优化配网继电保护配置及整定计算研究

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wdasheng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:我国人口的基数庞大和工商业建设项目繁多决定了用电总量的数额庞大,而维持庞大的电力运营和流通,则需要借助我国相对完善而规模庞大的基础电力设施和电力配电网络,也即是配网。配网全程中继电保护配置及整定计算是两块比较重要的技术环节,这涉及到对庞大的电流资源进行电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护,确保电流能够顺利从无序变得可控,从高压转向中压。配网线路是我国电力资源供应体系中相对重要和关键的一环,在电力资源的转换和输送系统中发挥着重要的作用,因此,对配网继电保护配置及整定计算环节进行不断的创新优化和升级,是我国电力工程事业的一项重要工作。
  关键词:配电网;继电保护;整定计算
  近几年来,随着电能需求地不断增加和用电负荷地不断变化,电力系统电网结构,特别是城市的供、配电网络结构都进行了较大的调整,并变得更加复杂。为保证配电网络的可靠性供电和设备的安全运行,系统对城市配网保护性能的要求也不断提高,如何在接地、短路故障时能够快速、有效地切除故障是电力系统急需探讨的话题。
  1 配网的功能内涵
  配网即指配电网,是指从发电厂等电力资源产生端接受电能,然后通过配电设施(配电站)进行就地分配处理,或按实际的电压等级进行逐级分配,输送给电力用户的电力网络。其组成部分包括架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等,在我国电力运营工作中起到分配电能的重要作用。
  配网具有电压等级多,形式复杂多样,设备类型较多,作业安全环境相对较差等特点,因此配电网的安全风险因素也相对较多。此外,由于配网的本质是为各类电力资源用户提供更优质的电力资源服务,这就使得配网的安全可靠性显得更为重要了。
  配电线路导线线径比输电线路的小,且“主线段与分歧线”以及“上、下相邻线路”导线型号规格差异大,导致配电线的线路短路阻抗角φ较小,即R/X较大。不仅使得在输电网中所采用的潮流计算常规算法难以在配网潮流计算时得到收敛,还会因不同点故障的短路阻抗角不一致,对保护动作灵敏度和可靠性产生一定影响。
  2 配网中的继电保护配置的内涵
  配网中的继电保护配置,是根据电力系统的电压特性、整体结构和电力系统的异常类型,来进行设计、安装、配置技术性能符合要求和相互协调的保护和安全自动装置,继电保护配置同时包含对电流进行保护的设置,利用变压器来保护设置和对母线的保护设置。
  3 优化配网继电保护配置的措施
  按照我国的政府电力资源运营与管理部门的统一标准,我国目前运营和使用的电网中的电流,按照电压的等级通常可划分为:特高压(10 0 0kV交流及以上和±800kV直流)、超高压(330kV及以上~1000kV以下)、高压(35~220kV)、中压(6~20kV)、低压(0.4kV)五类,其中特高压电流包括1000kV级以上的交流电和800kV左右的直流电两种形式;超高压电流的范围则从330kV~1000kV不等;高压电流的范围从35kV~20kV;中压电流的范围从6kV~20kV不等;低压电流的范围均在0.4kV以下。
  我国配电系统的电压等级,根据《城市电网规划设计导则(Q/GDW 156-2006)》的规定,把35kV、63kV、110kV等划为高压配电系统;把6~20kV划为中压配电系统;380V以下则统统划为低压配电系统。这样既方便于统一管理,又可以实现专线专用,避免电流管线间的冲突。配电网的分类如下:
  (1)按电压等级分类,配电网可分为:高压配电网(6~110kV);低压配电配电网网(0.4kV)。
  (2)按供电区域分类,配电网可分为:城市配电网;农村配电网;工厂配电网。
  (3)按电网功能分类,配电网可分为:主网(66kV及以上);配网(35kV及以下)。
