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继电保护的整定值

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继电保护的整定值范文第1篇

【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。

继电保护的整定值范文第2篇

关键词继电保护;整定计算;危险点;分析

Abstract: This paper starts from the characteristics of the setting calculation of relay protection setting calculation, analysis of the requirements of the relay protection setting calculation, expounds the task of relay protection, puts forward four setting calculation of relay protection of dangerous points, the setting calculation of workers to be able to grasp the key and difficult in the work, improve work efficiency.

Key words relay protection; setting calculation; risk analysis;

中图分类号:TU994

继电保护装置与安全自动装置属于二次系统,是电力系统的重要组成部分,它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要的作用。继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作,整定计算的主要目的是对电力系统中已经配置安装好各种继电保护,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定值,使全系统中各种继电保护有机协调地部署,从而在电力系统发生故障或处于异常运行状态时能够迅速、正确地做出反映,保证了电力系统的安全稳定运行。

1 继电保护整定计算的特点

继电保护整定计算工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。

电力系统的飞速发展给继电保护系统提出了越来越高的要求,整定计算工作也应适应继电保护的发展需要,研究新方法,解决新问题。

2 对继电保护整定计算的要求

由于继电保护整定计算工作不能独立于继电保护工作,所以整定计算工作也必须满足“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”。

3 继电保护整定计算的任务

3.1 确定保护方案

继电保护整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值,而对电力系统中的全部继电保护来说,则需编制出一个整定方案,整定方案要以整体保护效果的优劣来衡量,并不着眼于某一套继电保护的保护效果。一个整定方案由于整定配合的方法不同,会有不同的保护效果。

继电保护整定计算既有自身的整定技巧问题,又有继电保护的配置与选型问题,还有电力系统的结构和运行问题。因此,整定计算要综合、辩证、统一的运用。

3.2 确定各保护功能之间的配合关系。保护方案确定以后,我们还必须确定各保护功能之间的配合关系。其中包含了两个方面的意义:

3.2.1 装置内部各功能单位之间的配合关系。在由几个电气量组成的一套保护装置内部,各元件的作用不同,其灵敏度和选择性要求也不相同。对于主要元件的要求是既要保证选择性又要保证灵敏性,而作为辅助元件则只要求有足够的灵敏性,并不要求有选择性。在整定配合上,要求辅助元件的灵敏度要高于主要元件的灵敏度。

3.2.2 装置之间的协调配合关系。通过短路电流计算,将某一保护装置与相邻的保护装置在灵敏度与动作时间两方面相配合,从而保证选择性。即当电力系统发生故障时,故障线路的保护必须比上一级相邻线路更灵敏,动作更快,两者缺一不可。

3.3 保护方案的准确表述

编制继电保护整定计算方案及出保护定值并不是整定计算工作的最终目的,整定计算工作的最终目的,在于通过保护定值使得继电保护装置在系统故障或异常状态下能按预定的行为进行动作,从而保证电网的稳定运行、将被保护设备的损害降至最低以及缩小停电范围。因此,在确定好了保护方案及各保护功能的配合关系后,如何将保护方案准确的表述也是整定计算工作者的一项十分重要的工作。这其中包括编制整定计算方案和给出继电保护定值以及编制运行规定。

继电保护整定计算工作,体现了电网二次系统与一次系统的内在关联关系,体现了保护装置与保护装置之间的内在关联关系。

4 整定计算的危险点分析及防范措施

继电保护整定计算工作中有以下几个危险点:

4.1 系统建模

在青海电网普遍应用的Relaycac整定计算程序,是一个通用性和实用性非常强的软件平台,对于日常的整定计算工作不需要我们去重新开发软件和构建网络拓扑连接,只需要我们把每一项基础数据输入准确,严格按《3~110kV电网继电保护装置运行整定规程》上的要求进行电气设备的实测,并正确的将数据输入到Relaycac数据库中,就能够做到建立一个完整的符合电网实际的数据模型。

电网基础数据管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。对于这一危险点,加强了继电保护整定计算全过程管理,从任务来源、参数录入、整定计算任务的确定及定值下发等方面,建立和完善了继电保护整定计算闭环管理机制,使流程更精细化,标准化,防止漏算、误算,规范行为,参数管理细致、合理,有专人管理。采取数据录入“三级审核制”,专人管理填写数据录入单,经审核、批准后再将数据依据录入单输入程序数据库。

