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繼電保護的靈敏度范文1
關鍵詞:低壓電網;用電設備;繼電保護;整定計算
中圖分類號:TM642+.2文獻標識碼: A 文章編號:
繼電保護的整定計算是電網電氣設備的一項重要技術基礎工作。繼電保護的配置非常復雜,不同用電設備的保護裝置也存在差異,有著不同的保護原理和整定計算。目前,低壓電網用電設備繼電保護的整定計算主要是對10 kV及以下低壓系統設備的繼電保護整定計算。10 kV及以下低壓系統用電設備關系著千家萬戶的用電,因此要靈活運用設備繼電保護整定計算原則,合理編制設備繼電保護整定方案,保證低壓電網安全、穩定供電,為千家萬戶提供優質服務。
1低壓電網用電設備繼電保護裝置
10 kV及以下低壓系統在單側電源線路中,一般配置兩段式或三段式的過電流保護。過電流保護裝置又分限時電流保護和不限時電流保護。如典型的用戶側變電站母線的一次接線,它配置一個用戶側進線開關和兩個用戶側出線開關,其保護裝置是用戶側進出線開關處設置兩三段定時限或反時限的過電流保護。設備裝置的各保護層相互配合,形成一個聯系緊密的整體。各保護裝置之間規定了可靠的時間極差:一般情況下,定時限電流保護的時間極差為0.5至0.6秒,反時限電流保護時間極差為0.7至1秒,而一次過電流或者保險器則為1至1.5秒。
2低壓電網用電設備繼電保護整定計算
低壓電網用電設備的安全與人們的生活緊密聯系。在用電設備發生短路、斷線等安全隱患時,設備配置的相應繼電保護裝置能夠判別設備發生故障的元件或障礙點,并快速切除系統障礙,保證系統剩余部分正常運行。因此,要保證低壓電網用電設備的正常作業,要做好低壓電網用電設備的繼電保護裝置的整定計算。保護裝置正常運行的關鍵環節就是裝置保護整定計算,在正確運用設備保護整定計算原則的基礎上,編制好設備保護裝置的整定方案,做好繼電保護裝置的整定計算。
2.1進線柜開關的繼電保護整定計算
2.1.1速斷保護的整定原則與計算
進線柜開關的繼電速斷保護整定計算有兩個原則,一是根據變壓器勵磁涌流整定原則,其整定計算為:I2dzj=1.2*(8Ie1+Ie2)/nLH,其中Ie1、Ie2分別是大、小容量變壓器的額點電流,nLH是電流互感器變比;二是依據大容量變壓器低壓側短路整定原則,其整定計算為:I2dzj=KkKjx*ID.max/nLH,其中Kk是一個取值為1.5的可靠系數,Kjx為接線系數,ID.max為大容量變壓器低壓測三相短路電流最大值,時限為0.2秒。
2.1.2過流保護的整定原則與計算
進線柜開關的繼電過流保護整定計算原則有:一是根據最大負荷電流整定原則計算,即I2dzj= KkKjx*Ifh.max/KknLH,其中Kk是一個取值為1.2~1.3秒的可靠系數,Ifh.max是指負荷最大電流;二是依據速斷保護電流最大定值整定原則計算,即I2dzj=Kk*I2dzj/nLH,其中Kk是一個取值為1.1~1.15秒的可靠系數,時限為0.5秒,其余參數與前面相同。
2.2電網測出線的繼電保護整定計算
2.2.1瞬時電流速斷保護的整定原則與計算
瞬時電流速斷保護是指快速切除電網設備線路的首端障礙。其整定原則是在保證出口靈敏度的同時躲線路末端三相電流整定最大值。在線末接用戶變電所或用戶開閉所的線路時,要保證設備裝置的動作選擇性和出口故障靈敏度;在公共線路中,則在變壓器勵磁涌流的基礎上保出口靈敏度來整定。其整定計算為Idzj= 1.2*Kk∑Ie/nLH,其中Kk是倍數為6的勵磁涌流系數,∑Ie是變壓器額定電壓的和。
2.2.2過流保護的整定原則與計算
過流保護的整定原則計算是根據負荷最大電流并不設時限速動段來整定計算,即是Idzj = KkKjx*KzqdIfh/KfnLH,其中Kk是值為1.2~1.3秒的系數,Kzqd是值為1.5的負荷自啟動系數,Kf是值為0.85~0.9的返回系數。
2.3電動機出線的繼電保護整定計算
2.3.1速斷保護整定的整定原則與計算
電動機出線的速斷保護整定是根據電動機自啟動電流的原則來整定,整定計算為Idzj = Kk*KqdIe/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數,Kqd則是值為5~7的電動機自啟動倍數,因電動機自啟動在過電流保護中不動作,故其時限為0秒。
2.3.2過流保護的整定原則與計算
低壓電網電動機出線的過流保護整定是根據變壓器額定電流的原則來整定計算,即Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值為1.3的可靠系數,Ie是電動機的額定電流。
2.4電容器的繼電保護整定計算
2.4.1速斷保護的整定原則與計算
