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[摘 要]继电保护装置正向计算机化、智能化和数据通信一体化发展。本文从探讨继电保护整定计算的特点入手,探讨了对继电保护整定计算工作的要求,阐明了继电保护整定计算的基本任务,并对继电保护整定计算工作中容易出现问题的几个环节进行了探讨。
[关键词]继电保护 整定计算 关键环节 探讨
中图分类号:TM 774 文献标识码:TM 文章编号:1009―914X(2013)34―0364―01
1继电保护的整定计算
由于各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的,所以继电保护整定也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化,当其超出预定的适应范围时,就需要对全部或者部分保护定值重新进行整定,以满足新的运行需要。要想获得一个最佳的整定方案,就要在继电保护的快速性、可靠性、选择性、灵敏性之间求得妥协和平衡。所以,继电保护整定计算要科学的运用。
2继电保护的整定计算的原则
继电保护的构成原则和作用必须符合电力系统的内在规律,满足电力系统的要求:当电力系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当电力系统中出现异常运行工作状况时,它应能迅速、准确地发出信号或者警报,通知值班人员尽快做出处理。所以,继电保护整定计算工作必须满足可靠性、快速性、选择性、灵敏性的要求。由于 “四性” 既相辅相成、相互统一,又相互制约、互相矛盾,所以在进行继电保护整定计算时必须统筹考虑。
3继电保护的整定计算的任务
继电保护整定计算的主要任务有以下3项:
3.1确定保护配置方案
随着DL/T584-2007《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》等一大批电力行业标准的相继颁布,使得继电保护装置朝规范化、标准化发展。目前,我国南瑞、许继、四方等公司生产的微机继电保护产品都配置了功能十分齐全的保护功能块,但并不是保护装置中的每一项功能我们在实际工作中都必须应用,这就要求我们整定计算人員就应根据我们的实际情况对保护功能块进行选择,有所取舍。
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。辅助元件在保护构成中,按作用分为判别、闭锁、起动三类。继电保护整定计算人员必须认真探讨各功能块的动作特性、各功能块之间的逻辑关系,并结合被保护设备的故障特点来综合进行考虑,确定保护装置内部各功能块之间的配合关系,并以整定值的形式将配合关系实现。
3.2.2装置之间的协调配合关系
继电保护装置需要满足选择性、快速性、可靠性、灵敏性的要求,在继电保护装置运行整定规程中对这四个方面进行规定。在DL/T584-2007 《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》中就对选择性要求进行了说明:上、下级电网(包括同级、上一级和下一级电网)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,满足选样性的要求,即当下一级线路或者元件故障时,故障线路或者元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均和上一级线路或者元件的继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。随着电网规模的不断扩大,一个电气主设备的保护已不再是一套单独的继电保护装置,而是由一个保护系统来完成。这就要求我们在进行整定计算时,必须树立“系统保护”的概念,多角度、全过程地考虑各个功能块之间的配合关系,最大限度地满足选择性、快速性、可靠性、灵敏性的要求。
3.3编制整定方案
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,并编写整定方案。通过整定计算工作,在给出一套完整和合理的最佳整定方案和整定值的同时,对保护装置给予正确的评价,对不合理或者不符合要求之处,迅速提出切实可行的改进方案。当遇到电网结构变化复杂、整定计算不能满足系统要求而保护装置又不能充分发挥其效能的情况时,应按整定规程进行取舍,侧重防止保护拒动,同时在整定计算书中做出详细说明,为制定继电保护运行规程提供依据。
4 整定计算的关键环节
继电保护整定计算工作中有以下几点需要注意,现分述如下:
4.1定值计算资料管理
定值计算需要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;所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等数据和厂家说明书;电压互感器、电流互感器变比和试验报告;实测线路参数或者理论计算参数;保护装置技术说明书、现场保护装置打印清单等。在继电保护和安全自动装置相关运行、整定管理规程中也要求:一般在设备投运前三个月将设计图纸、设备参数和保护装置资料提交负责整定计算的继电保护机构,以便安排计算。实测参数要求提前1个月送交,以便进行定值核算,给出正式整定值。但在实际工作中,往往会有各种各样的原因使得我们的基础数据管理出现漏洞。所以,我认为定值计算资料管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。