4.2 故障计算

短路电流计算是整定计算工作中非常重要的基础性工作,它的正确与否决定着整定计算的正确与否。而短路电流计算的正确与否,又取决于合理地选择运行方式和变压器的接地方式。

合理地选择运行方式是改善保护效果,充分发挥保护系统功能的关键之一。但选择运行方式应与运行方式部门进行充分沟通,考虑各方面的因素才能决定。

4.3 整定系数的选择。

继电保护的整定值一般通过计算公式计算所得出,为使整定值符合电力系统正常运行及故障状态下的规律,达到正确整定的目的,在计算公式中需要引入各种整定系数。整定系数应根据保护装置的构成原理、检测精度、动作速度、整定条件以及电力系统运行特性等因素来选择。

4.3.1 可靠系数。由于计算、测量、调试及继电器等各项误差的影响,使保护的整定值偏离预定数值可能引起误动作,为此,整定计算公式中需要引入可靠系数。可靠系数的取值与各种因素有关,计算人员根据实际情况选择合适的可靠系数。

4.3.2 配合系数。包括了零序网络的分支系数和正序网络的助增系数。分支系数(或助增系数)的正确选取,直接影响零序保护(或距离保护)定值和保护范围的大小,也影响保护各段的相互配合及灵敏度。分支系数(或助增系数)的计算与故障计算无关,而与电工基础有关,即电路的串、并联关系决定了电流的分布,决定了分支系数(或助增系数)的大小。分支系数计算选用的短路点,一般应选择不利的运行方式下在相邻线路保护配合段保护范围的末端。

4.3.3 灵敏系数。在继电保护的保护范围内发生故障,保护装置反应的灵敏程度称为灵敏度。灵敏度用灵敏系数表示。灵敏系数指在被保护对象的某一点发生故障时,故障量与整定值之比(反映故障量增大动作的保护,如过电流保护),或整定值与故障量之比(反映故障量减小动作的保护,如低电压保护)。灵敏系数在保证安全的前提下,一般希望越大越好,但在保证可靠动作的基础上规定了下限值作为衡量的标准。

选择计算灵敏系数的运行方式至关重要,选择的恰当与否直接影响对保护效果的评价,一般应以选择常见的不利运行方式为原则。

4.3.4 微机保护小量的选择。不同的保护厂家生产出各式各样的微机保护。对于整定计算人员必须认真研究说明书或依靠保护装置的研发人员,熟悉自己电网所装设的保护装置原理,从而给出合理的定值。

5 结语

通过对继电保护整定计算的危险点分析,可以使继电保护整定计算人员在实际工作中抓住关键点和重点,减少计算的盲目性,提高工作效率。

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继电保护的整定值范文第3篇

【关键词】整定计算;阻抗矩阵;相继动作

引言

继电保护整定计算是电力系统生产运行中一项重要的工作。随着电网规模的不断扩大,电网结构日趋复杂,电力系统整定计算的工作量和复杂程度越来越大,利用计算机技术提高整定计算的工作效率和正确性越来越受到人们的重视。

在电力系统实际运行当中,局部的拓扑结构和参数变化方式越来越多。计算机整定中,如何为这些运行方式变化提供合适的计算机算法是关键之一。根据整定规程规定,在进行继电保护定值整定时,必须满足常见运行方式,即正常运行方式和一个元件检修的正常检修方式时保护定值不变。

计算机整定时,较为复杂的运行方式是一个元件(线路或者变压器)停运检修,同时另一个线路元件相继动作。在计算分支系数或与高频配合的零序电流时,需要考虑这样的运行方式时支路相继动作。

一、课题的意义

1.1继电保护的重要性

继电保护是保护一次设备的重要设备,保证一次设备的运行安全,实现对一次设备的测量,遥控等。继电保护的基本要求是选择性,速动性,灵敏性,可靠性。

1.2继电保护的要求

重要性就是保证一次设备安全稳定运行,满足继电保护的基本要求。在这种运行方式下,用计算机的方法求取分支系数或与高频配合的零序电流,相关的文献中介绍不多;对此作者进行了较为深入的探讨;根据相继动作的特点,文中先提出了等效的网络模型,再根据模型的特点对支路追加法做了进一步的推导,在此基础上给出了适合计算机整定的算法。

1.3继电保护整定的时间性

为了减轻整定人员的工作量,缩短整定计算周期,我们根据部颁整定计算规程,结合牡丹江地区电网特点,编制了继电保护实用整定计算程序。该程序可对相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护进行全面的自动配合整定。整定人员可灵活地对整定过程进行干预,从而保证整定结果满足实际电网的运行要求。