  其中,电压等级位10kV及以上的高压电用户则直接由供电(农电)变电站高压配电装置以及高压用户专用线提供电源。以下为10kV电压线路的继电保护装置的各项措施:
  对于10kV继电线路的继电保护,其主保护措施是电流速断保护、限时电流速断保护,后备保护措施是过电流保护,其中,限时电流速断也可作为相邻下级线路的后备保护。此外还有变压器投差动保护、瓦斯保护、非电量保护、高(低)后备保护以及过负荷保护(动作于信号)。
  B,D线路保护:I段:按躲线路末端最大三相短路电流整定,并进行灵敏度校验,不满足灵敏度整定;II段:与下级线路的电流速断配合,并进行灵敏度校验,不满足灵敏度同样要按照满足灵敏度整定;III段:按躲过线路最大负荷电流整定。
  4 整定计算
  整定计算是为了保证继电保护装置能够达到正确安全处置电力事故,保证电力系统安稳运行的目的,需要做到的一系列工作,而使用的具备较强综合性的测算方法。
  在继电保护过程中,要涉及的技术工作环节包括对继电装置的设计、初装、调试、整定以及后续的日常运行和维护等,而整定计算则是其中的一部分工作,并且还是较为重要的那一部分。
  整定计算要对整个电力系统进行分析、测算、整定,以确定所选的继电保护配置方式、选型、整定值是否符合运行使用的实际需求。
  整定计算的重要性在于:在设定继电保护之初,必须经过严谨的整定计算来确定和检测保护方式;在电力系统的日常运行和维护工作中,整定计算可以帮助确定各种保护的定值和使用方式,并及時协调保护与电力系统运行方式的配合;无论是设计还是运行,保护方式都与一次系统接线和运行方式有密切关系。在多数情况下是涉及全局性的问题,要综合平衡,做出决断。
  目前在我国的电力资源网络运行和维护工作中,通常使用电子计算机来完成设定延时动作来代替人工进行的继电保护Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ段运用调谐核算方式,具体来说也就是把分支因数引进到核算过程中,使得电力系统运行所对应的最大短路电流模式和最小分支电力系统的运行模式不对应的问题导致相间电流保护延迟的动作值增大。
  5 过电流保护
  按下列三种情况整定,取较小值。
  (1) 按躲过线路最大负荷电流整定。随着调度自动化水平的提高,精确掌握每条线路的最大负荷电流成为可能,也变得方便。此方法应考虑负荷的自启动系数、保护可靠系数及继电器的返回系数。
  (2) 按躲过线路的热稳定电流整定。10k V农配网线路线型复杂多变,往往一条线路上有着多种线路型号并存。为了保障线路不长时间过载运行,我们在计算过电流保护时应考虑线路的热稳定电流。
  (1) 小线型在线路末端且配变容量不大的,可以按较大一级线型热稳定电流取值。因为此时小线型在线路末端且配变容量不大,发生故障时流过小线型的故障电流不会很大。
  (2) 小线型在首段或者中段且配变容量较大的,则按小线型热稳定电流取值。此时整条线路的过电流保护定值将会很小。
  (3) 当远后备灵敏度不够时 (如配变为5~10k VA,或线路极长) ,由于每台配变高压侧均有跌落式熔断器,因此可不予考虑。
  (3) 按TA变比整定。对于很多农网线路,TA变比可能比线路热稳电流还小,为了不造成TA过载,我们在计算过流时按TA变比取一次电流。
  6 结语
  基于以上分析和探讨可以得知,在我国配网运行过程中,继电保护配置可以有效地确保电力网络系统的自动运行保护,可以通过标准参数反映电路是否在正常运行,而阻抗的数值大小变化则可以准确反映电力异常的发生地点的远近;继电保护配置之中的整定计算则可以帮助配网管理人员维护好电力网络系统的安全稳定运行,降低其劳动量和计算量,提高其工作效率。
  参考文献
  [1]曲曰阳.电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题[J].电子技术与软件工程,2017(23):224.
  [2]佚名.继电保护整定计算电源运行方式优化选择方法[J].浙江大学学报(工学版),2018,52(9):128-136.
  [3]刘曦,方劲松.农村水电站继电保护的配置及整定计算[J].小水电,2017(1):19-22.
