證動(dòng)作選擇性。此方法應(yīng)考慮負(fù)荷的自啟動(dòng)系數(shù)、保護(hù)可靠系數(shù)及繼電器的返回系數(shù)。為計(jì)算方便,可這三個(gè)系數(shù)合并為一個(gè),稱綜合系數(shù)Kz。

即:Kz=Kk×式中: Kz為綜合系數(shù); Kk為可靠系數(shù),取1.15~1.25; Kzq為負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù),取1.5~2.5; Kfh為返回系數(shù),取0.85。

微機(jī)保護(hù)可根據(jù)其提供的技術(shù)參數(shù)選擇。而過(guò)流定值按下式選擇:

I= Kz×Ifhmax式中I為過(guò)流一次值; Kz為綜合系數(shù),取2.0~3.7,負(fù)荷電流較小或線路有啟動(dòng)電流較大的負(fù)荷(如大電動(dòng)機(jī))時(shí),取較大系數(shù),反之取較小系數(shù); Ifhmax為線路最大負(fù)荷電流,具體計(jì)算時(shí),可利用自動(dòng)化設(shè)備采集最大負(fù)荷電流或按照用戶報(bào)裝配電變壓器的額定容量按照Ifhmax=計(jì)算得出, 式中S為配電變壓器的視在功率,U為線路的額定電壓。

2)按躲過(guò)線路上配電變壓器的勵(lì)磁涌流整定。變壓器的勵(lì)磁涌流一般為額定電流的4~6倍。因此,重合閘線路,需躲過(guò)勵(lì)磁涌流。由于配電線路負(fù)荷的分散性,決定了線路總勵(lì)磁涌流將小于同容量的單臺(tái)變壓器的勵(lì)磁涌流。因此,在實(shí)際整定計(jì)算中,勵(lì)磁涌流系數(shù)可適當(dāng)降低。

I=Kk×Kcl=式中I為過(guò)流一次值; Kk為可靠系數(shù),取1.15~1.25,Kcl為線路勵(lì)磁涌流系數(shù),取1~5,線路變壓器總?cè)萘枯^少或配變較大時(shí),取較大值; S為線路配變總?cè)萘縦VA; U為線路額定電壓,此處為10kV。

3)特殊情況的處理:

a、線路較短,配變總?cè)萘枯^少時(shí), Kz或Kcl應(yīng)選較大的系數(shù);

b、當(dāng)線路較長(zhǎng),過(guò)流近后備靈敏度不夠時(shí),可采用復(fù)壓閉鎖過(guò)流或低壓閉鎖過(guò)流保護(hù),此時(shí)負(fù)序電壓取0.06Ue,低電壓取0.6~0.7Ue,動(dòng)作電流按正常最大負(fù)荷電流整定。當(dāng)保護(hù)無(wú)法改動(dòng)時(shí),應(yīng)在線路中段加裝跌落式熔斷器或帶有電流脫口的斷路器,斷路器大小按保1.5的靈敏度整定;

c、當(dāng)遠(yuǎn)后備靈敏度不夠時(shí),由于每臺(tái)配電變壓器高壓側(cè)均有跌落式熔斷器,可不予考慮;

d、當(dāng)因躲過(guò)勵(lì)磁涌流而使過(guò)流定值偏大,而導(dǎo)致保護(hù)靈敏度較低時(shí),可考慮將過(guò)流定值降低,而將重合閘后加速退出。

e、靈敏度校驗(yàn):近后備按最小運(yùn)行方式下線路末端故障,靈敏度大于等于1.5;遠(yuǎn)后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側(cè)故障,按最小方式校驗(yàn),靈敏度大于或等于1.2。

Klm1=I/Idz1≥1.5

Klm2=I/Idz1≥1.2

式中I為線路末端最小兩相短路電流; I為線路末端較小配變二次側(cè)最小兩相短路電流; Idz1為過(guò)流整定值。

過(guò)流保護(hù)時(shí)限配合如下圖:

t2=t3+t

t1=max{t2,t4}+t

當(dāng)為機(jī)電式、電磁式時(shí)t取0.5s,微機(jī)式取0.3s

2.重合閘

10kV、6kV配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘,由于安裝于末級(jí)保護(hù)上,所以不需要與其他保護(hù)配合。重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時(shí)間,以使用戶負(fù)荷盡量少受影響。重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時(shí)間。電弧熄滅時(shí)間一般小于0.5s,因此,對(duì)重合閘重合的連續(xù)性,重合閘時(shí)間采用0.8~1.5s;農(nóng)村線路,負(fù)荷多為照明及不長(zhǎng)期運(yùn)行的小型電動(dòng)機(jī)等負(fù)荷,供電可靠性要求較低,短時(shí)停電不會(huì)造成很大的損失。為保證重合閘的成功率,一般采用1.0s的重合閘時(shí)間。實(shí)踐證明,將重合閘時(shí)間由0.8s延長(zhǎng)到1.0s,將使重合閘成功率由40 %以下提高到70 %左右。