電容器的速斷保護整定根據電器充電的電流原則來整定計算,即Idz = (4-5)Iec,其中Iec為電容器組的額定電流,速斷保護整定的靈敏度要≥2。
2.4.2過流保護的整定原則與計算
電容器的過流保護整定,一是根據電容器組的額定電流來整定計算,Idzj = KkKjxKbw*Iec/nLH,其中Kk是值為1.25的可靠系數,Kbw是值為1.25電容器波紋系數。二是根據電容器的靈敏度來整定計算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中ID.min為保護裝置兩相短路電流的最小電流,Km是值為1.25~1.5的靈敏系數,元件時限為0.2秒。
2.5整流變壓器的繼電保護整定計算
2.5.1速斷保護的整定原則與計算
整流變壓器的速斷保護整定是根據整流變壓器勵磁涌來整定計算,Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數,取整流變壓器8倍額定電流。
2.5.2過流保護整定的整定原則與計算
整流變壓器的過流保護整定,一是根據變壓器額定電流來整定計算,Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值為1.3的可靠系數;二是根據變壓器靈敏度來整定計算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值為1.25~1.5的可靠系數,ID.min為保護裝置兩相短路電流的最小電流,元件時限為0.5秒。
2.6 電弧爐變壓器的繼電保護整定計算
2.6.1速斷保護的整定原則與計算
電弧爐變壓器的速斷保護整定是根據電弧爐變壓器勵磁涌來整定計算,Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數,取電弧爐變壓器8倍額定電流。
2.6.2過流保護的整定原則與計算
電弧爐變壓器的過流保護整定,一是根據電弧爐變壓器的沖擊電流來整定,Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH;二是根據電弧爐變壓器靈敏度來整定計算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值為1.25~1.5的可靠系數,ID.min為電弧爐變壓器兩相短路電流的最小電流,元件時限為0.5秒。
結束語
電力系統在不斷發展,增加了10 kV及以下低壓系統用電設備的短路電流,引起了較大的安全隱患。因此需要快速切除系統障礙以保證設備安全,在相關的整定原則基礎上做好設備保護整定計算工作,保證低壓電網安全運行,提高電力系統供電的穩定性和可靠性。
參考文獻:
[1]徐艷聰.電氣主設備繼電保護整定計算研究[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2012(11).
繼電保護的靈敏度范文2
關鍵詞:繼電保護;實踐教學;PSASP;教學改革
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)19-0045-02
“電力系統繼電保護”是電氣工程及其自動化專業重要的專業基礎課,該課程理論性與實踐性都很強,內容多,而教學學時少;課程概念深,計算煩瑣且抽象化,學生也感到難度較大。特別是實驗和實踐教學部分,因為受實驗條件的限制,重慶科技學院(以下簡稱“我校”)電力系統繼電保護只開設了繼電器特性試驗、功率方向繼電器實驗、差動繼電器實驗和自動重合閘4個實驗,學生只是簡單地學習了繼電器的基本概念,對電力網絡的計算還停留在電力系統分析課程中簡單的2機或3機系統階段,難以建立起現代電力系統大網絡、大互聯的知識。
為了適應現代電力系統的新發展,我校電氣工程及其自動化專業整合了相關電力系統繼電保護的課程,引入了電力系統分析綜合程序(PSASP)軟件,增設了為時兩周的繼電保護綜合課程設計環節,以培養學生的工程實踐能力。本文將探討如何面向電力系統實際,尋找理論和實際應用技術的最佳結合方式,改革和建設繼電保護實踐教學體系,來增強學生的工程能力和創新意識。
一、繼電保護綜合實訓的教學體系
為了增強電氣工程專業課程實踐教學效果,國內有的高校開設了電力系統分析課程設計,有的高校開設了繼電保護課程設計,但是以往的設計大都是人工計算的方法,系統簡單但計算煩瑣,還不易掌握。將PSASP引入到了電力系統分析的教學中,開設了簡單電力系統的潮流計算和短路電流計算等實驗,取得了一定的效果。[1-2]重慶科技學院(以下簡稱“我?!保?010開始,就把PSASP軟件引入到電力系統繼電保護課程設計的實踐教學中,將“電力系統分析”課程設計和“電力系統繼電保護”課程設計整合成一門繼電保護綜合課程設計,利用PSASP進行較復雜電網的潮流計算、短路電流計算、繼電保護的整定和暫態穩定計算。通過一個完整的電網計算綜合實訓,把前后的知識體系連貫起來,讓學生對以往抽象、煩瑣的分析和計算有一個完整清晰的概念,取得了較好的效果。