继电保护整定计算干预结果是为保证电网的安全稳定运行,在继电保护整定计算工作中引进计算机,采用先进的科学技术,实现整定计算程序化,即用微机代替人工进行大量的整定计算工作,缩短整定计算周期,减少人为的错误,确保继电保护整定定值能够满足电网发展的要求。尽管以往也开发过不少整定计算方面的程序,但都不能很好地满足系统的要求,不能进行全面地自动执行整定配合工作。

二、等效网络模型的建立

为了使模型具有一般意义,这里用支路两端的节点来表征支路,对于被配支路相继动作,由相继动作的含义,可以分两步来模拟。首先在节点之间并联一条阻抗链支,来等效支路的开断,然后再由另节点引出一条阻抗等于树支,来模拟相继短路点的影响,出现网络新增节点。对于参与轮停的支路停运检修为例,可以等效为向网络节点间接入一条阻抗链支,形成支路阻抗。由以上讨论,该运行方式的变化可以用向原网络中追加两条链支和一条树支来模拟。

2.1如果采用节点阻抗矩阵作为电力系统的数学模型,那么这种运行方式变化就可以通过阻抗矩阵的变化来反映。先考虑对追加的两条链支的处理。

2.2追加两条链支时阻抗矩阵元素的修正公式

由支路追加法,若在原网络的节点之间接入一条阻抗的链支,网络节点阻抗矩阵的阶数不变,接入链支后网络阻抗矩阵中的元素,是接入链支的阻抗值,其余的是原阻抗阵中的元素。

设一个有n个独立节点一个电力网络,其节点阻抗矩阵为断开一条支路后修改得到的阻抗矩阵,又断开一条支路后再次修改得到的阻抗矩阵,假设现在网络中在支路检修,在此之前支路也已经检修。

2.3树支的处理

就一般情况而言,设-个电力网络有n个独立节点,已知其节点阻抗矩阵Z为方阵,若从原网络中的节点上接入一条阻抗为的树支,该网络将出现新增节点。此时的阻抗矩阵将比增加一阶.

2.4算例

在被配支路末端发生单相接地短路时,以计算流过开关的零序电流为例,考虑支路开断,被配支路相继动作的情况,参考等效网络模型。

若只记及支路开断时零序网中阻抗矩阵的素的修正值,可以根据求取正序网中阻抗矩阵的元素,它是考虑了开断和相继后的修正值。正序网中支路的阻抗值。可以比照求取,须注意的是此时用到的应该是正序网的阻抗矩阵和参数。同理,可得它是在零序网中求取的。

三、水电站继电保护配合要点

3.1水电站继电保护在时间上应有配合,上一级的保护整定时间比其配合的下一级保护的整定时间长出一个时间差。

3.2在保护范围内有配合,即对同一故障而言,上一级保护的灵敏系数应低于下一级保护的灵敏系数。

3.3上下级保护的配合一般是按保护正方向进行的,其方向性一般由保护的方向特性或方向元件进行的。其方向性一般由保护的方向特性或方向元件来保证。对于电流保护,为了提高其保护的可靠性,对其中的某一段保护如果它的整定值已能和反方向相应保护配合时,应该取消方向元件对该段保护的控制。

四、整定计算的人工干预

随着电力系统网络的不断发展和结构的日益复杂,水电站系统环网、短线和超短线、T接线路、大机组和零序互感器祸流等问题的出现,使得继电保护整定计算日益复杂,工作量日益增大,以零序电流保护为例,虽然其保护原理简单,但受运行方式变化的影响很大,零序互感器线路的存在更增加了整定计算的复杂度,同时整定系数的选取以及各段零序电流整定的相互配合问题,更需要灵活给予处理,因此,有必要适度进行人工干预。

继电保护的整定值范文第4篇

关键词:35KV;继电保护;整定

中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)12-0291-02

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。

继电保护的整定值范文第5篇

关键词 智能电网 继电保护 网络化

中图分类号:TM77文献标识码:A

2009年,建设“坚强智能电网”的概念由国家电网公司首次提出。目前,全国各级电力公司都加快了建设坚强智能电网的步伐,智能电网已经成为一支“热点股”。而智能电网本身的发展特点,对电力系统第一道防御手段――继电保护系统提出了更高的要求,即继电保护系统应该具有更加强大的灵活性和可靠性。文章就智能电网中的继电保护技术发展状况进行相关的探讨。

1 智能电网

智能电网要求系统在经历故障时,把故障的影响局限在最小范围以内,并且能够迅速恢复供电。它具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的特点。智能电网具有强大的电力输送能力和安全可靠的供电能力,在保护环境的前提下,能够降低能源消耗和污染排放,做到经济高效;在灵活调整电网运行方式、兼容各类电源和用户接入和退出的同时,还能将电网、电源和用户的信息透明共享,做到友好互动并且透明开放。而智能电网中电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的应用,必将给电力系统继电保护带来前所未有的影响。