4.2短路电流计算
短路电流计算是整定计算是否准确的前提,它的准确与否决定整定计算的准确度。系统的运行方式和变压器中性点接地方式又决定短路电流计算的正确性。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。变压器的接地方式是由继电保护整定计算人员来确定的。合理地选择变压器的接地方式能改善接地保护的配合关系,充分发挥零序保护的作用。由于接地故障时零序电流分布的比例关系,只和零序等值网络状况有关,和正、负序等值网络的变化无关。零序等值网络中,尤以中性点接地变压器的增减对零序电流分布关系影响最大。所以,应合理地选择变压器的接地方式并尽可能保持零序等值网络稳定。
在进行短路电流计算时还应注意以下两点:
(1)我们假设电网的三相系统完全对称。若系统是不对称的,那么不能用对称分量法来探讨化简,进行计算。
(2)除了母线故障和线路出口故障外,故障点的电流、电压量和保护安装处感受到的电流、电压量是不同的。我们探讨的是保护安装处的电气量的变化规律。
4.4微机型保护装置的参数选择
微机型继电保护装置在电力系统的广泛应用,给继电保护定值整定带来新的困难。不同的保护厂家生产出的微机保护原理不同、参数设置也不同,这就要求整定计算人员不仅要熟悉保护装置和保护原理,更应当注意保护装置中参数的正确设置,特别是控制字。在南瑞公司的RCS-985发变组保护中逆功率保护功率定值为百分数,但是在许继的WFB-800发变组保护中逆功率保护功率定值则应用实际功率数据(单位为瓦),AREVA公司MicomP系列保护(阿尔斯通保护)则需要和电脑联接进行保护出口矩阵编写。但是在实际整定计算工作中,保护装置中参数的设置问题得不到应有的重视,出现保护装置无法正确地发挥作用的现象。要做到正确进行装置参数设置,除认真研究厂家说明书和详细咨询厂家技术人员弄清该保护功能的设计意图外,由保护定值计算人自己校验该继电保护装置,是最好的方法。
5结论
继电保护选择性、可靠性、快速性、灵敏性的体现取决于保护装置本身的可靠性和保护整定值设置的合理性。通过对继电保护整定计算的探讨,能使继电保护整定计算人员在实际工作中抓住重点,减少计算的盲目性,提高继电保护整定计算的安全,使继电保护装置发挥应有的作用,提高电力系统的可靠运行和安全。
参考文献
[1] 邓健.基于组件技术的继电保护整定计算软件的设计与实现[J].继电器,2008,32(6):44-48.
[2] 西安交通大学.电力系统计算[M].北京:水利电力出版社,2008.
[关键词]继电保护 整定计算 关键环节 探讨
中图分类号:TM 774 文献标识码:TM 文章编号:1009―914X(2013)34―0364―01
1继电保护的整定计算
由于各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的,所以继电保护整定也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化,当其超出预定的适应范围时,就需要对全部或者部分保护定值重新进行整定,以满足新的运行需要。要想获得一个最佳的整定方案,就要在继电保护的快速性、可靠性、选择性、灵敏性之间求得妥协和平衡。所以,继电保护整定计算要科学的运用。
2继电保护的整定计算的原则
继电保护的构成原则和作用必须符合电力系统的内在规律,满足电力系统的要求:当电力系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当电力系统中出现异常运行工作状况时,它应能迅速、准确地发出信号或者警报,通知值班人员尽快做出处理。所以,继电保护整定计算工作必须满足可靠性、快速性、选择性、灵敏性的要求。由于 “四性” 既相辅相成、相互统一,又相互制约、互相矛盾,所以在进行继电保护整定计算时必须统筹考虑。
3继电保护的整定计算的任务
继电保护整定计算的主要任务有以下3项:
3.1确定保护配置方案
随着DL/T584-2007《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》等一大批电力行业标准的相继颁布,使得继电保护装置朝规范化、标准化发展。目前,我国南瑞、许继、四方等公司生产的微机继电保护产品都配置了功能十分齐全的保护功能块,但并不是保护装置中的每一项功能我们在实际工作中都必须应用,这就要求我们整定计算人員就应根据我们的实际情况对保护功能块进行选择,有所取舍。
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。辅助元件在保护构成中,按作用分为判别、闭锁、起动三类。继电保护整定计算人员必须认真探讨各功能块的动作特性、各功能块之间的逻辑关系,并结合被保护设备的故障特点来综合进行考虑,确定保护装置内部各功能块之间的配合关系,并以整定值的形式将配合关系实现。
3.2.2装置之间的协调配合关系