圖1是“電力系統繼電保護”綜合實訓的教學體系,學生先完成電力系統的短路電流計算和繼電保護的整定計算,再通過PSASP軟件進行同一個系統的潮流計算、短路電流計算和繼電保護的整定計算,最后進行系統的暫態穩定分析。這樣一個完整的設計訓練,可以讓學生建立起大電力系統的初步概念,并且二者可以互相檢驗,從而驗證學生的計算過程是否正確,所學的知識運用是否正確和熟練,達到學以致用的目的。
二、課程設計內容簡介
1.建立電力網絡并計算元件參數
設計任務書由教師下達,給出電力網絡接線以及元件初始參數。鑒于只有兩周的設計時間和人工計算的要求,網絡接線不宜過于復雜。所以選擇了一個三機10節點的110KV/10KV電壓等級電力網絡,系統網絡圖如圖2所示,學生首先對110kV電網結構、參數進行分析,然后通過《電力系統設計手冊》查得電網中各元件的電氣參數,再計算元件參數。圖中的參數是計算出來以后的結果,為計算方便,忽略了各元件的電阻。電網中的變壓器均為YN,D11連接,發電廠升壓變中性點接地,其他變壓器不接地;發電廠容量為G1=50MW,G2=G3=25MW,功率因數cosΦ=0.8;輸電線路的X1=0.4Ω/km,X0=3X1。
2.人工進行短路電流計算
由于短路電流計算是電網繼電保護配置設計的基礎,因此需要分別考慮最大運行方式(三臺發電機全部投入,系統環網取開網運行)時各線路未端短路的情況,最小運行方下(三臺中最大的一臺退出運行,系統按環網計算)時各線路未端短路的情況。要求學生畫出系統等效電路圖,化簡電路,再分別計算各條線路末端短路的最大和最小短路電流。電網等效電路圖如圖3所示。如果學生人數較多,為防止抄襲現象,可以采用學生分組的方式,比如某些組計算G、H母線的短路電流,某些組計算I、J母線的短路電流等。
學生需要計算最大運行方式三相短路的短路電流、最小運行方式兩相短路的短路電流以及單相接地短路的短路電流,通過計算學生既復習了電力系統故障分析中對稱和不對稱故障的計算方法,又為下一步的整定計算打下了基礎。教學實踐中發現,采用人工計算的方法計算短路電流在工程實踐中雖然已經被PSASP這樣的軟件所代替,但教學上仍然十分重要,對于很多基本概念的掌握仍然必不可少。
3.人工進行繼電保護的整定
需要整定繼電保護包括輸電線路110kV三段式相間距離保護,三段式零序電流接地保護以及10kV側的三段式電流保護,還有變壓器的差動保護、過電流保護等。這部分內容計算量較大,限于學時,也可以采用分組的方式,只要求對部分斷路器的保護進行整定計算。
其中,距離保護整定計算中分支系數的計算是一個不容易掌握的概念,需要對這部分難點進行重點講解。保護的靈敏度計算也是一個重要的內容,不能為了計算靈敏度而計算靈敏度,要引導學生思考在保護靈敏度不滿足要求的情況下應該如何處理。比如采用全阻抗繼電器靈敏度不滿足要求,就可以采用方向阻抗繼電器;再如電流2段靈敏度不滿足要求,就可以采用用與下一段電流2段保護相配合的方法等等。
繼電保護的靈敏度范文3
關鍵詞:電力系統;整定計算;繼電保護;危險點;輻射型電網
中圖分類號:TM771 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)34-0146-03
一、繼電保護的特點
(一)電力系統中繼電保護和安全自動裝置的重要性
在電力系統中繼電保護和安全自動裝置是保證系統安全運行的重要組成部分,當高壓設備進投入使用時,繼電保護和安全自動裝置必須投入運行。
(二)繼電保護的原理
繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量(電流、功率、頻率等)的變化,構成繼電保護動作的原理。應用于電力系統中的各種繼電保護絕大多數都是反映電力系統故障時的電流增大、電壓降低,以及電流與電壓間相位角變化,與正常運行時各物理量的差別來實現的。
(三)繼電保護和安全自動裝置的作用
在電網運行過程中繼電保護和安全自動裝置能實現變電站實現無人值班及綜合自動化。它的作用主要體現在以下三個方面:
1.反映故障。它可以在電網發生能夠損壞設備或者危害電網安全運行故障時使被保護設備快速脫離電網。
2.反映異常。當電網中的設備出現非正常狀態時能發出報警信號,使值班人員迅速采取解決措施使其恢復正常。
3.實現變電站的自動化。它可以使繼電保護和安全自動裝置直接與高壓設備配合。
(四)電力系統運行對繼電保護裝置的要求
快速性、可靠性、選擇性和靈敏性這“四性”是電力系統對繼電保護裝置的基本要求。快速性是對繼電保護裝的最根本要求,強調的是有故障就必須動作。因為時間越長故障對電力系統的危害就隨之增大。可靠性是指繼電保護裝置發生故障時也要可靠動作而不能拒動。因為拒動的危害遠大于誤動。選擇性強調的是保護裝置不能誤動,不能產生誤操作。靈敏性則要求保護裝置反應靈敏、動作范圍準確,正確反映故障范圍,減少停電面積。