2 智能电网继电保护原理

智能电网中应用传感器对发、输、配、供电等关键电气设备的运行状况进行实时的监控,经过网络系统将采集到的数据进行收集和整合,最后对数据进行分析,以实现对运行状况进行实时监测,对保护功能和保护定值实现远程动态监控和修正。

对继电保护装置而言,保护功能除了需要本保护对象的运行信息外,还需要相关联的其他设备的运行信息。这就需要信息的共享。这样,在保证故障的准确性时,还能保证在没有或少量人工干预下,能够快速隔离故障、自我恢复,进而避免造成大面积停电事故。

3 智能电网对继电保护的影响

智能电网具有灵活可重构配电网络拓扑结构,即复杂的网状结构,跟传统的简单环网和辐射形网络具有本质的区别。复杂网状结构中,分布式发电、交互式供电的运行方式使孤立的单一保护装置存在整定困难,信息少特点,这必将导致继电保护性能受到影响。

3.1 数字化

智能电网信息化和数字化的特点使其与传统电网产生了本质区别,继电保护技术也应该适应当前发展。数字化必将成为继电保护技术发展新方向:测量手段数字化、信息传输方式信息化。如今,互感器的传输性能得到很大提高、故障率明显减少使得继电保护不再需要考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。

3.2 网络化

在智能电网信息化、自动化、互动化的同时,必将改变传统的继电保护操作人员的工作方式,信息共享、网络平台的建立,将促使继电保护系统网络化。

传统继电保护信息获取和信息发送的媒介由于IEC61850网络数字化变电站而发生变化。首先是信息获取方式,由于网络数据传输的共享性,可以获取站内全部相关设备元件的电气量信息。其次是信息发送方式,在采用带数字接口的智能断路器时,跳合闸等控制信息的发送也经由数字信号网络进行。

3.3 广域化

随着互联电网区域不断扩大,交换容量增加,电网电压等级提高,出现故障和不稳定的几率大大增加。在电网不断信息化进程中,可以利用广域测量技术WAMS网络提供的广域信息为对时不敏感的后备保护服务,提高安全自动装置性能,维护大型电力系统的安全性和稳定性,使得大面积的停电事故得以避免。

3.4 自整定技术

现阶段大部分继电保护的机构是一种刚性结构,连接方式,适应的网络条件、保护对象基本上都是预(下转第117页)(上接第96页)先设定的,具有较弱的自适应能力,适应一次系统变化的能力比较弱。传统保护技术是根据保护线路的运行情况对定值进行整定的。智能电网中的继电保护可以利用全网信息,实时地判断运行方式,从而进行整定,将分散独立的保护变为系统分布协同保护,实现全网的联网自动整定和自动配置。

4 智能电网中继电保护的三个问题

(1)灵活的运行方式、不确定的潮流流向,要求保护定值具有自适应能力。在智能电网中,电源点即可以接入电网,也可以成为微网孤岛运行,这样就会造成线路潮流不确定性,继电保护定值也应该能够根据运行方式的不同做出实时的调整。为此,继电保护定值的整定应该综合考虑本保护对象和相关线路运行状况。

(2)保护功能需要根据运行方式的变化做出相应的调整。当节点从系统中解开、并入时,都将引起线路潮流的重新分配,该节点的保护装置的保护范围、定值都应该做出相应调整。

(3)引入环境条件对保护定值的影响。智能电网中分散布置的传感器得到监控对象实时的温度和容量,调整功率流以达到最佳运行状况。继电保护需实时调整输电线路的负荷保护定值,以适应温度和容量变化带来的影响。

5 继电保护技术的几点新发展

继电保护是实现对电力系统网络及其相关电气设备进行监测保护的关键技术,向着计算机化、网络化、智能化,以及保护、控制、测量和数据通信一体化发展是该领域的长期发展趋势。现代电力系统中继电保护不仅需满足以上要求,还需要适应特高压输变电技术的发展,适应大(巨)机组保护需要,适应带串补和可控串补电容线路保护的需要,适应SVC、STATCOM和超导限流技术的发展需要及在复杂故障或连锁故障出现时要求保护快速正确动作。另外,广域保护也是当前继电保护的热门话题,它是在全国联网的趋势下提出的,如何合理配置防线,需要广大学者和电力工作工作者进一步深入研究。国内外对广域保护理论的研究大致可分为两类:一是利用广域信息,主要完成安全监控、稳定边界计算、状态估计等功能,重点是广域信息的利用和安全的实现上;二是利用广域信息完成继电保护功能,目前就系统结构、光与信息采集和利用、广域保护和控制算法等方面的研究还比较欠缺。

