智能变电站继电保护配置与定值整定分析张军委

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(国网山东省电力公司广饶县供电公司山东东营257300)

摘要:随着网络通信技术的快速发展,智能电网开始逐渐应用在社会中的各个领域。智能变电站作为保证智能电网稳定运行的重要基础,是智能电网建设中的一项必不可少的内容。因此,近年来,越来越多的智能变电站开始投入运行。另外,要想保证智能变电站的安全平稳运行,就必须重点分析和总结相关方面的技术。基于此,文中研究了智能变电站二次系统的现有技术,从而有利于促进智能变电站相关技术的可持续发展。

关键词:智能变电站;继电保护配置;二次系统;定值整定

相比较而言,智能变电站不管是在技术先进性还是可操作性方面都要比传统的变电站具有优势,除此之外,还具有占地面积小、安全系数高和方便维护的优点,这也是智能电网建设的基础与最终目的,然而,传统的变电站在各个方面都难以满足智能电网的要求。为了达到电网的智能化目标,一定要加快智能变电站的建设。因此,智能变电站必然会成为将来变电站的主要发展趋势,有必要重点分析与研究智能变电站。

1.智能变电站继电保护配置与整定

1.1继电保护设备配置与整定的基本要求

1.1.1继电保护设备的配置要求

相关技术规范中规定,继电保护新技术应该符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。并在满足上述要求的前提下,使继电保护装置的各种性能与智能化水平得到提高,在各种设备进行协调配合的基础上,提高二次系统的整体功能。另外,保护设施的各种功能要符合可靠性的要求,设备中任意组件的损坏都不可以导致保护设施出现误动和拒动的现象。按照相关技术规范的要求,对330KV及以上电压等级进行保护时应该采用双套装置,测控时最好单独采用单套配置;如果需要对220KV电压等级就地安装继电保护设备时,就需要应用保护测控一体化设施,采用双套保护配置;110KV及以下电压等级应该采用保护测控-体化设施,单套配置;35KV及以下各间隔保护,采用单套配置,安装开关柜时应该整合保护、测控、合并单元以及智能终端的功能。对主变压器电量进行保护时应用主保护与后备保护一体化设备时应该采用双套配置,主保护同后备保护分开进行时应该采用单套配置。

1.1.2继电保护设备的整定要求

继电保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性之间具有相辅相成的作用。并且在整定计算中无法同时满足上述“四性”要求。保护设施的环节越少、回路越简单,可靠性就越高,但是简单的保护难以符合其它“三性”的要求。然而,要想使可靠性得到提高,减少继电保护或者是断路器出现拒动的概率,就应该进行后备保护。只有运用正确的计算方法计算保护整定值并对其灵敏性进行检验,才可以确保各个继电保护动作具有选择性。另外,选择性与灵敏性之间也有矛盾存在。比方说,电流保护,整定值的提高能够确保其选择性,但是整定值的减少却可以确保其灵敏性,特别是大、小运行方式系统阻抗存在的差别较大的情况下,无法使二者的要求得到同时满足。除此之外,选择性与速动性之间也存在着一定的矛盾。时间越长越容易确保选择性,但是却难以符合速动性的要求。因此,要想有效的处理“四性”之间的矛盾,就应该对电网的实际运行情况进行具体分析。