二、繼電保護整定計算的工作內容
(一)確定保護方案
我們整定計算人員必須結合電網的實際情況,針對變壓器的特點對保護功能進行選擇。現今市場上的微機都已經配了十分齊全的功能保護塊,但是不是每一項功能在實際保護裝置中需要應用,所以必須對保護功能有所取舍。
(二)各保護功能之間的配合關系的確定
1.裝置內部各功能單位之間的配合關系。在由幾個電氣量組成的一套保護裝置內部,各元件的作用不同,其靈敏度和選擇性要求也不相同。對于主要元件的要求是既要保證選擇性又要保證靈敏性,而作為輔助元件則只要求有足夠的靈敏性,并不要求有選擇性。在整定配合上,要求輔助元件的靈敏度要高于主要元件的靈敏度。輔助元件在保護構成中,按作用分為以下三種:(1)判別作用。為了保護的選擇性而裝設的。如方向過流保護中的方向元件;(2)閉鎖作用。為了防止正常負荷下拘誤動而裝設的。如母差保護中的電壓閉鎖元件;(3)起動作用。為了在故障情況下,將整套保護起動起來進行工作而裝設的。當繼電保護裝置還處于采集模擬電氣量階段時,上述元件往往由一個個獨立的硬件實現,而目前微機保護裝置反映的是離散化的數字量,以上功能均由軟件實現。雖然,微機保護裝置中各元件的意義與過去不盡相同,但它們所起的作用卻無本質上的區別。
繼電保護整定計算人員必須認真分析各功能塊的動作特性,各功能塊之間的邏輯關系,并結合被保護設備的故障特征來綜合進行考慮,確定保護裝置內部各功能塊之間的配合關系,并以整定值的形式將配合關系實現。
2.裝置之間的協調配合關系。這也就是我們一般意義上的繼電保護整定計算需要做的工作。通過短路電流計算,將某一保護裝置與相鄰的保護裝置在靈敏度與動作時間兩方面相配合,從而保證選擇性。即當電力系統發生故障時,故障線路的保護必須比上一級相鄰線路更靈敏,動作更快,兩者缺一不可。若要提高靈敏度就要延長動作時間;若要提高動作速度就要限制其靈敏度,這實際上是在遵循反時限的原則。
隨著電網規模的不斷擴大,特別是現代超高壓電網要求保護裝置不但要做到不誤動,更要做到不拒動。要達到繼電保護四性的要求,不應由一套保護來完成。就一套保護而言,它并不能完全具備四性的要求,而必須由一個保護系統來完成。我們在進行整定計算時,必須樹立系統保護的概念,多角度、全過程地考慮各個功能塊之間的配合關系。
(三)保護方案的準確表述
編制繼電保護整定計算方案及給出保護定值并不是整定計算工作的最終目的,整定計算工作的最終目的在于通過保護定值使得繼電保護裝置在系統故障或異常狀態下能按預定的行為進行動作,從而保證電網的穩定運行,將被保護設備的損害降至最低以及縮小停電范圍。因此,在確定好了保護方案及各保護功能的配合關系后,如何將保護方案準確的表述也是整定計算工作者的一項十分重要的工作。
這其中除了包括編制整定計算方案和給出繼電保護定值,還有一項就是編制運行規定。整定計算工作者往往十分重視前兩項工作,而忽視編制運行規定。需知,用準確的語言告訴運行人員某個保護功能塊在什么情況下用,做什么用,這也是十分重要的。
三、整定計算的危險點分析
(一)系統建模
一個符合電網實際的、描述完整、正確無誤的電網數據模型,是一切計算的基礎。目前,我們電網應用的RCMBase2000是一個通用性和實用性非常強的軟件平臺,利用對RCMBase2000的二次開發,我們可以完成繼電保護計算及管理的大部分工作。對于日常的整定計算工作不需要我們去重新開發軟和構建網絡撲連接,只需要我們把每一項基礎數據搞準確,嚴格按《3~1lOkV電網繼電保護裝置運行整定規程》上的要求進行電氣設備的實測,并正確的將數據填充到RCMBase2000中,就能夠做到建立一個完整的符合電網實際的數據模型。但是,在實際工作中,往往會有各種各樣的原因使得我們的基礎數據管理出現漏洞。所以,我認為電網基礎數據管理這一環節是繼電保護整定計算工作的危險點。
(二)故障計算
短路電流計算是整定計算工作中非常重要的基礎性工作,它的正確與否決定著整定計算的正確與否。而短路電流計算的正確與否又取決于合理地選擇運行方式和變壓器的接地方式。
合理地選擇運行方式是改善保護效果,充分發揮保護系統功能的關鍵之一。但選擇運行方式應與運行方式專業進行充分溝通,考慮各方面的因素才能決定。
變壓器的接地方式是由繼電保護整定計算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護的配合關系,充分發揮零序保護的作用。由于接地故障時零序電流分布的比例關系,只與零序等值網絡狀況有關,與正、負序等值網絡的變化無關。零序等值網絡中,尤以中性點接地變壓器的增減對零序電流分布關系影響最大。因此,合理地選擇變壓器的接地方式應盡可能保持零序等值網絡穩定。