在保护整定管理系统研究方向,保护整定技术已经从手工整定发展为微机整定管理,整定效率和准确性提高,且网络技术也使得保护定值整定实现了集中式管理。但是,与未来智能电网的保护整定还有相当的差距。目前的网路整定管理急需解决以下问题:一是数据和网路拓扑维护困难,网络拓扑和系统参数是由保护整定人员自行维护的,在系统迅速更新的今天,地区级网路变化频繁,给电网参数的维护工作增加了巨大的工作量,而网络参数的维护正确与否,决定了保护定值整定结果,将影响到整个区域网络定值的准确性;二是目前定值的计算和管理系统定值置入相分离。在经过计算系统计算,定制系统审批,现场人员经网络下载定值,最后经手工置入保护装置。在这个过程不仅消耗时间和劳动,而且容易产生失误,还可能造成重大事故。在数字化、网络化的系统中,应该将定值计算、定制管理和定值置入相关联统一实现一体化、自能化。

参考文献

[1] 国家电网公司.坚强智能电网综合研究报告.国家电网公司,2009.

[2] 郝文斌,洪行旅.智能电网地区继电保护定值整定系统关键技术研究.电力系统保护与控制,2011(39).

[3] 许可.浅析智能电网时期的继电保护技术.价值工程,2010(33).

继电保护的整定值范文第6篇

关键词:计算机;发电厂;继电保护;作用体现

前言

随着国家工业的不断发展,企业对电力的需求是越来越大,发电厂在为国家的建设用电和人民的生活用电上扮演了重要的角色。但是在发电厂快速的建设过程中,设备种类是逐渐增多,而设备所配置的保护原理更多,并且一台发电机系统配置的保护大都有40多种。当工作人员在对这么多原理的保护时,不仅整定工作复杂,而且定值管理工作难度特别大。而我国绝大部分发电厂的继电保护的整定计算根本没有什么发展,依然把继电保护的整定计算放在人的计算的基础上,这样就会导致人在工作时会觉得工作量大、工作效率低、精度差,已经不能适应发电厂的发展需要。国家在为了减轻各个发电厂保护整定人员的工作量,并且同时为提高他们的工作质量,有效降低误整定导致的发电厂保护不正确动作率时,极力倡导利用计算机高度的计算能力对发电厂短路电流计算和继电保护整定计算,来提高计算的精度和工作效率,而且这样做的另一个好处是可以让发电厂的继电保护定值管理系统形成规范化,科学化。从根本上确保发电厂继电保护装置整定值的正确运行。

一、 计算机继电保护的作用

  继电保护的基本任务是当电力系统发生故障或异常工况时,为实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或者发出信号由值班人员消除异常工况根源,用来减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响情况。计算机应用于发电厂的继电保护是解除故障或异常工况的最好方法,其主要机构形式是运用故障分析系统预先输入正常使用信息和相应的名称以形成完整的故障报告,报告的内容包括线路或元件的名称、各保护装置动作情况、故障相别、开关变位过程情况、故障录波器或保护装置采集到的故障波形,故障报告可根据查询关键字归类,如保护类型、保护通道、保护型号等等。当记录保护装置出现异常信号,并且根据整定配合要求评价保护启动行为,根据预先设定的规则对一次系统故障形态、保护和断路器动作行为进行综合分析、推理判断,对保护的动作行为进行分析,做到对整定计算结果提出反馈意见,以起到对工作人员提出处理意见。

二、继电保护计算机整定的断点处理

  随着电力工业迅速发展,继电保护及自动装置也加快了更新换代的步伐,大量的电磁式继电保护装置被微机保护所取代。而利用计算机实现继电保护定值整定系统设计引起了越来越多的关注,这中间最重要的一部分便是方向过流继电器和距离继电器的整定,但是在整定中其相邻保护之间存在配合关系,而整定的复杂程度随着系统回路数量的增多而增加。这是一个比较头痛的问题,在为了避免回路可能造成的死锁和等待现象而使整定无法工作下去时,那么在进行系统的整定计算之前,就需要找到一组能断开网络中所有回路的保护,即确定网络的断点. 断点问题的提出是为了解决保护整定配合中出现的死锁问题,而死锁现象的产生有两个必要条件:一是网络中存在回路;二是回路中配合时都是同一段保护相互配合。断点所在处继电器的整定通常要牺牲灵敏度或选择性,在断点问题处理上应尽量求出网络的最小断点组。而关于断点的求取算法又有多种,如A 阵法、布尔数法、解法等。而现在利用计算机进行继电保护整定计算时,不再按继电保护循环确定整定计算顺序,而改用按开断线路循环安排继电保护整定计算顺序,即可避免多次重复开断同一条线路。总之,在计算机的应用上,完成了人无法完成或完成很费工作量的问题。