继电保护装置需要满足选择性、快速性、可靠性、灵敏性的要求,在继电保护装置运行整定规程中对这四个方面进行规定。在DL/T584-2007 《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》中就对选择性要求进行了说明:上、下级电网(包括同级、上一级和下一级电网)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,满足选样性的要求,即当下一级线路或者元件故障时,故障线路或者元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均和上一级线路或者元件的继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。随着电网规模的不断扩大,一个电气主设备的保护已不再是一套单独的继电保护装置,而是由一个保护系统来完成。这就要求我们在进行整定计算时,必须树立“系统保护”的概念,多角度、全过程地考虑各个功能块之间的配合关系,最大限度地满足选择性、快速性、可靠性、灵敏性的要求。
3.3编制整定方案
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,并编写整定方案。通过整定计算工作,在给出一套完整和合理的最佳整定方案和整定值的同时,对保护装置给予正确的评价,对不合理或者不符合要求之处,迅速提出切实可行的改进方案。当遇到电网结构变化复杂、整定计算不能满足系统要求而保护装置又不能充分发挥其效能的情况时,应按整定规程进行取舍,侧重防止保护拒动,同时在整定计算书中做出详细说明,为制定继电保护运行规程提供依据。
4 整定计算的关键环节
继电保护整定计算工作中有以下几点需要注意,现分述如下:
4.1定值计算资料管理
定值计算需要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;所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等数据和厂家说明书;电压互感器、电流互感器变比和试验报告;实测线路参数或者理论计算参数;保护装置技术说明书、现场保护装置打印清单等。在继电保护和安全自动装置相关运行、整定管理规程中也要求:一般在设备投运前三个月将设计图纸、设备参数和保护装置资料提交负责整定计算的继电保护机构,以便安排计算。实测参数要求提前1个月送交,以便进行定值核算,给出正式整定值。但在实际工作中,往往会有各种各样的原因使得我们的基础数据管理出现漏洞。所以,我认为定值计算资料管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。
4.2短路电流计算
短路电流计算是整定计算是否准确的前提,它的准确与否决定整定计算的准确度。系统的运行方式和变压器中性点接地方式又决定短路电流计算的正确性。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。变压器的接地方式是由继电保护整定计算人员来确定的。合理地选择变压器的接地方式能改善接地保护的配合关系,充分发挥零序保护的作用。由于接地故障时零序电流分布的比例关系,只和零序等值网络状况有关,和正、负序等值网络的变化无关。零序等值网络中,尤以中性点接地变压器的增减对零序电流分布关系影响最大。所以,应合理地选择变压器的接地方式并尽可能保持零序等值网络稳定。
在进行短路电流计算时还应注意以下两点:
(1)我们假设电网的三相系统完全对称。若系统是不对称的,那么不能用对称分量法来探讨化简,进行计算。
(2)除了母线故障和线路出口故障外,故障点的电流、电压量和保护安装处感受到的电流、电压量是不同的。我们探讨的是保护安装处的电气量的变化规律。
4.4微机型保护装置的参数选择
微机型继电保护装置在电力系统的广泛应用,给继电保护定值整定带来新的困难。不同的保护厂家生产出的微机保护原理不同、参数设置也不同,这就要求整定计算人员不仅要熟悉保护装置和保护原理,更应当注意保护装置中参数的正确设置,特别是控制字。在南瑞公司的RCS-985发变组保护中逆功率保护功率定值为百分数,但是在许继的WFB-800发变组保护中逆功率保护功率定值则应用实际功率数据(单位为瓦),AREVA公司MicomP系列保护(阿尔斯通保护)则需要和电脑联接进行保护出口矩阵编写。但是在实际整定计算工作中,保护装置中参数的设置问题得不到应有的重视,出现保护装置无法正确地发挥作用的现象。要做到正确进行装置参数设置,除认真研究厂家说明书和详细咨询厂家技术人员弄清该保护功能的设计意图外,由保护定值计算人自己校验该继电保护装置,是最好的方法。
5结论
继电保护选择性、可靠性、快速性、灵敏性的体现取决于保护装置本身的可靠性和保护整定值设置的合理性。通过对继电保护整定计算的探讨,能使继电保护整定计算人员在实际工作中抓住重点,减少计算的盲目性,提高继电保护整定计算的安全,使继电保护装置发挥应有的作用,提高电力系统的可靠运行和安全。
参考文献
[1] 邓健.基于组件技术的继电保护整定计算软件的设计与实现[J].继电器,2008,32(6):44-48.
[2] 西安交通大学.电力系统计算[M].北京:水利电力出版社,2008.