在進行故障計算時我們還應注意以下兩點:(1)就是我們假設電網的三相系統完全對稱。若系統是不對稱的,那么不能用對稱分量法來分析化簡,進行計算;(2)除了母線故障和線路出口故障外,故障點的電流、電壓量與保護安裝處感受到的電流、電壓量是不同的。我們分析的是保護安裝處的電氣量的變化規律。
(三)配合系數的選擇
配合系數包括了零序網絡的分支系數和正序網絡的助增系數。分支系數(或助增系數)的正確選取,直接影響零序保護(或距離保護)定值和保護范圍的大小,也影響保護各段的相互配合及靈敏度。分支系數(或助增系數)的計算與故障計算無關,而與電工基礎有關,即電路的串、并聯關系決定了電流的分布,決定了分支系數(或助增系數)的大小。下面分三方面來概述分支系數(或助增系數)的計算。
1.輻射型電網。如圖1所示,電流分支系數Kf是相鄰線路發生短路故障時,流過本線路的短路電流占流過相鄰線路短路電流的比值。對于距離保護,助增系數等于電流分支系數的倒數。
為了簡化計算,將上式中電流、阻抗取其絕對值,對分析結果的影響很小,可忽略不計。
對于輻射型電網來說,分支系數只與保護支路的阻抗分支線路的阻抗有關,而與配合支路的阻抗無關。所以,故障點的位置對分支系數沒有影響。若要取最大分支系數,只需選本線路側電源為最大運行方式,分支線路側的電源為最小運行方式,即母線B上剩余電源支路采取小方式即可。
2.單回線與相鄰雙回線保護配合(如圖2)。
單回線與相鄰雙回線配合時,應采用雙回線并列運行,故障點在相鄰雙回線末端零序分支系數最大。隨著故障點在配合支路上由母線B向母線C移動,零序分支系數由小于1的數到2之間變化。
3.雙回線與相鄰單回線保護配合。
雙回線與相鄰單回線配合時應斷開雙回線其中一回,電源A應取大方式,電源B(Z3)應取小方式,可得最大零序分支系數。此時,故障點在配合支路上任一點對分支系數的大小無影響。通過以上分析可以看出,配合系數的選擇也是繼電保護整定計算工作的關鍵點。
(四)微機保護小量的選擇
隨著電磁式保護和晶體管、集成電路型保護的逐步退出運行,微機型繼電保護裝置在電力系統中發揮著愈來愈重要的作用。不同的保護廠家生產出的微機保護原理不同。對于整定計算人員必須熟悉自己電網所裝設的保護裝置,不但要熟悉這些保護裝置的原理,更應該注意保護裝置中控制字的正確設置,否則將無法使保護裝置正確地發揮作用。要做到正確設置控制字,一定要認真研究說明書,如果說明書不能夠講明白,我們應找到該保護裝置的研發人員,將該保護功能的設計意圖講明白。
繼電保護的靈敏度范文4
【關鍵詞】繼電保護;常見問題;模型設計
1.繼電保護一般性配置
10kV線路配置為階段式一段瞬時速斷與三段定時限過流;主變主保護為瓦斯保護、速斷或差動保護。容量低于6300kVA為電流速斷,單主變10000kVA、雙主變并列6300kVA或2000kVA以上速斷靈敏度不夠配置差動保護,后備保護為過電流保護與過負荷保護;電容器保護為過壓與失壓、速斷與過流、不平衡保護(根據接線方式而定)。無母線保護與零序電流保護。
2.繼電保護工作點分析
等值電路模型建立困難,由于農網配電線路分支較多及線路架設、改造后資料統計等原因,繼電保護工作者在收集線路線型(架空、電纜)及長度花費大量時間整理;繼電保護工作是隨電網運行方式變化而變化的,在電源點短路容量及綜合阻抗發生變化、城網負荷轉移、農網夏季迎峰、春節迎峰等變化時,會重新進行保護整定計算及試驗。
3.縣級電網典型問題分析
(1)負荷高峰繼電保護整定計算要點
根據實際工作經驗,最大負荷電流的確定有五點:線路載流量、線路所帶配變總容量、調度自動化采集相對規律性的最大負荷電流、線路末端靈敏度、電流互感器一次額定值。可供選擇的有三種方案:1、以調度自動化系統中線路春節最大負荷電流來考慮,配合供電所提供具備"季節、地域"特點的負荷預測,這種是最穩定的,動作正確率也最高,也不用頻繁更改定值,降低繼電保護試驗班的工作強度,但是對調度自動化數據準確性與繼電保護整定專責的工作經驗要求較高,負荷預測稍有不準就會造成保護動作。2、以線路載流量來計算。根據上述表格數據分析,在線路較長時,線路短路電流降低,靈敏度下降,顯然,載流量計算的定值是不能滿足靈敏度要求的,簡言之,線路的一次設備是不能脫離電力系統潮流來考慮的,如果實際允許,可以在分支線路較長線路配以熔斷器以提高線路靈敏度。3、以電流互感器一次額定值的1.5~2倍來計算。能有效地保證負荷高峰期間繼電保護動作的正確性,當然不足之處與第二種同理,且犧牲了部分選擇性,因速斷保護不能保護線路全長,定時限過流保護作為電流速斷的后備保護,必須具有保護線路全長的作用,而根據變比來計算,在離主干線較遠點發生短路時,繼電保護自動裝置不能動作,另外,靈敏度也沒達到要求。為了彌補上述不足,此方案只能短時運行,負荷高峰后須盡快調整過來。
(2)定時限過電流保護如何整定?