三、继电保护技术在计算机下的智能化,网络化

    1、继电保护技术在计算机下的智能化  随着计算机应用于继电保护技术,电力管理越来越体现了智能化的控制管理模式,使得保护装置在设计上更具有合理性和科学性。如继电保护设备中已采用了模拟人工神经网络来进行对用电的保护,这种据模拟人工神经网络继电保护设备好处是巨大的,据有关资料显示,在电过程中出现的短路现象一般有几十种,当对这种短路现象进行人工排除时,用的时间至少需要12小时以上。如果采用神经网络继电保护方法来解决这问题,即可通过采集的数据样本对发生故障进行检测,时间大概在半小时之内得出故障出现的原因,从而大大缩短了维修时间。这些人工智能方法使得保护装置在设计上更具有合理性和科学性。一方面在管理上使得电力系统减少了不必要的资源浪费,另一方面在他各项技术的运用方面为工作人员提供了广阔的技术空间。从而大大增强了办事效率。

2、继电保护技术在计算机下的网络化 

   当计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化,并且深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。在继电保护技术方面同样也离不开计算机网络的支持。计算机网络化不仅给继电技术提供了可操作检查的直观空间范围,同时也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障。人们可以将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,实现微机保护装置的网络化,进而依靠计算机来采集数据和分析数据,看出现的各种故障,并且检测故障存在的原因,进而发出警报。计算机网络化的直接好处是在设备出现问题时,通过数据的的采集和模拟生成,综合分析可能出现的各种故障。并且在显示故障的时候,也准确地显示出故障的缘由、位置的情况,进而有效的采取解决策略。

结束语:

计算机在继电保护中的应用,使发电厂继电保护技术的不断发展,必将成为电力系统安全正常运行的保障。同时,我们的继电保护工作者也要不断探索,积极进取,为保证发电厂、电网安全稳定运行,提高供电可靠性继续努力。

参考文献:

[1]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化,2009,7

继电保护的整定值范文第7篇

【关键词】供电;整定;优化

Abstract:Coal mine power supply system is the power source of the coal mine production,and relay protection system is an important guarantee of the safe operation of the power supply system,so the coal relay protection device should meet reliability,selectivity,quick acting and sensitivity of the four basic requirements,and relay protection setting principle of optimization and calculation is to ensure that the major means of \"four sex\".

Key words:The power supply;setting;optimize

1.前言

煤矿供电系统是整个煤矿生产的主要动力源泉,而继电保护是供电系统安全运行的重要保障,它可以保证煤矿电网及负荷安全稳定地运行,并且在其出现事故时能够迅速、准确地切除故障元件。煤矿继电保护装置应满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性四个基本要求,而继电保护的整定原则的优化及计算是确保“四性”的主要手段。以地面6KV出线为例进行整定研究。

2.整定原则的优化

2.1 瞬时速断保护的优化

考虑到地面6kV出线开关的重要性,设置为三段式保护,瞬时速断动作电流按躲过下井线路末端最大三相短路电流来整定,在最小运行方式下发生两相短路时,至少具有线路全长约20%的保护范围,剩下的80%由限时速断来解决。中央变电所和采区变电所的出线开关,瞬时速断用常规的按躲过线路末端最大三相短路电流的整定原则代替原有的按上级速断保护的0.9倍进行整定的原则。虽然由于电缆线路太短,在最小运行方式下线路末端两相短路时保护区很短,但由于Ⅱ段的限时速断保护灵敏度较高,并具有短延时,可以在较短时间内就切除故障,因此不需要I段有很高的灵敏度。中央变电所和采区变电所的进线开关,考虑到优先保证保护的选择性,不设瞬时速断。

整定原则:按最大运行方式下线路末端三相短路整定。

I'set=KK*Idmax

校验公式:

一般Lb.min.2/L>20%时符合整定要求。

2.2 限时速断保护的优化

根据煤矿井下电网的特殊情况,各母线间短路电流的差距很小,虽在地面6kV至中央变之间增设电抗器,中央变之后多级保护之间动作电流的差距仍不能保证系统纵向的选择性。为解决这个问题,改变传统的Ⅱ段时限与相邻线路I段时限配合的整定原则,在各出线处Ⅱ段时限按与相邻线路出线处Ⅱ段时限配合的原则进行整定;进线保护Ⅱ段亦与相邻线路出线处Ⅱ段进行配合。此原则降低了越级跳闸的可能性。

整定原则:按同一灵敏度系数法整定,在最小运行方式下线路末端发生两相短路时有足够的灵敏度。

定值:

式中:I''set――Ⅱ段限时速断保护一次动作电流;

Id.2.min――最小运行方式下,d2点两相短路电流;

Klm――灵敏系数,取1.5。

校验公式:I''set>l.5*Iemax

Iemax――-最大负荷电流。

2.3 定时限过流保护的优化

一般定时限过流保护均按能躲过正常最大工作电流Ic.max整定,但考虑煤矿特点是没有自启动现象,故按躲过被保护线路的尖峰电流Iimax来整定,或用尖峰电流来代替正常最大工作电流。线路尖峰电流的概念是:该线路其它设备正在以半小时最大负荷运行,而线路中一台最大容量的电动机正在启动时,在线路中产生的短时最大工作电流。启动电流倍数根据井下防爆电动机的实际情况可取5~6倍。定时过流要求能保护全长,故应用线路末端最小两相短路电流来校验其灵敏度Klm,Klm应不小于1.5。

整定原则:按躲过尖峰电流计算。

定值:

式中,I''set――Ⅲ段定时限过流保护一次侧定值;

Kk――可靠系数,根据不同继电器类型取值;

Kjx――继电器接线系数;

Iimax――保护线路尖峰电流;

Kf――回系数。

3.整体配合的优化

根据前面分析,考虑到煤矿供电系统的特点,以及井下电缆网络发生短路故障的几率远高于地面6kV架空线路等,总体的线路保护系统优化方案,既要限制井下发生短路时大电流对上级变电所主变压器的冲击,又要兼顾井上、井下保护动作值的配合,还要考虑全线电压损失和保护系统的可靠性,选择性等要求。采区变电所出线保护保持原有两段式保护不变,I段的动作电流突破常规方法按保护线路全长处理,但应躲过定时过流的动作电流;Ⅱ段延时改为为0.2s。有利于快速切除故障,并能在时限上更好的与上级保护配合。

4.结语

动作于跳闸的继电保护在技术上要满足四个基本要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的大部分工作也是围绕如何处理好这四者的辨证统一关系进行的。

参考文献

[1]黄益庄.变电站综合自动化技术[M].中国电力出版社,2000.

[2]李京捷.煤矿6KV电力网的继电保护措施探析[J].煤矿机电,2005.

继电保护的整定值范文第8篇

【关键词】水电站;二次回路;继电保护

在水电站现代化电力系统中,一次设备和二次设备对电力生产的安全有序都起着重要作用。而二次回路即二次设备的电路系统,主要是对一次回路进行信号及测量、监视、操作、继电保护等,重要性尤显突出。二次回路继电保护在保证水电站的电力系统安全可靠运行、减少事故的发生、控制故障的影响方面发挥着重要作用。

1 二次回路在水电站运行中的作用

水电站二次回路较一次回路更为庞大,也更为复杂。二次回路主要由一次回路的信号及测量回路,监视系统,操作电源系统,继电保护和自动设备等组成。二次回路出现故障会使整个电力系统受到影响甚至遭到破坏。

例如,测量回路出现问题,则影响电费的计量,同时影响输电质量的判断;再如,线路保护系统出现接线错误等问题时,若有设备发生故障,不能及时起到跳闸保护的作用,则会使相关设备遭到损坏,可能对电力系统造成重大影响。因此二次回路虽然不是电力系统的主体,却对于水电站各个方面都起着不可忽视的监测、保护及保障作用。

2 继电保护在二次回路中的作用

继电保护是水电站二次回路中的重要组成部分,“保护”一词已明确表示了其重要意义在于对二次回路、一次回路、甚至整个电力系统的保护作用。特别是在水电站电力设备日益现代化的今天,对继电保护提出了更高的要求,可以说水电站时刻需要继电保护来保证其顺利、安全运行。

在二次回路中,继电保护的重要作用体现在对一次系统运行状态的监测和控制上。继电保护系统作为低压弱电系统,主要通过预防事故的发生,或者控制事故的影响范围来保证一次系统的正常运行。是二次回路中相对独立的弱电子系统。