其他文献
摘要:电力企业要想长久的良好发展下去,就必须要做好营销工作,满足客户的不同需求,就目前而言,我国的电力企业在营销稽查工作中存在诸多的不足,管理制度、管理方式、管理手段等内容上都存在诸多系统漏洞,需要根据实际需求,对不同的地区进行不同的制度管理办法。重点分析电力营销稽查的管理模式方法,运用营销集约管控平台,通过对营销业务数据、流程、结果、人员、设备进行在线监控、分析、派单、现场稽查、评价,实现对营销
期刊
摘要:伴随着科学技术水平的提高与社会主义经济的高速发展,我国的电力行业得到前所未有的新发展,电网规模的不断扩大,对人们的生产生活有着极大的影响。电网规模的扩大,使得电网变电的维修需求也逐渐的增多与提高。因此,为了更好地满足当代电网变电的运维需要,电网维修单位要不断提高运维检修技术,减少电网变电在运维中的风险,以便取得长远的进步与发展。就电网变电运维风险与技术检修措施进行详细的分析与探讨。  关键词
期刊
摘要:目前,我国的智能化建设的发展迅速,随着科学技术的快速发展,带动了社会经济的进步,也使得社会对于电能的需求持续增长,电力不仅是国民经济发展的重要支撑,更是与人们的日常生活息息相关。智能电网时代,以自动化智能化技术为支撑,电力系统运行的稳定性和安全性得到了充分保障,不过对于系统内部的信息传输质量也提出了更高的要求,需要借助电力信息通信技术的来保证信息的高效传递。  关键词:智能电网时代;电力信息
期刊
摘要:电网调度运行人员是电力系统运行的指挥者,肩负保证电网安全运行的重要使命,调度工作中要求每一个调度员必须有高度的责任心和较高的业务水平。电网调度的主要任务是指挥电网运行,电网调度工作运行的好坏,将直接影响电网的安全稳定可靠运行。近年来,随着电力的需求日益增加,新时期的用电形势对新一代电网调度提出了新的要求,同时也带来了一些新的问题。本文主要阐述了智能电网的调度及运行方式以及相关的事故处理。  
期刊
摘要:装表接电技术是电网系统技术体系的重要组成部分之一,为了更好地提升电力行业的市场竞争力,需要在智能电网背景下对装表接电技术做进一步的完善,以此来提高电力系统智能供电的技术含量。现阶段的装表接电过程在供电流程、用户电表的易损程度、对于窃电行为的保护等方面仍然存在很多不足,因此,电力系统需要对装表接电技术在智能电网系统中做进一步完善,以促进电力系统健康发展。  关键词:智能电网;装表接电;技术  
期刊
摘要:近年来,我国的智能化建设的发展迅速,随着科学技术水平的日益完善,我国智能城市建设也随之发生了很大程度的改变。近几年,随着智能电网理念的普及,智能电网时代来临,那么在这一时代发展背景下,如何通过对电力信息通信技术的应用情况进行研究,以期帮助未来我国智能电网体系的构建,就成为现阶段电力系统研究人员工作的重点。通过对智能电网和电力信息通信技术进行研究,从而研究其两者之间的相互作用,同时为后续在电网
期刊
摘要:无功补偿技术不仅可以很好的提升供电系统电网的功率参数,还可以有效降低电力变压器及输送线路的消耗。因此本文对无功补偿技术在低压电网中的应用进行分析和探讨。  关键词:无功补偿技术;低压电网;应用  1无功补偿的具体特征  1.1低压电网无功补偿原理  非线性电力设备基于电磁感应原理在低压电网中运行,在能量转换的过程中建立交变磁场、生成感性负荷,在一个周期内完成功率的吸收与释放。在此过程中,电源
期刊
摘要:输电网络扩展规划是一个非常复杂的大规模非线性组合优化问题,合 理的输电系统结构是电力系统安全、可靠、经济运行的物质基础。随着电网规模的日益扩大,输电系统的决策变量的维数迅速增大,规划问题也变 得越来越复杂。传统的数学优化组合方法耗时长,效率低。蚁群算法是一 种新兴的用于解决组合最优化问题的高效的内启发式搜索技术,具有较强 的鲁棒性、优良的分布式计算机制、易于与其他方法结合的特点,目前已 經在
期刊
摘要:为了响应我国建设低碳型、可持续发展型社会的目标,需要对我国能源的利用及输送进行合理规划,因此作为电力能源生产输送的承担者,电力系统的管理模式与技术理念亟待改革。智能电网是目前世界电力系统的主要建设方向,其高可靠性以及高能源利用率的特性十分符合我国国情以及今后的发展战略。在智能电网建设中,物联网技术能很好的满足电网内部通讯需求,实现电网的信息化与自动化,提高电网智能管理效率。   关键词:物
期刊
摘要:近年来,我国的计算机行业的发展迅速,社会各行业的发展以及经济水平的提高都离不开相关技术的开发与应用,而21世纪以来,计算机网络技术为许多行业的发展开辟了新的道路。计算机技术自身的高速运算能力代替了传统的人工运算方式,不但在工作和应用的过程中提高了工作效率和计算准确率,同时还解放了大量的生产劳动力,为现代社会的快速发展起到了重要的作用。但是伴随着社会发展速度的提高,计算机技术所带来的安全漏洞问
期刊