(国网大同供电公司山西大同037000)
摘要:随着社会经济的高速发展以及人民生活水平的不断提高,人们的日常生活和社会生产活动中对供电质量有了更高的要求,目前电力系统结构在国家电力制度的不断改革中逐渐得到完善,整体的供电水平有了较大发展和改善。但是由于一些环境因素和人为因素使得电网出现故障的频率提高,在一定程度上威胁到了电力系统的安全和稳定,甚至严重影响到社会生产和日常生活,尽管目前电力部门为保障电网安全可靠的运行做了很大努力,但仍有新的问题出现,对于建立一个安全可靠的电网系统来说,除了要确保继电保护装置的良好性能外,对做为继电保护的重要组成部分的整定计算问题也同样需要重视。由此本文将通过对配电线路继电保护整定计算的重要意义和指导原则以及计算中常见的一些问题进行分析研究,并根据问题产生的原因提出相应的解决措施,保证电力系统进行安全高效的运行。
关键词:配电线路;继电保护;整定计算;问题;解决措施
一、配网继电保护整定计算的重要意义
目前继电保护装置被广泛应用于我国的高压电网中,在电力系统运行过程中,继电保护装置的应用是为了提高其稳定性和安全性,当电力系统发生故障时,能自动迅速、并有选择性地排除故障部分,保证非故障线路仍高效运行,有效的减小故障影响区域。继电保护整定计算是一项依托于计算机软件的技术,是确保继电保护装置满足可靠性、选择性、快速性、灵敏性要求的关键环节。
二、继电保护整定计算指导原则
配网继电保护的整定计算应满足可靠性、选择性、灵敏性和快速性的要求,如果出现不能兼顾以上要求的情况时,则在整定计算时应保证灵敏系数达到要求,并且按照地区电网服从主系统电网、下一级电网服从上一级电网、局部问题自行处理、保护电力设备安全的原则进行合理取舍,保证用户的用电需求。电网中的一些重要线路或线路小于5千米时,需要给线路上光差保护,光差保护是短线路的主保护,能有效减少越级跳闸的现象,使电网线路保持稳定。任何电力设备都不允许在没有安装保护装置的情况下投入运行。投入运行的电力设备,都应安装有分别作用于不同开关并且整定值有规定灵敏系数的独立保护装置作为主保护,并且安装的这些保护装置必须采用中标厂家提供的高质量产品,以确保电力设备的安全稳定的运行。
三、继电保护整定计算现状及常见问题
(一)、断相口开路电压计算问题
线路在非全相运行时极易引起电力系统发生振荡,,其振荡产生的电流和电压与继电保护整定计算有着紧密联系,而非全相振荡过程中正序网断相口开路电压是整个整定计算中的关键要素,但在一般情况下,非全相振荡时正序网断相口开路电压的计算量巨大,并且网络结构的变化会引起大部分的电气量随之发生改变。这就导致在网络操作结束一次计算之后需要再重新进行相关的计算,很大程度上增大了计算量,并且计算过程也变得更加复杂,从而导致计算准确率偏低。
(二)、分支系数计算问题
目前配网继电保护整定计算是依赖于计算机整定延迟动作来进行继电保护,而继电保护的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段采用的是将分支计算巧妙融入计算过程中的一种人工计算方法,而采用这种方法计算时,最大短路电流与最小分支这两者相对应的电力系统存在较大差异,出现不匹配的问题,进一步增大了相间电流保护延时段动作值。并且分支计算会受到一些因素影响导致计算存在误差,这些因素中主要是电源运行方式会根据不同情况而发生不同改变,假如在计算时不考虑电源运行方式改变带来的变化,就会导致计算准确率偏低,存在较大误差。
(三)、励磁涌流问题
在配网继电保护整定计算中,励磁涌流问题时有发生,而发生这种励磁涌流的主要是原因是磁感应现象,铁芯中磁通量会因变压器启动或停止使用而出现一定的变化,这种变化会促进产生一种非周期性的励磁电流。涌流问题的严重程度与变压器的容量大小有紧密联系,属于一种反比例关系,即变压器的容量较小,励磁涌流数值就会偏大,若变压器中的励磁涌流数值是额定电流的8倍或以上时,此时的励磁涌流问题是比较严重的程度,会严重影响到配网继电保护装置,导致无法正常的进行保护动作,供电受到影响。
(四)、TA值饱和问题
一般情况下,在配网线路的出口位置极易产生短路饱和电流,这种短路饱和电流的波动幅度会根据配电网的规模大小来变化,配电网的规模庞大,那么在配网线路出口位置产生的短路饱和电流数值就会偏大,有时甚至会高出TA值几百倍之多,致使电网中的TA处于饱和状态,而TA值的饱和故障也与短路饱和电流的波动幅度成正比,波动幅度越大,TA值饱和故障带来的危害就越严重,严重影响到配电线路的正常运行。
(五)、配网分段开关配合问题
分段开关被广泛应用于我国的配网继电保护中,分段开关可以实现在故障发生时缩小停电影响区域,减小用户因停电带来的损失,提高了电力系统的供电可靠性。但同时也带来了设备投资增多和运行维护费用增加等问题,而分段开关优化装置是一个综合性的问题,如何对分段开关进行优化,减小资金和人工的投入是一个值得深入探究的问题。
四、继电保护整定计算问题的解决措施
(一)、断相口开路电压计算问题的解决措施
在解决断相口开路电压计算问题时,相关工作人员可以通过对配电线路各方面情况进行查看分析,合理利用口网络H参数法、网络等值法等方法对整个计算中存在的问题进行有效解决。其中口网络H参数方法是一种将电力系统振荡过程中的发电机合理划分为两个振荡群,并保持振幅相同,然后再利用正序网段相口和、相角差、发电机节点电压值等来计算出网络结构影响时正序网断相口开路电压的具体数值。而网络等值法是配电线路在正常运行状态下,假设电力系统的某一线路由于非全相运行导致电力系统振荡,然后在计算时将正序网络进行简化,将其变成一个无源双端口网络。
(二)、分支系数计算方面问题的解决对策
在解决分支系数计算问题方面,减去融入计算中的分支系数,并以配电线路继电保护发生故障问题时候的电气量做为参照数值,计算出其延时动作的具体数值,减去融入计算中的分支系数可以防止出现重复的现象,减小计算量的同时也提高了计算准确率。
(三)、涌流问题的解决对策
在解决励磁涌流问题中,对励磁涌流的特点、性质客观进行分析,励磁涌流会产生二次谐波,合理利用二次谐波,能够有效降低配电线路继电保护装置出现误动作的几率,在很大程度上可以减小励磁涌流带来的危害。而另一方面,可以采用电流速断保护措施,这种电流速断保护措施不仅可以有效防止配电线路继电保护在励磁涌流影响下出现故障,并且能有效的保证配网线路的正常工作,保障电力系统的稳定,给继电保护整定计算提供良好的运行环境。
(四)、TA值饱和问题的解决策略
解决因TA值饱和问题带来的影响时,首先要选择合适的TA技术,再参照继电线路和配电线路饱和值相关数据,选择合适变比值的TA,并将变比值的范围控制在300/5之间,能有效的避免出现TA值饱和问题。
(五)、配网分段开关配合优化措施
配网分段开关的优化是一个集技术、经济于一体的综合规划问题。解决这个问题可以对原有电网线路已设有的分段开关进行合理取舍,对新增数量进行严格控制,并在安装位置上进行合理规划。
总结:
随着电网规模的日益扩大、电力系统的进一步完善,继电保护整定计算的存在显得越发重要,而配网继电保护整定计算是一个复杂的过程,其计算结果受到多种因素的影响,因此对继电保护整定计算中的相关问题进行探讨并提出有效的解决措施,有助于保障整个电力系统的安全、稳定、高效的运行。
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