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摘要:当前,我国的电力系统已经获得了较大的发展与改善,由于使用大容量、高参数的设备使得电力的稳定性以及动力设备的安全性得到了有效的提高。由于自然、人为的因素或者设备故障等原因而引发的配电故障不断增多,这严重影响了整个电力设备的运行安全与稳定性,同时造成了一定的经济损失,使社会生产与人民生活受到限制。因此,在当前的电力保护系统之中,继电保护工作显得日益重要。基于此,本文对继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策进行分析。
关键词:继电保护;整定计算方法;问题;解决对策
电是当前我国运用最广泛且最为重要能源之一,电网作为输电枢纽,其运行的安全性与稳定性会直接关系到国民经济的发展、社会的安定和谐以及人民的生活水平。伴随着电网区域与电力系统规模的逐步扩大,电网结构趋于复杂化、电力系统的稳定性问题也日益突出,电力系统继电保护面临着更大的挑战。继电保护整定计算不仅是继电保护系统的一个重要环节和有效保障电网安全运行的基础前提,也是继电保护装置及时消除障碍以避免发生恶性事故的有效保证。
1继电保护整定计算的概述
1.1继电保护的工作原理
继电保护主要运用电力系统中原件发生异常或短路情况时的电流、功率与频率等电气量的变化来构成继电保护动作的原理。当前电力系统中所运用的各种继电保护大多反映的是电力系统故障时电压下降、电流增加、电压与电流之间相位角发生变化等这种与正常运行时各物理量的差别来实现的。
1.2继电保护整定计算的特点
继电保护整定计算是继电保护系统的一个重要构成部分,它要求相关工作人员具备扎实的电力系统和继电保护系统的专业理论知识与强烈的工作责任心。电力系统、电子信息技术与通讯技术的快速发展再给机电系统注入新的活力的同时也对继电保护系统提出了越来越多的要求。因此,继电保护整定计算工作要适应现代继电保护的发展需要,从事继电保护整定计算工作的相关人员要熟练操作微机型继电保护装置的软硬件设施。
2继电保护整定计算方法存在的问题
2.1端相口开路电压计算问题在继电保护整定计算过程中,我们需要计算电流量和电气量,这个电流量和电气量是在系统非全相运行过程中出现的,其中以正序断相开口电压为基础。通常借助叠加原理计算端相开口电压,为缩减暂态稳定性的计算数量,我们可假定电系统内部的位于非全相震荡线路中的等效发电机的相位角度和电势均相同,然后在通过相应的公式求解开路电压。这种计算方法具有计算步骤少的优点,然而也存在一定的缺陷,因电网结构在某种程度上影响开路电压,在此种方法中却没有考虑到这一点,如若是在非放射状非全相振荡电路中误差将会更加凸显。为解决此类问题,可以采用下述方法。
2.2励磁涌流问题
励磁涌流是变压器所特有的,是由于空投变压器时,变压器铁芯中的磁通不能突变,出现非周期分量磁通,使变压器铁芯饱和,励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6~8倍,并且跟变压器的容量大小有关,变压器容量越小,励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定时间系数衰减,衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关,容量越大,时间常数越大,涌流存在时间越长。
2.3运行方式查找计算中存在的问题
在计算继电保护区域动作值时,为查找电力系统的最大运行模式,只需轮流断开继电保护线路对侧母线上连接的线路;在校验继电保护的灵敏度时,要查找电力系统的最小运行模式,只需轮流开断电力保护线路背后母线所连接的线路。事实上,这种轮流开断方式在一些情况下,是查找不到电力保护系统最不利的运行方式。
3继电保护系统的整定计算方法的完善对策
3.1端相口开路电压计算问题解决对策
一方面可以使用双口网络H参数法,由于电网网络结构在某种程度上会影响继电保护整定计算结果,考虑此点,可分解震荡发电机,将其划分成两个震荡群,然后以其等效电势端口和断相口充当端口。另一方面可以使用网络等值法,这种方法是指以全非相电路中的两端结点充当结点,待操控网络时将其划分成无源的双端口网络,在利用补偿原理计算相应的阻抗参数,利用叠加原理计算线路两端的互相阻抗和自由阻抗参数,以此为依据计算端相口开口电压。
3.2防止涌流引起误动的方法
励磁涌流有两个明显的特征,一是它含有大量的二次谐波,二是它的大小随时间而衰减,一开始涌流很大,一段时间后涌流衰减为零。利用涌流这个特点,在电流速断保护装置上加一短时间延时,就可以防止励磁涌流引起的误动作,这种方法最大优点是不用改造保护装置(或只作简单改造)。
3.3运行方式查找计算解决对策分析
对运行方式查找在中出现的问题,主要有以下的解决对策:
首先,应该借助计算机程序,对开断线路状态下扰动区域给予确定,确认整定计算结果的取值范围,进而协助电力系统最不利运行方式的查找。一般而言,继电保护系统的扰动域是指,在线路开断的状态下会受影响的一部分区域。断开电力系统运行中的某条线路,并以此线路为圆心,按照从内到外的方式对电力线路开短前与开端后的电流参数计算,以此测定扰动域的边界与范围。其次,在引入计算机辅助系统完成继电保护整定计算过程中,采用开断线路循环的方式对保护整定计算顺序进行二次组合,避免线路开断过程中出现频繁的问题。
3.4对电力系统运行情况进行精准考核与分析
无论什么地方电力都属于不可缺少的主要能源之一,电力系统在使用的过程中,其运行方式会根据所应用实际情况发生不同的变化,这就是电力系统的一种自身保护的方式,从而确保电力能源可以在不同的运行方式下可以正常安全的使用。在整定计算电力系统继电保时,应全面的对电力系统运作的实际情况进行准确的考核,并详细的进行分析,已确保可以更精确的完成整定计算安全的进行继电保护。第一方面,采用阻抗矩阵描述系统运行,在电力故障计算中,引进节点阻抗矩阵方程。目前,节点阻抗矩阵方程已经被电力系统故障分析计算和继电保护整定计算广泛地采用。那么,支路追加法是最常见也比较常用的方法之一。在操作过程中,可以有人工预先对支路的各线路进行编号,然后可以通过计算机程序进行查找。
结束语:
电力系统继电保护整定计算本身对于诊断电力系统故障有这良好的规避作用,因此要保证现实操作中电力系统继电保护整定计算的准确性。为保证电力系统继电保护整定计算的准确性就要对电力系统的运行方式进行系统的判断,不能一概而论,要具体问题具体分析,尤其是出现电力系统故障时,要对故障进行数据的分析,特别是节点的计算,一定不能马虎大意。通过对节点的正确掌握,正确的计算出断开节点的边界数值,确定电力故障的具体位置,最后运行阻抗矩阵方法,提升电力系统继电保护整定计算的准确率,彻底解决电力系统继电保护整定计算的运行方式的组合问题。
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