問題描述:末端10kV線路保護一般配置速斷保護和定時限過電流保護,定時限過電流保護按線路最大負荷電流來整定。不少繼電保護專業人員在實際整定計算過程中將第三段定時限過電流保護應按線路載流量來整定,這樣的好處在于避免在負荷高峰波動時頻繁調整定值。
(圖1)
分析:速斷保護不能保護線路全長,定時限過電流保護作為主保護速斷保護的后備保護,必須起著保護線路全長的作用。如果按照線路載流量來整定,試想,一條相當長的線型為LGJ-185的導線,載流量為515A,線路末端短路電流趨近于零,如果仍按515 A的載流量來計算,勢必很長的一段末端線路都是無保護運行的。
總結:過電流保護的條件為保護線路全長,在線路不太長的情況下,可以按載流量或配變容量來估算,若是要把過電流定值整定到比較準確,仍需按最大負荷電流計算,并保證一定靈敏度。當然,如果按最大負荷電流來整定,那么對設備參數提出的要求較高。
(3)保護連跳問題如何避免?
問題描述:對于末端電網來講,最難點,是保證主變高壓側和饋線出口繼電保護定值上的選擇性,由于繼電保護參數收集上的問題,可能計算出的定值在上下級上會發生動作重合區,使上下級保護區重疊,導致繼電保護連跳的發生。
分析:假定在繼電保護參數不夠準確的情況下,對于末端線路的速斷保護,可以適當的降低繼電保護定值以提高靈敏性,靠后備保護保證動作的準確性。對于主變的高壓側保護,可給把無時限的速斷保護改成時限很短的限時速斷保護,或者增設限時速斷保護,再提高速斷保護動作值,以保證選擇性,即配全三段式過流保護,然后總體綜合配置作為主保護的差動保護(差動保護能較靈敏地反應主變故障,是較大容量主變的主保護),以保證動作準確性。
總結:對于繼電保護參數不夠準確的電網來講,上述方法可以起到較好補充效果。當然,如果能準確劃分繼電保護動作區域,使上下級之間不發生保護區重疊,繼電保護選擇性得以滿足,可不需增設第二段保護。
(4)串供較多的變電站不帶方向的輸電線路保護如何配置?
問題描述:對于串供較多的變電站,繼電保護配置上存在兩點問題:一是時間階梯不能確定(上級電網時限已有限額要求),二是既可作為進線電源又可作出線電源的同一點保護,既可能帶一座、兩座或者更多變電站的情況,保護配置較為復雜。
分析:串供變電站的運行方式變化較復雜,繼電保護定值調整也會隨之增加。在繼電保護裝置未滿足要求或者繼電保護試驗裝置不滿足方向性的情況下,可按該繼電保護裝置最大運行方式(即承擔最多變電站)來整定計算,按最小運行方式(即承擔最少變電站)來進行靈敏度校驗。通過該變電站或其他變電站自身保護來補充輸電線路繼電保護選擇性的不足。
(5)自動重合閘
設備可靠性與供電可靠性的比較,是自動重合閘投與不投的關鍵砝碼,輸電線路多為瞬時性故障,自動重合閘成功率可達80%以上,所以10kV線路可投入重合閘前加速的三相一次重合閘。投入重合閘有四點問題,1.斷路器遮斷容量不足,造成斷路器抗二次沖擊的絕緣強度降低;2.對線路的二次傷害引起故障擴大;3.因電容器電壓不能突變造成殘壓與重合電壓疊加而增大合閘涌流;4.高壓電機在立停立起時受到的啟動電流沖擊。解決這四個問題方法,1.統計斷路器投切次數,定期做好試驗;2.整定自動重合閘速動性;3.增設時間繼電器讓電容器延時放電;4、高壓電機增設失壓保護;自動重合閘對提高供電可靠性、經濟效益是顯而易見的,但對設備的傷害與增大檢修人員維護量也不可忽視。小電流接地選線 目前,通過母線零序電壓和相電壓能判斷是否接地及接地相,接地線的判斷仍采用試拉排除法判斷,如果10kV出線較多或涉及到重要電力客戶,這將增加調度員工作量與降低電網供電可靠性。由于故障量與正常量的對比性較小,小電流接地選線的靈敏性是研發選線裝置的瓶頸問題。
4.35kV變電站繼電保護典型模型設計
因35kV變電站模型基本一致,可通過對繼電保護工作原理及計算要求的熟悉,以實際的各類參數為基礎,建立符合繼電保護工作標準要求的應用程序,使整定計算工作得到最大限度簡化。
繼電保護整定計算表格的應用,大大降低了整定計算工作的工作量,每一點的短路容量及短路電流一目了然,便于繼電保護整定計算人員進行短路點分析,能輔助不需要懂太多電力系統分析、潮流計算、繼電保護整定計算的工作者較快速地掌握計算保護整定計算原理,快速適應繼電保護崗位,對于"標準化"縣級35kV電網來說,具有"典型性"軟件的推廣意義。
繼電保護的靈敏度范文5
【關鍵詞】電力系統;繼電保護;發展趨勢;維護
引言
電力系統安全可靠性是電力傳輸過程中的關鍵技術問題,也是電力技術人員熱點關注和著力解決的問題之一。隨著近年來電子及計算機通信技術的快速發展不僅為繼電保護技術的發展注入了新的活力,同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術如何才能有效的遏制故障,使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障,是繼電保護工作技術人員需要解決的技術問題。
一、繼電保護的定義與作用
所謂繼電保護是指當電力系統發生故障或出現異?,F象時,利用一些電氣自動裝置將故障部分從系統中迅速切除或在發生異常時及時發出信號,以達到縮小故障范圍,減少故障損失,保證系統安全運行的目的:繼電保護一般由測量部分、邏輯部分和執行部分組成。
繼電保護的作用可以簡單的理解為:當電力系統的被保護元件發生故障時,繼電保護裝置能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除,以保證無故障部分迅速恢復正常運行,并使故障件免于繼續遭受損害,當電力系統的被保護元件出現異常運行狀態時,繼電保護應能及時反應,并根據運行維護條件,而引發動作發出信號、減負荷或跳閘。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。
二、繼電保護的基本要求
1、靈敏度
靈敏度表示保護范圍內發生故障或者不正常運行狀態時,繼電保護裝置的反應能力,通常是以靈敏系數反映出來的。繼電保護設備在使用的過程中有必要的靈敏度,是支撐整個電力系統安全、可靠運行的重要條件。
2、選擇性
最大限度的保證向無故障部分的持續供電,在設計和運行時都必須在可能的最小區間切除故障,表現為由距故障點最近的斷路器動作切除故障線路,盡量減小停電范圍,保證電力系統中沒有發生故障的部分仍能正常運行供電。
3、可靠性
繼電器在規定的保護范圍內發生了屬于其應該動作的故障時,保護裝置不應拒動作。而在任何不屬于其應該動作的情況下,保護裝置不應該誤動作。
4、速動性
為了防止故障的繼續礦大,減輕其危害程度,加快系統電壓的回復,提高電力系統的穩定性,在系統出現故障時,保護裝置應該盡快的切出故障。
三、繼電保護的作用及重要性
1、重要性。繼電保護工作作為電網工作中的一個重要組成部分,其工作責任大、技術性強、任務繁重。繼電保護工作人員每天面對諸如電網結構、保護配置、設備投退、運行方式變化及故障情況等各種信息,對它們進行正確的分析、處理和統計,工作十分繁重,并且上下級局之間、局與各廠站之間存在著許多重復性數據錄入及維護工作。為了減輕繼電保護工作人員的工作強度,提高勞動生產率,開發繼電保護信息管理系統已成為電網發展的一個必然要求。
2、主要任務。電力系統繼電保護管理系統的主要任務是對繼電保護所涉及的數據、圖形、表格、文件等進行輸入、查詢、修改、刪除、瀏覽。由于管理對象層次多、結構復雜、涉及幾乎所有一、二次設備參數、運行狀態、統計分析、圖檔管理甚至人事信息等事務管理,各層保護專業分工較細,這使得數據庫、表種類很多,利用管理系統可大大提高工作效率和數據使用的準確性。
在電力系統中,存在如保護裝置軟件設計不完善、二次回路設計不合理、參數配合不好、元器件質量差、設備老化、二次標識不正確、未執行反措等諸多原因,導致運行的繼電保護設備存有或出現故障,輕則影響設備運行,重則危及電網的安全穩定,為此,必須高度重視繼電保護故障排除,認真、持久地開展好繼電保護信息管理工作。在電力系統被保護元件發生故障的時候,繼電保護裝置能自動、有選擇性地將發生故障元件從電力系統中切除掉來保證無故障部分恢復正常運行狀態,使故障元件避免繼續遭到損害,以減少停電的范圍;如果被保護元件出現異常運行狀態時,繼電保護裝置能及時反應,根據維護條件,發出信號、減少負荷或跳閘動作指令。此時,一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件危害程度規定一定的延時,以避免不必要的動作。同時,繼電保護裝置也是電力系統的監控裝置,可以及時測量系統電流電壓,從而反映系統設備運行狀態。
四、電力系統繼電保護常見問題
就電力系統繼電保護本身來看,繼電保護通常能夠通過自動化調節使得電力系統的故障能夠在最短的時間控制在較小的范圍內。并且將相關故障設備進行故障切除,然后上報至電力監控系統,使得電力維護人員對相關故障有針對性、快速的解決。從另一個方面來看,電力系統繼電保護可以大大的降低電力元件的損壞,這對電力系統的穩定發展具有著重要意義。由此可見,加強對于電力系統繼電保護的研究與管理,對于社會經濟發展以及人們生命與財產安全具有著重要意義。繼電保護技術常見的問題有以下幾種:
1、電流互感飽和對配電系統的影響
隨著配電系統設備中斷負荷的不斷增加,如果電力系統發生短路,其短路電流很大,當系統靠近終端設備區發生短路時,電流可以達到或者接近電流互感器單詞額定電流的百倍。
繼電保護的靈敏度范文6
關鍵詞:保護;區分;電氣;儀表