3.10kV、6kV保護(hù)整定中容易忽視的問(wèn)題及對(duì)策

3.1勵(lì)磁涌流問(wèn)題

勵(lì)磁涌流是由于變壓器鐵心中的磁通不能突變和鐵心飽和所引起的,勵(lì)磁涌流中含有大量的非周期分量,含有大量的高次諧波,波形不連續(xù),存在間斷角。當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除,電壓恢復(fù)時(shí),變壓器勵(lì)磁涌流最大值可以達(dá)到變壓器額定電流的6~8倍,并且跟變壓器的容量大小有關(guān),變壓器容量越小,勵(lì)磁涌流倍數(shù)越大。勵(lì)磁涌流以一定時(shí)間系數(shù)衰減,衰減的時(shí)間常數(shù)同樣與變壓器容量大小有關(guān),容量越大,時(shí)間常數(shù)越大,涌流存在時(shí)間越長(zhǎng),一般經(jīng)過(guò)0.5~1s后,勵(lì)磁涌流已衰減到小于變壓器額定電流。

10kV線路裝有大量的配電變壓器,在線路投入時(shí),這些配電變壓器是掛在線路上,在合閘瞬間,各變壓器所產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流在線路上相互迭加,產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的電磁暫態(tài)過(guò)程,在系統(tǒng)阻抗較小時(shí),會(huì)出現(xiàn)較大的涌流,時(shí)間常數(shù)也較大。三段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù)由于要兼顧靈敏度,動(dòng)作電流值往往取的較小,特別在長(zhǎng)線路或系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯。勵(lì)磁涌流值可能會(huì)大于裝置整定值,使保護(hù)誤動(dòng)。這種情況在線路變壓器個(gè)數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗小時(shí)并不突出,因此容易被忽視,但當(dāng)線路變壓器個(gè)數(shù)及容量增大后,就可能出現(xiàn)。我局賀蘭山站的9104銀巴線就曾經(jīng)在增容后出現(xiàn)10kV線路速斷保護(hù)躲不過(guò)線路配電變壓器勵(lì)磁涌流的問(wèn)題。

a、防止涌流引起誤動(dòng)的方法

勵(lì)磁涌流有兩個(gè)明顯的特征,一是它含有大量的二次諧波,二是它的大小隨時(shí)間而衰減,一開(kāi)始涌流很大,一段時(shí)間后涌流衰減為零。利用涌流這個(gè)特點(diǎn),在電流速斷保護(hù)裝置上加一短時(shí)間延時(shí),就可以防止勵(lì)磁涌流引起的誤動(dòng)作,這種方法最大優(yōu)點(diǎn)是不用改造保護(hù)裝置(或只作簡(jiǎn)單改造)。

3.2TA飽和對(duì)保護(hù)的影響問(wèn)題

在10kV線路短路時(shí),由于TA飽和,感應(yīng)到二次側(cè)的電流會(huì)很小或接近于零,使保護(hù)裝置拒動(dòng),故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護(hù)來(lái)切除,不僅延長(zhǎng)了故障時(shí)間,使故障范圍擴(kuò)大,還會(huì)影響供電的可靠性,且嚴(yán)重威脅運(yùn)行設(shè)備的安全。

a、避免TA飽和的方法

避免TA飽和主要從兩個(gè)方面入手,一是在選擇TA時(shí),變比不能選得太小,要考慮線路短路時(shí)電流增大后TA飽和問(wèn)題,一般10kV線路保護(hù)TA變比最好大于300/5;另一方面要盡量減少TA二次負(fù)載阻抗,盡量避免保護(hù)和計(jì)量共用TA,縮短TA二次電纜長(zhǎng)度及加大二次電纜截面;對(duì)于綜合自動(dòng)化變電站10kV線路盡可能選用保護(hù)測(cè)控合一的裝置,并在控制屏上就地安裝,這樣能有效減小二次回路阻抗,防止TA飽和。

3.310kV所用變保護(hù)存在的問(wèn)題

所用變是比較特殊的設(shè)備,容量較小,可靠性要求高,且安裝位置特殊,通常接在10kV母線上,其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流,可達(dá)十幾kA,低壓側(cè)出口短路電流也較大。人們普遍對(duì)所用變保護(hù)的可靠性重視不夠,這將對(duì)所用變直至整個(gè)10kV系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。

a、解決辦法

解決所用變保護(hù)拒動(dòng)問(wèn)題,應(yīng)從合理配置保護(hù)入手,其TA的選擇要考慮所用變故障時(shí)飽和問(wèn)題,同時(shí),計(jì)量用的TA一定要與保護(hù)用的TA分開(kāi),保護(hù)用的TA裝在高壓側(cè),以保證對(duì)所用變的保護(hù),計(jì)量用TA裝在所用變的低壓側(cè),以提高計(jì)量精度。在定值整定方面,電流速斷保護(hù)可按所用變低壓出口短路進(jìn)行整定,過(guò)電流保護(hù)按躲過(guò)所用變的額定電流進(jìn)行整定。

4.結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)裝置是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行、保護(hù)電氣設(shè)備的主要裝置,是組成電力系統(tǒng)不可分割的重要部分。保護(hù)定值計(jì)算不當(dāng)或不正確動(dòng)作,必將引起事故或使事故擴(kuò)大,損壞電氣設(shè)備,甚至造成整個(gè)電力系統(tǒng)崩潰瓦解,因此繼電保護(hù)整定計(jì)算方案十分重要,繼電保護(hù)工作人員應(yīng)盡可能的按照實(shí)際情況及整定規(guī)程,合理安排整定方案,確保保護(hù)正確動(dòng)作。

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2.崔家佩 孟慶炎 陳永芳 熊炳耀主編的《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算》中國(guó)水利出版社

3.西安電力學(xué)校 高永昌主編《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》教材