1.2智能变电站内设备的配置和整定

1.2.1线路保护的配置和整定

首先是220KV线路。220KV及以上线路采用双套保护设施,各套保护设施包括完善的主、后备保护功能。合并单元和智能终端等装置都应该按双重化配置,保护直接采样,需要用到的电流电压等直接从线路上的ECVT获取。各个间隔的保护设施需要用到的母线电压通过合并单元直接采取点对点的转接方式。线路过电压和远跳就地判别功能应该在线路保护设施中集成,启动远跳站内其它设备时应该利用GOOSE网络启动。其次是110KV线路。一般来讲,110KV线路应该单独配置一套完善的阶段式保护,主要包括三段相间与接地距离保护、两段TV断线过流保护以及四段零序方向过流保护,光纤通道的电流差动保护按照具体要求来配置。合并单元和智能终端都采用单套配置,保护直接采样,需要用到的电流电压直接从线路上的ECVT获取。最后是35KV及以下线路。按照相关技术规范规定,35KV线路保护基本是电流保护,应用保护测控一体化装置,采用间隔单套配置。如果一次设施应用了开关柜,保护测控一体化装置安装在开关柜中。可以利用普通互感器,电缆直接跳闸。另外,通常情况下,10KV或20KV线路保护会设置双段电流保护。

1.2.2母线保护的配置和整定

母线保护配置主要包括双侧电源线路、单侧电源单回终端线路以及非电源侧三种形式。双侧电源线路应该配置双套主、后备一体化线路保护设备。如果单侧电源单回终端线路无法成环,并且不需要采用单相重合闸时,可以不采用纵联保护,但是应该在电源侧独立配置双套完善的阶段式保护。可以不在非电源侧配置线路保护。另外,应该为旁路开关配置一套完善的线路保护[1]。

1.2.3电容器保护与接地变保护的配置和整定

通常情况下,电容器保护的整定会设置双段电流保护、过压或失压保护以及不平衡电压电流保护。电流I段应该按照电容器端部出现引线故障时的灵敏度大于或等于2进行整定,通常取三到五倍额定电流,时间取0.1秒到0.2秒。然而,电流Ⅱ段却应该按照电容器组额定电流进行整定,通常取1.5倍或2倍的额定电流,时间取0.3秒到一秒。过压保护按照电容器端电压不大于1.1倍额定电压整定,时间不超过一分钟。低压保护应该大于备自投设备低压元件定值,通常整定为0.3倍额定电压,时间应该同本侧出线后备保护时间相匹配。不平衡电压电流保护与电压差动保护往往根据厂家的建议值进行整定。

2.智能变电站配置和整定的改进分析

2.1接地变保护配置与整定的改进分析

一般来讲,经消弧线圈接地系统与不接地系统的接地变保护配置站用变保护测控一体化设备,某种情况下也会直接采用线路保护设备。保护功能方面往往采用双段式过流保护或过负荷报警功能。尽管通过电阻接地的变电站较少,但是此类变电站的建立,要求一定要改进接地变保护设备的功能配置。就中性点经电阻接地的接线方式而言,接地变保护只可以配置专用的站用变保护测控一体化设备。不仅需要采用双段式过流保护或过负荷功能,而且还应该采用零序电流保护用于故障跳闸。中性点经电阻接地主要包括经小与经中电阻接地。

2.2过负荷闭锁功能的整定

过负荷闭锁的整定方法就是按照1.2倍的变压器额定电流对过负荷闭锁定值进行整定。为了避免由于短时大电流造成备自投经常闭锁,需要整定延时时间定值五秒。就双圈变的变压器而言,备自投能够采用主变高压侧电流和低压侧电流进行电流计算。三圈变因应该存在中低压测负荷分配的问题,最好采用高压侧电流。如果主变低压侧属于双分支接线,过负荷闭锁电流就应取分支电流,通常情况下,按照0.6倍主变额定电流进行整定[2]。

结束语:

综上所述,目前,随着智能变电站中各项技术的不断发展,智能变电站技术开始广泛应用在国家电网的各个层面。近年来,新投入运行的变电站基本都是智能变电站。然而,智能变电站继电保护配置是智能化快速发展的标志。但是,在实际的智能变电站继电保护配置中,会存在影响其稳定运行的各种因素,因此,相关电力工作人员必须及时采取有效的解决措施。

参考文献:

[1]许凯.浅谈智能变电站的运行推护[J].科技风,2014,(16):17

[2]王涛,王爱国,巧畑桐,等.智能变电站建设中的技术分析与探讨[J].电力系统自动化,2013,23(4):34-38

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