所謂微電網,指分布式發電、能量變換裝置、儲能裝置以及有關負荷等組成的發電系統。當微電網接入后,會引發電力系統保護新問題。微電網會隨著滲透率和DG數量的不斷增加,內部潮流的方向有可能發生改變,進而影響了整個電力網絡。微電網在并網運行過程中,其潮流是呈雙向流動的狀態的,而常規配電網的流動特征會受到并網時雙向流動的影響發生改變。另外,在進行微電網接入時,必須要運用到電力電子技術,并以“柔性”的方式進行微電網的接入。由于微電網的電源特征不同于平常發電機,在接入微電網后,配電網的繼電保護與低壓配電都將受到微電網的影響。
1 微電網接入影響
1.1 對常規配電網保護的影響
當微電網與配電網接入時,會改變配電網原有的電流量及流向,從而降低其保護的靈敏度、拒動以及誤動。針對靈敏度,并非全部降低,部分保護靈敏度會得到增加。
如圖1所示,當K3出現接地故障時,受MG分流作用影響,B3所受故障電流減小,并且靈敏度出現降低。但K2出現接地故障時,B4將會順著MG的故障電流流動,增加保護B4的靈敏度。
1.2 對配電網繼電保護影響
常規配電網一般是10kV,其運行方式有兩種,分別是單向輻射型網絡式和環網型開環式。傳統的單端電源過流保護沒有方向元件,當DG接入后,配電系統會發生轉變,成為多電源網絡,配電網的潮流分布在運行過程中會出現變化,同時,故障后短路電流量及流向與分布都會受到影響而產生不同程度的變化,打亂傳統保護的配合關系,新的需求將無法從保護行為與性能上得到滿足。隨著DG的接入,形成兩側電源,這等于在配電網接入了一個常規發電機,所以,會像傳統兩側電網那樣,對繼電保護的影響依然是相鄰線路保護誤動問題,重合閘無法順利熄弧,導致重合失敗問題。
2 微電網接入配電網的保護對策
2.1 配電一次設備與繼電保護要求
由于微電網接入后,快速的故障隔離要求無法從傳統配電一次設備上得到滿足,所以,需要將配電網一次設備進行以下調整:對每個10KV以上的配電網都設置斷路器。對0.4KV低壓配電網全部配置可支持外部遙控功能的斷路器。最后在進行微電網的接入時,不要改變原來原來0.4KV低壓配電網的接地方式,結合DG接地情況再進行施島運行。
2.2 區域差動下的繼電保護方式
(1)區域差動主保護。可以根據差動保護對象將10kv電壓配電網分化成多區域,然后再進行保護。區域差動保護主要通過啟動判據和比率制動判據組成與門出口??紤]到微電網中只能采集單元的局部控制層、配電網調度層配電網調度系統與中央控制區域差動保護這三層結構的區域差動保護,應考慮網絡構建的一致性。為了使其可靠性能有所保障,區域差動保護集中控制層采用雙冗余配置。實質上差動保護網絡指的就是通過收集和分配系統以及狀態信息區域中的每個節點的電流差動保護,最終實現以最快的速度完成故障自動定位與故障隔離;(2)后備保護。在區域差動保護過程中,如果配置發生故障而失靈,此時后備保護會從臨近斷路器將故障隔離。對超過10KV(包括10KV)的配電網系統實施雙套區域差動保護,可以使其靈敏性、可靠性及運作性得到保障。從“對主保護進行強化、對后備保護裝置進行簡化”這一原則來看,可以用簡單的帶時限過流對配電網系統進行配置,然后通過智能采集單元來實現預防主配電網喪失防護的作用。
實時智能采集單元配置后備保護功能,線路就地采集單元配置距離是線路與母線的后備保護,然后為了使變壓器具備后備保護,可以將過流保護裝置在變壓器就地采集單元。將定值限方向過流保護配置到配電升壓變壓器的高壓側。變壓器內部故障有了后備保護,低壓母線故障的靈敏性也有了保障。裝置定時限過流保護的配電降壓變壓器可以按躲過最大負荷電流整定。
2.3 如何對反方向阻抗繼電器的低壓配電網實施繼電保護
DG饋線單元配置對低壓配網系統是非常重要的,尤其在低壓配網系統具備微電網的條件下,缺少DG饋線單元配置就會形成負荷出線,就會導致正方向阻抗繼電器喪失延遲出口,最終使保護線路發生故障。若有DG饋線單元配置器、反向配置時,延時現象沒有在正方向抗阻繼電器中出現,反方向抗阻繼電器將延長0.5秒釋放,其對低壓母線故障有較好的保護作用。正方向阻抗繼電器根據避免設置最大負荷設定值,當線或白色出現短路時,此時繼電器動作的延時將為0秒,出口跳躍線路斷路器。
在相反方向的阻抗繼電器,按躲過變壓器高壓側短路,或者根據避免高壓側出口速度故障保護終端短路的設定值,設定值小,其保護變壓器內部部分范圍(或高壓線,低線),固定值不能太大,避免誤操作時,高壓側短路。這個距離保護配置,在微電網投入運行是電網運行和關閉,可以起到保護的效率,是一種微電網在離網運行時的保護,在微電網并聯運行時,0.4 kV低壓系統可以跳機保護斷路器。
3 工程實踐
通過用微電網來接入配電網集中保護控制裝置,可以將繼電保護功能大幅度提升,使其在定位、故障識別與故障隔離等功能上都得到了保障,另一方面,為了使分布式電源能夠在多電源及運行狀態下將微機保護作用發揮出來,應根據微電網系統制定一系列處理措施。除此之外,微電網保護配置方案已經得到國家電網的許可和認證,證明該項目含有微電網的智能配用電系統控制保護功能。