3 水电站二次回路继电保护的应用

3.1 继电保护的基本原理

继电保护系统运行的直接目的在于发出异常或故障警告、切断故障设备或系统。其工作的基本原理是:电力系统在发生故障或运行异常时,系统的各物理量会不同于正常运行时的物理量,继电保护系统在对各物理量进行对比后,判断异常或故障,进而发出异常或故障警告,并通过切断故障设备或故障系统与整个系统之间的联系来限制影响范围,将整个电力系统因此受到的影响或损害降至最低。

3.2 继电保护系统的主要配置

水电站继电保护系统在设计之初就应考虑与计量回路、控制系统、自动装置等的相互配合和协调,根据水电站的电力系统的需要,进行合理配置。系统主要配置如图1所示。

连接继电保护装置的回路主要有以下几种:

(1)从电流互感器和电压互感器的二次侧端子开始,到有关继电保护装置的回路。

(2)从继电保护直流分路熔丝开始,到有关保护装置的回路。

(3)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。

继电保护在选择配置时,应充分结合整个电力系统可能发生的异常或故障,尽量满足整个系统的要求,并且使继电保护装置的效能得以充分发挥,保证二次回路的高水平运行。

3.3 继电保护的整定

传统的继电保护整定计算,是假定电力系统在最大运行状态下线路末端短路时确定整定值,整个速断装置则根据这个整定值来进行保护工作。

然而随着电力系统的装置设备不断更新,系统结构也越来越复杂,并且处于不断变化之中,电力系统出现的异常及故障也随之复杂化、多样化,而传统的整定计算和传统的速断保护装置,对于现代化的电力系统的起到的实际保护作用则较为有限。一方面,传统整定值的计算虽然相对来说比较合理,但毕竟系统的实际运行与整定计算时的状态有差别;另一方面,整定值是在假设系统最大运行状态下计算得出的,而实际运行过程中,系统处于最大运行状态的情况较少,其它运行状态下的保护效果可能不大。

3.4 继电保护系统的运行

继电保护装置的运行应具有良好的灵敏性、选择性、速动性及稳定性。这就要求设备运行前,首先,应进行一般检查,包括对各装置的焊接点检查,对螺丝是否紧固的检查等等,这些一般性细节检查应全面认真完成,否则细节失误会成为发生保护拒动或者保护误动的隐患;然后,要进行常规的保护整组传动试验;最后,要完成对设备的遥控、遥测、遥调等操作的验收工作。

3.5 继电保护装置设备的检修

检修工作对于继电保护装置设备的正常运行非常重要,常规的检修有利于及时发现问题,提前采取措施,预防保护拒动及保护误动情况的发生。在常规检修工作中应注意以下几个方面:首先,应合理安排检修程序,使检修工作不影响继电保护系统的正常运行;其次,着重对保护装置的整定动作进行认真检查;再次,在检修工作进行时应做好相应的安全隔离措施。

3.6 继电保护系统的接地保护

在继电保护系统中进行接地保护主要包括对输配电线路进行接地保护和对装置设备进行接地保护。首先,对输配电线路进行接地保护时又可分为中性点不接地系统和中性点直接接地系统。中性点不接地系统也称小电流接地系统,这种系统中,当系统发生接地故障时会发出故障信号,一段时间内故障设备仍可继续运行。中性点直接接地系统也称大电流接地系统,在这种系统中,当发生接地故障时,会发生跳闸动作,用以切断故障设备;其次,对于继电保护装置进行单体接地保护,或者对装置设备集中的区域采用接地铜排网进行接地保护,同时与主接地网进行可靠连接。

3.7 继电保护的抗干扰措施

二次回路继电保护设备多为弱电设备,容易因受到电力系统中其它设备的干扰而影响其性能。为提高保护的有效性,应采取积极的抗干扰措施。

主要的抗干扰措施如下:第一,将各种继电保护设备集中在同一等电位面,与接地主网实行一点连接,可以有效屏蔽电位差窜入引起的干扰。第二,在开关场和控制室沿高频电缆连接接地铜线实现接地。第三,保护装置的信号、电压等回路的开关场采用屏蔽电缆,利用铜做屏蔽层。第四,在微机保护越来越广泛应用的情况下,应使电压互感器的二次回路和三次回路相互独立,用以防止由传统接线方法引起的拒动与误动。

4 总结

在水电站电力系统中,二次回路继电保护的重要作用毋庸置疑,通过对应用情况的分析,指导继电保护的应用实践,有助于应用过程中资源得到更科学合理地配置,有助于继电保护所承载的监测作用、控制作用、保护作用得到更有效地发挥。

参考文献: