继电保护整定计算分析

继电保护整定计算分析（精选12篇）

继电保护整定计算分析 篇1

1 供电系统简介

本工程为某工业项目, 采用两路20kV电源供电, 一用一备。两路电源均架空线引来, 在厂区围墙外转换成电缆引入。

2 短路电流计算

由于未从供电部门取得相关系统短路系统, 故暂按本工程总变电所20kV受电端的最大短路容量Sd1=450MVA, 最小短路容量Sd2=300MVA来进行短路电流计算。

20/6.3kV主变的容量按5000kVA考虑, 由20/6.3kV主变引本工程总降6kV进线柜的电缆很短, 可忽略不计。

短路电流计算 (标幺值法) 如下。

2.1 电抗标幺值计算

(1) 系统电抗标幺值。

当系统最大运行方式时

当系统最小运行方式时

(2) 每台主变压器电抗标幺值:

2.2 电流的基准值

2.3 短路电流计算

在系统最小运行方式下变压器6.3kV侧出线处短路:

3 整定计算

3.1 5000kVA/20/6.3kV主变压器保护整定

依据配电设计手册, 额定容量为5000kVA的变压器应装设如下保护:瓦斯保护;纵联差动保护;定时限过电流保护;过负荷保护。

纵联差动保护:装设三个BCH-2型差动继电器和高压侧三个变比为200/5的电流互感器, 低压侧装设三个1200/5的电流互感器。

定时限过电流保护:装设在变压器20kV侧的三个变比为200/5的电流互感器按完全星形接线, 采用三个DL-11型继电器。

过负荷保护:采用一个DL-11型继电器。

纵联差动保护整定。

(1) 变压器各侧二次回路额定电流。

CT接线方式及变比。

CT二次回路额定值:

20kV侧的二次回路额定电流较大, 所以选20kV侧为基本侧。

(2) 确定基本侧的一次动作电流。

躲过变压器的励磁涌流:

躲过变压器的最大负荷电流:

IOP=1.3×Ifh.max=1.3×144.3=187.6A (取Ifh.max=I1rT)

躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流:

比较上列三种情况可知, 223.2A为较大值, 因此取IOP=223.2A。

(3) 确定线圈接法及匝数。

初步确定变压器两侧CT分别接于继电器的两个平衡线圈上, 再接入差动线圈。

基本侧继电器动作电流

基本侧匝数

取W1sy=10匝。

(4) 确定6kV侧平衡线圈匝数。

取W2ph.sy=1匝

(5) 校验相对误差。

故以上选择有效。

(6) 灵敏度校验。

按6kV侧最小两相短路穿越电流校验

故满足要求。

定时限过电流保护整定。

(1) 保护装置的动作电流。

(2) 灵敏度校验。

故满足要求。

(3) 保护装置的动作时间取0.5s。

过负荷保护整定。

(1) 保护装置的动作电流。

(2) 保护装置的动作时间取9s。

3.2 6kV电动机保护整定

6kV水泵电机额定功率为600kW, 额定电流In=71.3A, 带就地无功补偿柜, 无功补偿Q=200kVar, 电抗值6%。

依据配电设计手册, 电动机应装设如下保护:电流速断保护;过负荷保护。

电动机出线柜内电流互感器变比为100/5, 采用GL-12型继电器。

电流速断保护整定。

(1) 保护装置的动作电流。

K为水泵电机并联无功补偿后产生合闸涌流, 考虑最不利情况取1.26。

(2) 灵敏度校验。

故满足要求。

过负荷保护整定。

(1) 保护装置的动作电流。

(2) 动作时限。

查GL特性曲线tdz=10s。

4 结语

本文分析了继电保护的整定计算过程, 研究了整定所依据的规则, 通过计算分析得出所需的各项整定值, 使各种继电保护有机协调地部署及正确的发挥作用, 用来保证电网和本工程安全运行。

摘要：本文通过某工程实例, 分析计算了继电保护的整定过程

关键词：继电保护,整定,分析

继电保护整定计算分析 篇2

托

书

广州供电局有限公司黄埔供电局：

我公司负责广州市裕东物流股份有限公司用户用电工程（SQ***6），该工程电源由10kV庙头F25裕东物流开关站接取，变压器总容量为5000kVA（2×1250kVA+1×2500 kVA），进线柜1台，出线柜3台，计量柜1台。现委托贵局提供广州市裕东物流股份有限公司高压室继保整定值。

请予以配合，多谢合作！

广东南电建设工程有限公司

****年**月**日

继电保护整定计算分析 篇3

【关键词】断绳 计算分析 方案

【中图分类号】 F224-39【文献标识码】B【文章编号】1672-5158（2013）07-0308-01

JZ-16/1000凿井绞车卷筒直径，φ1.0m；允许缠绕的钢丝绳最大直径，φ40.5mm；钢丝绳最大净张力，160KN；钢丝绳最大缠绕7层；总减速比，快档506.6，慢档1013.2；平均绳速，快档6m/min，慢档3m/min；电动机型号，YZR250M2-8；电动机轴输出的额定机械功率37kw，电机额定工作电流78.1A，额定转速720r/min，额定效率0.89，额定功率因数0.83，最大转矩/额定转矩=2.7；减速器为二级齿轮配合蜗轮、蜗杆传动，总传递效率，0.85*0.7=0.6。下面对JZ-16/1000凿井绞车进行理论计算及分析，说明凿井绞车过流保护装置选择及整定的原则，为大模板悬吊绳的安全使用寻找理论依据。

一、绳速计算

以缠绕18×7+FC-φ40-1770钢丝绳7层为例，在井筒工程刚刚开工，凿井绞车提升使用最外层钢丝绳时：

Vmax=πDn/i=3.142×1.456×720÷506.6（1013.2）=6.502（3.251） r/min=0.1087（0.054）m/s

在井筒工程快到底，凿井绞车提升使用最里层钢丝绳时：

Vmax=πDn/i=3.142×1.04×720÷506.6（1013.2）=4.644（2.322） r/min=0.077（0.039）m/s

说明：括号内为凿井绞车使用慢档时的计算数据（“计算分析”这节里均同）。

二、电动机功率估算

在井筒工程刚刚开工，凿井绞车提升使用最外层钢丝绳时：

P=FVmax /η=QVmax/（102η）=160×0.1087（0.054）÷0.6=28. 99（14.50）kw

在井筒工程快到底，凿井绞车提升使用最里层钢丝绳时：

P=FVmax /η=QVmax/（102η）=160×0.077÷0.6=20.53（10.27） kw

由以上计算可以看出，厂家标配的37kw电机，当凿井绞车为慢档最里层钢丝绳工作状态时，负载率仅为：10.27÷37=0.28，电机能力过大，属于典型的大马拉小车。

三、额定工作状态下电机作用在卷筒上力计算

在井筒工程刚刚开工，凿井绞车提升使用最外层钢丝绳时：

Q=102Pη/ Vmax=102×37×0.6÷0.1087（0.054）=20.83（41.66）t

在井筒工程快到底，凿井绞车提升使用最里层钢丝绳时：

Q=102Pη/ Vmax=102×37×0.6÷0.077（0.039）=29.41（58.82）t

当大模板被卡阻仍强行上升，在电机接近堵转时，电机转轴输出的最大转矩传递到卷筒钢丝绳上的力为：

在井筒工程刚刚开工，凿井绞车提升使用最外层钢丝绳时：

Q=20.83（41.66）×2.7=56.24（112.48）t

在井筒工程快到底，凿井绞车提升使用最里层钢丝绳时：

Q=29.41（58.82）×2.7=79.41（158.81）t

由以上计算可以看出，JZ-16/1000凿井绞车在快档状态下，如果对大模板强行上拉在电机堵转之前，其56.24～79.41t的上提能力，对于18×7+FC-φ32-1770以下钢丝绳也相当危险；如果在慢档状态，该凿井绞车112.48～158.81t的上提能力，能拉断其所允许缠绕的所有规格钢丝绳。即使是该凿井绞车电机工作在额定状态下，当处于慢档时，其传递到钢丝绳上41.66～58.82t的拉力对于18×7+FC-φ28-1770以下钢丝绳也是致命的。

然而，各施工单位在升降大模板时基本上都习惯使用凿井绞车慢档工作。该凿井绞车在慢档工作状态下8极15～18.5kw电机就可以满足其160KN最大静张力的要求，使用8极37kw电机显然能力过大，当操作司机在错误操作时对模板悬吊钢丝绳是十分危险的。

四、过流保护继电器的选择及整定

凿井绞车启动柜对绞车电机保护，早年生产老柜子多采用电磁式瞬动继电器作电机的速断保护，热继电器作为电机的过载保护。常规整定时，速断保护一般按电机启动电流的1.2倍整定，热机电器热元件一般按稍大于电机的额定工作电流整定。缺陷是电磁式瞬动继电器受环境因素影响比较大，当机构或弹簧疲劳时速断保护不太准确可靠。

新生产的凿井绞车启动柜基本上采用JD系列电机综合保护器，为电子式过流保护器，具有反时限过流保护、电机欠相保护。其反时限过流保护1.2倍动作电流时3～120s。整定时一般在现场动态调整，按躲过电机的正常工作电流及启动时间来整定，动作电流值应稍大于电机的长时工作电流，动作时限3～5s左右，能躲过电机的正常启动时间即可。以上计算可以看出，当凿井绞车处在慢档最里层钢丝绳工作状态时，其电机在额定工作时作用在卷筒悬吊钢丝绳的力非常大，是凿井绞车钢丝绳最大静张力的2. 6～3.7倍，电机的负载率仅为额定值的0.39～0.28倍，当非正常提升造成钢丝绳安全系数大幅下降时，电机尚未过载，此种情况下对大模板悬吊钢丝绳仍然较危险。

那么，通过合理的计算，对凿井绞车的电机的过流保护限定一个过流动作值从而达到既保护电机又能保证钢丝绳不被拉断的目的也比较困难。原因之一是要准确的计算动作电流值非常难，因为电机定子从电网吸收的工作电流I1=P2/η= P2/（1.732ηUConφ） ，其中P2是电机转轴输出的机械功率，U是电网电压取380v，η是电机的工作效率，电机从空载～额定负载线形增加时，η从0～额定效率非线性增加；Conφ是电机的功率因数，电机从空载～额定负载线形增加时，Conφ从0.3左右～额定功率因数非线性增加。电机在空载状态下η及Conφ最低，在额定负载状态下最大，超过额定负载时下降。因此电机的负载成一定倍率增加或下降到某数值时，无法确定此状态下的η及Conφ值。当悬吊总重量约为11600kg，立井JZ-16/1000大模板悬吊凿井绞车慢档提升模板时电机输出的机械功率为11600×0.081÷102÷0.6=15.35kw，工作电流为50A，η与Conφ的乘积为15.35×1000÷50÷1.732÷380=0.466；快档提升模板时电机输出的机械功率为11600×0.162÷102÷0.6=30.70kw，工作电流为70A，η与Conφ的乘积为30.70×1000÷70÷1.732÷380=0.667。假如慢档提升模板时模板受卡阻，悬吊总重量为原悬吊重量的2倍时，η与Conφ的乘积才为原来的1.4倍，电机电流也只为原正常状态的1.4倍，不成线性变化关系。

原因之二是现场调整大模板时多为点动提升，如果信号传递或观察有误，模板卡阻时司机仍间断点动开车，这时电机工作电流与正常值比虽然在不断增大处于过载状态（慢档时电流变化比较缓慢），钢丝绳受力也在逐渐增大，但是过流整定时，由于为躲过电机启动时间的时限限制，过流在时限内不会动作，仍然能够造成拉断绳事故。

因此按实际工作电流整定电机过流保护也只能作为防止拉断绳的后备保护。

参考文献

[1] 崔云龙，简明建井设计手册，北京：煤炭工业出版社，2000

[2] 王介峰等，凿井工程图册，北京：煤炭工业出版社，1986

继电保护整定计算需注意事项分析 篇4

自从改革开放以来, 我国逐渐步入经济强国阵列, 作为当前在国际上拥有庞大的工农业生产国家之一, 每年的生活以及工业生产上所需要的用电量是极其庞大的, 因此我国对于电网的建设一直较为重视, 相应的提高继电保护等也成为焦点问题。随着我国的快速发展, 作为电网建设中应用广泛的重要保护措施, 继电保护被得到了有关部门的充分重视。目前, 为了提升用电安全的可靠性, 相关部门针对继电保护做了相关分析, 在电力系统中一旦出现故障, 在继电保护不能及时到位的情况下, 一般会出现停电的现象, 此类停电一般范围大, 面积广, 严重影响了民众的生活与工作。举个例子, 停电对于交通来讲就具有致命的危险性, 因为其会造成红绿灯不能正常工作, 在事发突然, 交通指挥官不能及时抵达控制场面的情况下, 轻则导致交通混乱, 重则威胁民众安全。所以加强电网系统继电保护, 做好整定计算相关工作, 不仅保障了电路的安全性, 也是确保国家电网运行安全性与稳定性的重要措施。

2 继电保护在我国的重要地位

近年来, 随着电网系统成为民生焦点问题, 继电保护方面也得到了长足的重视。不管是相关理论的研究发展还是实践的科学应用都在也经历了革命性的突破, 从单一的线路与原件到现在的信息化与智能化发展, 整定计算已然成为一种趋势, 电力系统的运行一直在顺应时代而变化, 其主要需求与具体运行情况反应在电力系统网的运行中, 在合理的计算方式上, 不仅需要保护装置启动动作的时间和动作值等参数, 也需要一个合理有效的调试范围。这个范围需要相关调试者一遍又一遍的调试, 检修, 不断地尝试与改善, 在对电力系统实时变化作相应的检测与研究时, 通过对比与计算得到数据支持, 从而得到进一步有效的新型计算方法。在我国的现阶段, 电力需求仍然保持居高不下持续增长的地位, 这就意味着继电保护的整定计算依然需要得到切实有效的解决方式。在继电保护装置的配备先决条件中, 及时反映系统的异常, 切实排除故障, 满足不同情况下的运行需求显得尤为重要。

3 继电保护装置的主要作用

3.1 继电保护装置的定义

继电保护是指当电力系统本身或系统元件产生故障危及系统正常运行时, 能够及时发出跳闸指令与报警信号以保证电力系统安全的自动化设备, 我们把这种设备叫做继电保护装置。

3.2 继电保护基本原理

继电保护工作的基本原理是根据电力系统的电流与电压、电频等变化来进行记录与判断, 在过高或过低等异常情况时及时切断电路, 保障电路系统安全。

3.3 继电保护的整定计算

继电保护系统中的一项重要工作是继电保护整定计算。继电保护分为两个方面:一方面是电网线路保护, 另一方面是是电厂元件保护。在电网和电厂的保护时整定计算是定值, 但继电保护是对产生故障后的电路系统进行总结, 研究其变化规律。从而可以在研究对象的定值发生变化时及时反映并切断电路, 排除故障。整定计算工作是在继电保护装置的延伸, 通过整定计算, 不断地探索出新型的计算方法, 也针对新的问题进行总结研究, 随着电力系统运行的更替不断推陈出新, 研究出更适宜的方法。

3.4 继电保护装置整定计算的必要性

继电保护装置是电力系统中不可缺少的重要组成部分, 为保证电力系统运行的安全与稳定, 不仅需要合理配置继电保护装置, 正确的安装使用也尤为重要。在继电保护装置的选择时要注意保护定值的选择, 保障其速动性与灵敏性, 除此之外要考虑到继电保护装置本身的可靠性, 这些都需要我们做好电力系统的继电保护, 因此做好整定计算工作必不可少。

4 加强继电保护装置整定计算的措施办法

4.1 做好整定计算离不开对电力系统运行方式的了解

保障电力系统运行方式的不变是做好继电保护的先决条件。在整定计算中已经确定的定值需要适应电力系统的各种运行方式, 是不能频繁改动的, 因此在电力系统整定计算的实际操作过程中, 在各种运行方式的实施中要考虑到合理的安排定值, 根据运行方式的不同安排不同的计算量。从而减少整定计算的时间消耗与计算工程量。随着电网系统规模的不断扩大, 相应的电力系统的结构也在不断变化, 工作人员如何在繁复的运行系统结构中来根据情况选择最佳的计算方式, 保证整定计算的合理性。目前在继电保护的整定计算与软件编制方面对于相关人员来讲仍是不小的挑战。

4.2 传统计算方式的弊端与改善方法

继电保护装置在传统的计算方式上存有一定的弊端, 比如说整定计算的计算范围较大, 在整定值的计算中容易受到各方面因素的影响, 在实际的电网运行中受到运行方式多样性的限制等, 相对于传统的选择方法, 基于耦合度的整定计算不仅缩小了选择范围, 还可以较好的解决继电保护中运行方式的选择问题, 根据继电保护的定值对比来确定是否正确, 是否可以准确的发挥继电保护的价值。在运行方式的选择上, 既要考虑其多样性, 又要在经过仔细的对比分析与选择。

4.3 做好继电保护的整定计算的依据

正常的运行方式是继电保护整定计算的重要依据。要想使得运行方式稳定, 在整定计算工作中不可脱离于继电保护。在电网线路的选择上要尽量采用变压器中性点接地的运行方式, 以保证运行的基本稳定, 此外, 保障断路器的灵敏度对于跳闸前后的电路保护尤为重要。

5 继电保护整定计算需注意事项

5.1 继电保护整定计算方案的确定

在继电保护的整定计算中, 整定计算人员需要考虑实际情况, 根据现场实际运行状况来决定计算方案, 以保证变压器保护的功能与功效。尤为重要的是在针对系统保护方面, 选择合理的运行方式不仅起到保护系统发挥功能的作用, 也是对保护效果的良好改善。所以, 根据情况的不同, 电网整定计算的也会发生改变, 因此当出现阈值达到或超出设定范围的情况就需要及时进行调整, 通过重新计算和方案调试来达到运行需要。

5.2 继电保护整定计算的配合关系

在继电保护的电流计算时, 需要对相邻的保护装置进行灵敏度测试, 在短路计算时, 还需要将保护装置发挥作用的时间考虑在内, 通过精密的计算, 将电力系统在各个模块之间紧密协调, 合理利用其相互配合关系。

5.3 整定计算的危险点分析

在进行整定计算的相关数据中, 要考虑到继电保护的定值, 对于待检测线路的参数需要经过测试与多次验证, 以保证整定计算的合理性, 从而达到消除危险点, 维护电网安全的作用。

5.4 继电保护整定计算的故障计算方式

受到继电保护的电路系统在正常运行时, 线路发生非正常连接的情况下会发生短路现象, 短路情况下的电流的数据相比正常电流值要大, 此时其具体数值与电源和短路点的物理距离有关。在针对短路电流作计算时, 无论是计算公式还是图表形式, 都需要掌握三相短路电流的原因与异常情况分析, 此为整定计算的基本条件。

5.5 关于继电保护装置选择的措施办法

选择合适的继电保护装置对于电网的电路保护具有重要意义, 其中微型继电保护装置优势明显:1其生产便利, 安装与调试方法容易掌握;2节能高效, 功能强大;3产品性能好, 不易损害, 可长久利用;4具有良好的自检功能, 支持远程通讯等。

6 结论

通过上文可知, 继电保护的过程是一个完整的系统, 有其固有的流程, 在运行方式上需要各个部分的完美配合, 因此继电保护是电力系统最重要的环节, 而整定计算则是运行方式的重要环节之一。在实际操作中更需要在细节处仔细留意。随着社会的发展与科学技术的不断进步, 在整定计算的工作中必须不断的总结以往的措施办法, 从而不断改进和完善, 使得继电保护的整定计算工作更能以适应电力系统安全运行的需要。

摘要：日前, 随着我国社会经济的飞速发展和人民群众生活质量的不断提高, 人们开始逐渐把关注点放在民众生活的焦点问题上。尤其是在21世纪, 人们长久依赖电子信息技术带来的便利性, 作为生活第一发展要义的电力系统, 在电力的安全与继电保护方面尤为重要。继电保护装置作为电力系统重要组成部分, 在电力系统运行不正常或产生故障的情况下能及时发现问题, 快速切除故障因素, 及时消除不正常状况, 为电力系统长久运行的安全稳定起到了不可磨灭的作用。本文详细分析了我国电力事业供电系统中继电保护整定计算中存在的质量问题, 通过对具体情况进行的分析总结, 以及对运行方式的精准计算, 制定出最佳的参数数据等一系列措施保证电力系统运行的安全性与有效性。

关键词：继电保护,整定计算,注意事项

参考文献

[1]李玮, 尹刚志, 东立荣.继电保护整定计算中故障计算模型的选择和形成[J].华北电力技术, 2015, 05:25~28.

[2]大型互联电网继电保护整定计算数据一体化管理系统[J].电力系统自动化, 2015 (3) :106~110.

继电保护整定计算分析 篇5

-210中央配电所继电保护整定计算-210中央配电所继电保护整定计算

一、-210主运：总计算负荷：3237KW，计算负荷电流为404.6A

CT变比300/5

线路保护整定计算

-210主运母线短路电流

I(2)dmin＝3208A

I(3)dmax＝3943A

最大电机400KW，软起动。

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×3943/2.5×60

＝28.9A

取30A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断

按躲过最大电机启动电流计算，电机启动电流246.5A，剩余工作电流366A，共计612.5A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×612.5/60

＝14.29A

取15A

时间取0.3S。其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、过流保护

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1×404.6/0.85×60

=7.9A

取8A

时间取0.8S

灵敏系数校验：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 满足要求

二、-210泵房配电所（线路保护）

-210泵房配电所总负荷3630.5KW，计算工作电流412.5A CT变比：400/5-210泵房母线短路电流

I(2)dmin＝3611A

I(3)dmax＝4475A

最大电机680KW，串电抗器起动。

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×4475/2.5×80

＝24.6A

取25A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断

按躲过最大电机启动电流计算，电机启动电流425A，剩余工作电流327.5A，共计752.5A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×752.5/80

＝13.1A

取14A

时间取0.3S。

其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、过流保护

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1.3×412.5/0.85×80

=7.88A

取8A

时间取0.8S

灵敏系数校验：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 满足要求

三、-400泵房配电所（线路保护）

CT变比：300/5-400泵房配电所总负荷2976.5KW，计算工作电流336.98A 线路保护整定计算

-210主运母线短路电流

I(2)dmin＝3483A

I(3)dmax＝4305A

最大电机440KW，直接起动。

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×4305/2.5×60

＝29.9A

取30A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断

按躲过最大电机启动电流计算，电机启动电流385A，剩余工作电流281.9A，共计667A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×667/60

＝14.45A

取15A

时间取0.3S。

其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、过流保护

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1.3×336.98/0.85×60

=8.58A

取9A

时间取0.8S

灵敏系数校验：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 满足要求

四、进线

CT变比 800/5

-210中央配电所总计算负荷4445KW，计算电流503.1A。CT变比800/5

I(2)dmin＝3883A

I(3)dmax＝4771A

最大电机680KW，串电抗器起动。

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.4×1×4771/2×160

＝23.96A

取24A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断

按躲过最大电机启动电流计算，电机启动电流425A，剩余工作电流418.1A，共计843.1A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝2×1×843.1/160

＝10.53A

取11A

时间取0.3S。其中：Kk－可靠系数，取2

1、过流保护 Idz=Kk*Ijmax / Kf Ni

=1.3×503.1/0.85×160 =4.8A 取 5A 其中;Kk —可靠系数，取1.3。

Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ijmax —母线最大计算工作电流

五、副提1#

2#

CT变比 200/5 计算负荷400KW 绞车电机280KW，直接起动，起动电流235A。I(2)dmin＝4035A

I(3)dmax＝5222 A

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×5222/10×40

＝14.36A

取15A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断保护

躲过电动机起动电流，起动电流235A，剩余电流15.5A，最大计算电流255.5A。

Idz＝Kk·Kj·I dq/Ni

＝1×1×255.5/40

＝6.3A

取6.5A

时间0.3S Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数

I dq—电机起动电流

3、过流保护 Idz=Kk*Ij / Kf Ni

=1.3×50/0.85×40 =1.9A 取2A 时间0.8S 其中;Kk —可靠系数，取1.3。

Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ide —电机额定电流

六、-600新副井1#

2#

CT变比 200/5 计算负荷400KW，绞车电机280KW，变频起动，最大起动电流175A。I(2)dmin＝3985A

I(3)dmax＝5052 A

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×5052/10×40

＝13.8A

取14A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断保护

躲过电机启动电流，最大起动电流175A。剩余电流15.5A，最大计算电流190.5A。Idz＝Kk·Kj·Ijmax/Ni

＝1×1×190.5/40

＝4.8A

取5A

时间0.3S Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数

I dq—电机起动电流

2、过流保护 Idz=Kk*Ij / Kf Ni

=1.3×50/0.85×40 =1.9A 取 2A 其中;Kk —可靠系数，取1.3。

Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ide —电机额定电流

七、变压器（618板）

CT变比 150/5

变压器容量315KVA，最大电机55KW，直接起动，最大起动电流48.1A。变压器二次侧短路电流折算之高压侧 I(3)dmax＝892A

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×892/2×30

＝16.34A

取17A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断保护

躲过最大电机的起动电流，最大起动电流48.1A。剩余电流24.2A，计算电流72.7A Idz＝Kk·Kj·Ijmax /Ni

＝2×1×72.7/30

＝4.8A

取5A

时间0.3S 其中：Kk－可靠系数 取2～3 Ijmax—电机启动时最大计算电流

2、过流保护 Idz=Kk*Ide / Kf Ni

=2×31.5/0.85×30 =2.47A 取2.5A 时间0.8S 其中;Kk —可靠系数，取2～3 Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ide —电机额定电流

八、-210移变（605板）

CT变比 200/5

变压器总容量630KVA，最大电机110KW，直接起动，最大起动电流96.25A。变压器二次侧短路电流折算之高压侧 I(3)dmax＝1026A

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×1026/2×40

＝14.1A

取15A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断保护

躲过最大电机的起动电流，最大起动电流96.25A。剩余电流49.25A，计算电流145.5A Idz＝Kk·Kj·Ijmax /Ni

＝2×1×145.5/40

＝7.3A

取7.5A

时间0.3S 其中：Kk－可靠系数，取2～3 Ijmax—电机启动时最大计算电流

2、过流保护 Idz=Kk*Ide / Kf Ni

=2×63/0.85×40 =3.7A 取4A 时间0.8S 其中;Kk —可靠系数，取2～3。

继电保护整定计算分析 篇6

【关键词】电网线路；继电保护；整定计算

电网220KV线路横纵交错，电网结构也日益紧密相连接，不论是同一个电源还是不同电源间都单、双线，长、短线形成环形网状。正因如此，增加了保护整定点设置较难，而且计算模型难以直接应用。在电网运行过程中，220KV几点保护整定点及保护延时，要根据具体情况在“n-1”原则下有相关工作人员进行确定。整定中，对于缩短上下级保护配合时间的级差和延时时段切出故障的间隔这样的问题，一般是在可预见故障方式下，进行配合解决。220KV线路要通过确定线路配置中的全线速动保护的运作来保证其电网的安全性，可靠性等。另外500KV的电网的兴起使得220KV的电网在使用过程中会受到相应的干扰，有可能在使用中会造成短时间内的大范围停电现象。这对于使用220KV的用户们而言，在安全方面是存在一定的不确定因素的。故而，环网且双回线布置作为220KV远行接线方式，同时将单回线变组，这样的简化方式增加了整定计算的重要性。电网继电保护的四项基本性能是相互联系相互制约的，缺一不可。对于电网结构设计简单薄弱的可以通过继电保护进行补充协调。近年来，各种电子产品的兴起，各地用电负荷普遍增长，身为电网的安全监督保护着的继电保护更是责任重大，同时相应的工作人员需更细致的研究与应用整定计算，从而使得电网安全运行。

1.距离保护

是一种反映故障点与保护安装之间的长度，它是在短路时电流电压同时发生变化时进行测量的，实质是测量短路故障点与保护安装点阻抗，因阻抗与线长成正比。在距离保护过程中如果发生短路故障，通过阻抗继电器才测量阻抗Zm，并与整定阻抗的值进行大小的比较，从而推定故障点在何区域，如果该故障位保护区则发出动作信号。另外，他动作区域的形状一般为圆形和四边形。圆形动作区能简化继电器的接线，但无方向应用相对广泛。它其中的抗阻原件在整定值不大时，圆的區域也较小，测量抗阻在区域内的时候受电阻短路影响会使测量元件遭到拒动作；反之，较大时，如若负荷抗阻在区域内也会误动作的。

2.自动重合匣

在送电线上的故障通常是一瞬间的，在继电保护的作用下，线路能快速断开，线路不会受到损害，当需要正常供电的时候，只需要将断开处的线路断路器合上即可。另外在电力系统里，这是可以自动合匣的。这是在电力系统中被大量应用的。三相一次重合闸即为不论在跳、合闸中是什么状态、类型的故障，继电保护装置都会将三相断路器都断开，在重新合闸之后又能重新投入使用的一种方式。当线路发生故障的时候，离电源较近的继电保护会瞬时地跳闸，之后重新使用的时候再进行合闸，这种方式一般是用于几段串联的辐射线路中，但是重合匣的设备需要较近于电源一侧。另外，当线路出现故障的时候，采用的可以进行选择的行为进行跳闸，之后重新使用的时候再进行合闸，但如果该故障是永久性的故障，继电保护装置会没有时间限制的进行无选择的断开断路器。不论是以上的何种类型，这种重合闸行为的应用从某种程度上都会加大停电区域的面积。

3.整定计算

当差动电流高定值和差动电流低定值以小于等于600和400安培的值作为一次相电值时，即启动分相电流差动保护，将会折算二次值。纵联零序停信元件中的高频零序电流值不同型号并不相同，另外纵联零序停信元件在末端故障上有1.5～2的灵敏度存在，并且在灵敏度满足要求时一般是将480安培的值进行折值。线路纵联保护两边的停、启信第一次值应该是一样的。方向纵联及距离零序保护中的停信元件，在不同厂家制作保护装置中表达方式是不同的。另外这个定值是根据灵敏度来的。一般而言线路的距离长短与灵敏度取值大小是成反比。电阻分量的计算要根据保护区的动作范围内的抗阻大小与最小负荷阻抗值进行比较之后，根据比较情况来确定。再将电阻、电抗定值带入对应的电抗特性中，根据各角度参数按说明书上的典型参数取值来计算，从而求得最大阻抗值。如果出现断线情况时，先在继电保护装置上会检测出来，会发现出现闭锁纵联保护，也会出现跳闸现象。当电网结构没足够强大时，这种断线就不仅是一种故障了特别是跳闸后，会给一些重要的线路电网送出线路带来极大荷载损失，对于电网的正常安全平稳的运行有一定不利因素的。而且线路的意外停运一方面会使得荷载发生转移，另一方面过于严重后可能会使得出现这种情况范围会大幅度蔓延开。但这种情况并不是经常发生，所以一般工作人员会将保护装置设为闭锁纵联保护，将动作时间也设置过长来牺牲速动性能，使周围其他线路选择多样化减少危险的产生。另外，自2004年开始，光纤通道的保护迅速发展，在主要保护通道的选择上，专用高频收发信机通道采用高频闭锁方式。但采用非专用收发信闭锁式，要在每测设复用接口设备，但这种设备只进行接受对侧信号。如果采用允许式的，会存在特殊问题，即当本线路故障使得纵联通道发生堵塞情形时，极有可能发成拒动现象，采用“接触闭锁“来解决。但当在装置设置时没有考虑到单相接地会使得通道堵塞的情况，这种接触闭锁将智能用于相间故障了。当本侧收不到对侧信号这就是一种正方向区内相间故障了，在投入解除闭锁功能时，也要解除闭锁端子的开入，使保护进入。远方启信是由什么来完成的呢？收发新机还是保护？收发信机是双接点，而保护是单接点的方式。

4.整定

接地距离保护灵敏性较高，零序过流保护则动作时间长，两者特点不同，应用的情形也不一样，但两者可相辅相成。例如，在大过渡电阻接地时，也穿插零序过流进行动作，但保护范围不能相互配合，就是说接地距离保护职能与接地距离保护逐级配合，零序过流保护同理。

在整定配合上我们要以主保护为主，简化后备保护的整定原则，这将能更好的使系统进行运行。一般在大型高频率保护投入时，一般都将电网的零序中大部分线路保护退出运行，只保留少量特殊线路，以此来达到系统的快速安全运行。从上文可知，如果保护装置中的三相保护不一致投入使用，将整定并折成二次值。高压电网的电缆线路若是通过屏蔽层接地的情况，线路参数差异较大，因此不同电缆闲了的零序补偿系数不同，一般架空线路零序电抗和正序电抗的补偿系数一般约等于三。但线路的零序补偿系数值会影响到后备保护的灵敏。故而，一般而言，零序系数整定值一般取为0。220KV的电网的互感线路较多，这样就相当于线路零序阻抗值增大。若某个互感线路两侧接地的话，当电网出现故障的时候，其他线路中的零序电流会在接地的互感电流中产生零序感应电流，产生的感应电动势会使得零序电流增大，阻抗会减少。在一般使用的整定计算软件中，互感线路对接地后备保护整定时，可以将线路阻抗值在互感影响后再折算成阻抗在进行其他计算；也可以根据不同的运行方式的时候，将补偿系数进行调整成合适的值。一般在计算中，会采用前面的方法。电网在运行过程中时常会遇到结构受限、短路的影响，则在计算时，一般会设置失配点，但设置位置需要经过深思熟虑。

5.结束语

随着新型工程的生产，逐级配合的整定越来越难以应用在工作中，另外继电保护技术的发展和装置动作各方面的提高，使得合理简化，所以继电保护的应用和整定计算计算的方式越来越受欢迎，而且能使得相应的工作的时间大大缩短，工作人员的工作效率也逐渐提高，整定人员的工作负担减少，计算方式也更便捷，这无疑使得误差减少，整定值的准确性也更能体现实际，进而使得电网的安全稳定受到保障，也从一定程度促进了电网的进一步发展和相关衍生行业与工作的蓬勃发展。

参考文献

[1]毛锦庆，王澎.从简化整定计算论线路的微机型继电保护装置[J].电力自动化设备，2004，24（11）：94-98.

继电保护整定计算分析 篇7

地区3 k V~110 k V电网宜采用环网布置、开环运行的方式[1]。但由于电网建设过渡期间造成的网架结构不够坚强或由于恶劣的自然环境影响, 电网的供电可靠性低, 在保证电网安全稳定运行的前提下, 常将地区电网环网或电磁环网运行。电网环网或电磁环网运行能提高电网供电可靠性及经济性, 但同时带来继电保护整定计算复杂化、功率转移造成线路过载、短路电流变化、无功环流等问题[2,3,4,5,6,7,8]。

多重环网运行的电网, 常因设备检修或故障影响, 运行方式灵活多变。变电站往往地处偏远, 且多为无人值班或少人值班, 现场修改定值或现场切区的工作量大。为了让线路保护定值能适用于电网多变的运行方式, 本文结合福建平潭海岛电网多重环网运行的实际情况, 分析了该电网继电保护整定计算遇到的运行方式选择, 整定原则, 整定顺序, 保护配合死循环, 保护或开关拒动, 重合闸等问题与解决措施。海岛电网的安全稳定运行表明本文所提保护整定方案的合理性与可行性。

1 电网概况

福建平潭海岛电网多重环网运行示意图, 如图1所示。该电网结构较薄弱, 仅由一座新建的220 k V智能变电站B站, 三座110 k V变电站D站、E站和F站, 以及两座110 k V风电场组成, 通过三条跨海线路 (220 k V AB线及110 k V AD线、CE线) 与主网相连。电网自然环境恶劣, 输电线路受雷暴、台风影响大[9,10,11]。目前, 该电网潮流负荷较小。为满足海岛政治经济的发展需要, 提高该电网运行可靠性, 减少N-1故障情况下负荷损失, 在保证电网安全稳定运行的前提条件下, 将正常开环运行的D站110 k V AD线132开关及D站桥开关13 M开关转合环运行, 形成了多重环网的运行方式。

2 保护配置情况

海岛电网110 k V线路保护配置情况:单重微机保护, 且110 k V线路保护中除110 k V DE线、110 k V BD线及110 k V BF线配置了光差保护, 其余110 k V线路保护均只配置常规的零序电流、相间及接地距离后备保护。

220 k V系统设备 (主变、母线及线路) 保护均为双重化配置。

3 整定计算问题与措施

3.1 运行方式选择

合理地选择运行方式是改善保护效果, 充分发挥保护效能的关键之一。对于平潭海岛电网, 220 k V网架结构薄弱, 且自然环境恶劣, 110 k V线路保护应考虑220 k V AB线退出运行, 全岛负荷仅由110 k V AD线或110 k V CE线供电的方式。还应考虑220 k V AB线路运行, 平潭岛上110 k V线路各种环网与解环的运行方式。

整定计算的分支系数、助增系数、最大及最小电流均应考虑以上运行方式。

3.2 主要整定原则

110 k V线路相间距离, 接地距离, 零序电流保护的整定原则主要根据3 k V~110 k V电网继电保护装置运行整定规程进行整定[1]。以下主要结合多重环网的特点对以下几点进行说明。

3.2.1 与220 k V系统设备保护的配合

220 k V系统设备 (主变、母线及线路) 保护均为双重化配置, 且主要考虑近后备保护。因此, 220 k V变电站的110 k V线路后备保护只需满足上级电网的边界限额值要求, 不考虑与其他220 k V系统设备保护进行配合。

3.2.2 相间及接地距离Ⅲ段保护

在多重环网运行方式, 为防功率转移, 线路过载, 110 k V环网线路距离Ⅲ段定值应按可靠躲过本线路的事故过负荷最小阻抗整定。110 k V环网线路距离保护受对侧大电源助增作用, 测量阻抗增大, 环网线路相间距离Ⅲ段定值很难对线末主变低压侧故障有足够灵敏度, 但须满足对相邻线路故障有足够的灵敏度要求。在配合难困时可考虑不完全配合, 即动作时间配合, 在保护范围的部分区域灵敏系数不配合。

3.2.3 零序电流Ⅰ段保护

零序电Ⅰ段保护受运行方式的影响大, 因此在接地距离Ⅰ段保护投入的情况下, 为简化保护配置, 退出零序电流Ⅰ段保护, 同时将电流定值置最大, 时间整定同Ⅱ段值, 详见定值配合图 (图2) 所示。只在环网线路配合需要下将部分线路间隔 (A站的110 k V AD线169、110 k V AC线167、E站的110 k V DE线132) 投入零序电流Ⅰ段保护。

3.2.4 零序电流末段保护

零序电流末段保护主要是保高阻接地故障, 电流值按150 A≥I0≥120 A范围整定[12], 时间按0.3 s级差配合整定。

在多重环网运行方式, 220 k V主变110 k V出线零序电流末段整定为不经方向闭锁, 以防方向闭锁保护。其余110 k V线路间隔零序电流末段是否带方向, 应根据所整定的零序电流对应的零序电压是否满足线路保护装置零序方向元件最小动作电压的要求。

3.3 整定顺序

3.3.1 间隔整定顺序

对于多重环网运行的网络, 应从全网进行综合考虑其整定顺序。为了减少运行切区及现场改定值工作量, 线路保护应争取适应电网各种环解与解环的运行方式。因此, 间隔整定顺序可考虑电网解环运行后串供的末端线路大系统侧间隔开始整定, 逐级向上, 直至与220 k V主变的110 k V侧保护边界配合, 再考虑环网内线路保护配合 (详见3.4内容) , 逐级向下, 直至线路末端间隔小系统侧保护。

对于此海岛电网, 110 k V线路保护应考虑220 k V AB线退出运行, 全岛负荷应考虑仅由110 k V AD线或110 k V CE线供电的方式。整定顺序从110 k V F站的风电场2线182间隔开始, 逐级向上, 直至与A站220 k V主变110 k V侧保护配合, 再考虑110 k V环网内线路保护配合, 逐级向下, 直至110 k V风电场2出线侧保护。

3.3.2 相间及接地距离保护的整定顺序

相间及接地距离保护先按躲线末故障整定Ⅰ段值。在重合闸投入时, 单回线终端变压器方式可考虑把保护范围伸入主变内部, 这样有利于相邻线路的配合。

再按间隔整定顺序整定Ⅱ段值。在保证对本线有灵敏度要求前提下, 尽量与相邻线路Ⅰ段值配合 (如短线路与长线路的配合) , 无法配合时再考虑与Ⅱ段值配合, 保护范围应躲开变压器其他侧母线。

最后按间隔整定顺序整定Ⅲ段值。

3.3.3 零序电流保护整定顺序

多重环网运行的复杂网络, 考虑零序电流Ⅰ段退出时, 可按间隔整定顺序从零序电流Ⅱ段整定, 并与相邻线路Ⅱ段配合。本海岛电网由于受主变110k V零序电流跳母联的时间限制, B站的110k V BF线175间隔零序电流Ⅱ段考虑与F站的110k V风电场2线182间隔光差保护配合。

最后按间隔整定顺序进行零序电流末段保护整定。

3.4 防110 k V环网线路保护配合死循环方法

3.4.1 错级配合方法

为了防止环网线路保护配合死循环, 选取环网内线路小系统侧的零序或距离Ⅱ段或Ⅲ段与相邻线路零序或距离的Ⅰ段或Ⅱ段进行错级配合。因此, 环网内线路的零序或距离Ⅱ段或Ⅲ段可从小系统侧开始整定。

3.4.2 利用光差保护

110 k V环网线路配合困难时, 应充分利用线路光差保护灵敏度高, 动作速度快的特点, 选取适当的线路后备保护与带光差保护的线路配合, 防止保护配合进入死循环。因此, 建议110 k V环网线路应尽量配置纵联差动保护。

3.4.3 设置解列点

在环网线路配合困难, 出现了配合死循环, 配合时间级差过小, 大系统侧开关或保护拒动等问题时, 可根据具体电网的结构特点, 在保证安全稳定运行的前提下, 合理地设置解列点, 通过设置解列点的重合闸时间躲过故障线路开关切除故障的时间, 来恢复失压变电站的供电。

3.5 大系统侧开关或保护距动

多重环网运行方式下, 若A站110 k V侧出线间隔 (如169线路间隔) 开关或保护拒动, 跳开保护配合开关 (包括:A站110 k V母联开关, C站110 k V AC线174开关) 及线路对侧开关 (E站110 k V AE线132开关) 进行故障隔离。此时两条进岛的110 k V线路均跳开, 但由于220 k V AB线可带全岛负荷正常运行, 并不影响海岛电网的供电。

但当220 k V线路因故退出运行, 仅由两条110 k V环网运行线路带全岛负荷时, 若A站110 k V侧出线间隔 (如169线路间隔) 开关或保护拒动, 造成两条进岛的110 k V线路均跳开, 若不采取措施将造成全岛停电的事故。本案例采用合理设置解列点 (如C站110 k V AC线174开关、D站的110k V AD线132开关) , 通过重合闸来恢复相关失压变电站的供电, 重合闸时间的设置见3.6.2第3点。

3.6 重合闸

为了避免同一间隔存在多套保护定值及减少保护切区工作, 重合闸的整定, 应能适应电网线路各种环网和解环的运行方式。

3.6.1 重合闸方式的整定

(1) 风电场线路重合闸方式整定。大系统侧投入“检母线有压线路无压”方式, 风电场侧投入“检线路有压母线无压”方式[13]。例如110 k V风电场1线、风电场2线及BF线。

(2) 环网线路只有一侧为大系统时重合闸方式整定。大系统侧同时投入“检同期”、“检母线有压线路无压”方式, 小系统侧投入“检同期”、“检线路有压母线无压”方式。例如110 k V AD线及AC线。

(3) 环网线路两侧均可能为大系统时重合闸方式整定。建议线路两侧均投入“检同期重合”、“检线路有压母线无压”、“检母线有压线路无压”方式, 通过设置线路两侧重合闸时间级差, 来防止两侧线路的非同期重合。例如本海岛电网的110 k V CD线、DE线及BD线。

3.6.2 重合闸时间的整定

(1) 单侧电源线路及虽为双侧电源线路但线路两侧检无压方式不同 (即一侧投入“检母线有压线路无压”方式, 另一侧投入“检线路有压母线无压”方式) , 重合闸时间除应大于故障点断电去游离时间外, 还应大于断路器及操作机构复归原状准备好再次动作的时间。根据运行经验可整定为1.5 s。

(2) 环网线路两侧均可能为大系统侧, 且两侧同时投入“检母线有压线路无压”、“检线路有压母线无压”方式 (或线路两侧同时投入“检无压”方式) 时, 为防止非同期重合, 线路两侧重合闸应有足够的时间级差。先合侧重合闸整定时间应等于线路对侧有足够灵敏系数的延时段保护的动作时间, 加上故障点足够断电去游离时间和裕度时间, 再减去断路器合闸固有时间[1], 见公式 (1) 。后合侧重合闸整定时间除应满足公式 (1) 要求外, 主要考虑与对侧开关有灵敏度段时间及重合闸时间配合, 见公式 (2) 。

式中:

tXHC.min为线路先合侧最小重合闸整定时间;

tXHC.为线路先合侧重合闸整定时间;

tXHC.min为线路后合侧最小重合闸整定时间;

tII为故障线路对侧保护延时段动作时间;

tD为断电时间, 对三相重合闸不小于;

tK为断路器合闸固有时间;

Δt为裕度时间, 考虑不小于0.3 s;

例如:对于110 k V CE线, 线路两侧开关均配置南京南瑞的RCS-941A线路保护, 重合闸方式均投入“投检同期方式”、“投线无压母有压”、“投母无压线有压”三种方式, 且在110 k V E站123开关重合闸时间设为2.0 s, 110 k V C站175开关重合闸时间为5 s。计算过程如下:

根据公式 (1) 整定先合侧重合闸时间。

先合侧重合闸时间取2.0 s (2 s>1.76 s) ;

根据公式 (2) 整定后合侧重合闸时间。

后合侧重合闸时间取5 s (5 s>3.16 s) ;

(3) 解列点重合闸时间的整定。解列开关最小重合闸时间在考虑公式 (1) 的因素外还考虑躲过永久隔离线路故障的时间, 见公式 (3) 。

式 (3) 中:tJL.min为解列开关最小重合闸时间, tGZGL为永久隔离线路故障的时间。

例如, 对于解列点C站110 k V AC线174开关的重合闸时间, 应考虑110 k V AD线故障A站169开关拒动, 由主变跳母联隔离故障的时间 (3.4 s) 。还应考虑因C站110 k V AC线174开关零序Ⅲ段时间1.7 s与A站169开关的零序Ⅱ段时间1.5 s配合级差仅为0.2 s, 存在当110 k V AD线故障169开关与174开关同时跳闸的风险, 此时由169开关隔离110 k V AD线故障的时间考虑为169开关有灵敏度段动作时间加上重合闸时间及重合后加速时间, 取为 (1.5+1.5+0.1=3.1 s) 。综合考虑, tGZGL取为3.4 s (3.4 s>3.1 s) 。

根据公式 (3) ,

因此, 解列开关的重合闸时间整定为5 s (5 s>3.96 s) 。

为提高重合闸成功率, 适当延长重合闸时间。这样线路保护的重合闸即可以解决非同期重合的问题, 又可以适用各种环网和解环的不同运行方式。

4 定值配合图

为了便于分析片区定值的配合关系, 绘制定值配合图如图2所示。

5 结语

福建平潭海岛电网的运行实例表明在电网接线方式薄弱、输送潮流较小、保护配置合理、保护定值配合正确的情况下, 采用多重环网运行方式来提高电网供电可靠性是可性的。

为了减少线路保护定值切区或现场修改定值工作量, 在保证电网安全稳定的前提下, 应提高线路保护适应复杂电网多变运行方式的能力。本文结合平潭海岛电网, 所提的继电保护整定计算方案可适应该电网各种环网与解环的运行方式。电网的安全稳定运行证明了此方案的合理性与可行性。

摘要：电网环网或电磁环网运行能提高电网供电可靠性及经济性, 但同时使得继电保护整定计算复杂化。结合平潭海岛多重环网运行特性, 提出了一套继电保护整定计算方案。分析了该电网继电保护整定计算遇到的运行方式选择、整定原则、整定顺序、保护配合死循环、保护或开关拒动和重合闸等问题与解决措施。该方案的实施提高了线路保护适应电网多变运行方式的能力, 减小了现场修改定值或保护切区的工作量。海岛电网的安全稳定运行表明该整定方案的合理性与可行性。

关键词：电磁环网,环网运行,继电保护,整定计算,重合闸

参考文献

[1]DL/T584-2007.3k V~110k V电网继电保护装置运行整定规程[S].

[2]周专, 姚秀萍, 王维庆, 等.基于多电磁环网的功率转移研究与分析[J].电力系统保护与控制, 2013, 41 (22) :134-140.

[3]杨冬, 刘玉田, 牛新生.电网结构对短路电流水平及受电能力的影响分析[J].电力系统保护与控制, 2009, 37 (22) :62-67.

[4]程林, 刘文颖, 王维州, 等.电磁环网中无功环流的分析与控制[J].电网技术, 2007, 31 (8) :63-67.

[5]邓文祥.论顺昌片区110 k V电网继电保护整定计算方案[J].电力系统保护与控制, 2008, 36 (18) :78-80.

[6]邓文祥, 相里碧玉, 万顺明, 等.35k V环网运行线路继电保护整定计算方案分析[J].机电工程技术, 2013, 42 (7) :77-79.

[7]余荣强, 沈龙, 赵泽彪, 等.220k V/11Ok V电磁环网线路继电保护整定计算[J].云南电力技术, 2013, 41 (2) :29-30.

[8]潘仁军, 彭俊勇, 唐怡密.110k V环网运行继电保护整定存在的问题及对策[J].湖南电力, 2011, 31 (5) :30-33.

[9]林峰, 林韩, 廖福旺, 等.统计分析输电线路雷害与微地形关系的新方法[J].高电压技术, 2009, 35 (6) :1362-1369.

[10]林峰, 林韩, 廖福旺, 等.基于GIS平台对防绕击侧针应用方案的研究[J].华东电力, 2009, 37 (9) :1591-1594.

[11]林智敏, 林韩, 温步瀛.天气条件相依失效模型的电力系统可靠性评估[J].华东电力, 2008, 36 (1) :81-84.

继电保护整定计算分析 篇8

目前, 我国很多地区的220 k V电网线路已超过1 000条。电网结构主要由在同一电源或不同电源同杆并架的各条单线、双线、短线和长线组成。电网线路的复杂性导致继电保护的零序网络难以准确建立计算模型和合理设置系统继电保护的整定解环点, 这些都将直接导致220 k V系统继电保护整定计算中的配合工作难以进行。

但是, 在电网的实际运行中, 一般的220 k V系统继电保护整定解环点和上、下级保护延时段的配合关系都是根据“n-1”方式运算的。在具体的整定计算中, 主要通过缩短上、下级保护配合的时间差和延长时段消除故障;通过简化零序电流的计算过程和零序助增系数, 预估解环点和延长时段中可能出现的故障。220 k V电网主要凭借自身的可靠性和速动性实现继电保护。

2 整定计算线路主保护

在各个分相电流差动保护中, 差动电流最高值和最低值的取值是按照一次相电流小于600 A和小于400 A, 并将其折算成二次值进行的。这种取值方式充分考虑了过度电阻的影响, 并能满足差动保护应具备的灵敏性和选择性要求。

纵联零序停信元件主要用来保证线路末端具备1.5~2的灵敏度。在具体的操作中, 为了方便管理, 在满足灵敏性要求的前提下, 一般取480 A折成的二次值, 除此之外, 均按照灵敏度计算标准取值。对于纵联负序停信元件, 通常取720 A折成的二次值, 且线路末端发生金属性短路时的灵敏度应>2.如果将纵联零序启信元件取值为240 A, 并通过比较零序四段的两个数值后, 就应选择两个数值中较小的那个。换句话说, 如果满足取值为240 A时的条件, 就选取240 A折成的二次值;反之, 则根据整定值取值。

在纵联保护中, 主要通过定值的灵敏度进行整定计算——线路越短, 则要求取值的灵敏度就越大。如果线路长度≥0.1 m, 则选取线路感受电抗2.5倍的停信值;如果线路长度<0.1 m, 则选取线路感受电抗3倍的停信值, 并保障停信范围不会过大。

通常情况下, 在电阻的分量计算中, 应使保护动作区的最大阻抗值小于最小负荷阻抗值。如图1所示, 将电阻定值和电抗定值代入四边形后, 应对比四边形各角的参数与保护装置说明书中给定的典型参数值。

3 整定计算线路后备保护

接地距离一段保护的保护范围具有一定的稳定性, 在运行中, 不会因为改变运行方式而导致设备运行不稳定;接地距离的二段保护具有较高的灵敏性, 且保护时间相对较短, 零序过流保护的主要优点是它受过渡电阻的影响较小;在三段保护中可躲避非全相的最大电流, 但灵敏度较低、动作时间较长。有些地区在对220 k V电网进行保护时, 虽然同时使用了这两种设备, 但是, 通常情况下, 这两种设备只在各自的领域完成自身的任务, 技术人员并没有将这两种保护设备完美地结合在一起。

在进行线路后备保护整定计算时, 应加强主保护, 在合理保护的基础上简化后备保护, 以确保线路系统的稳定运行。由于零序保护容易受到线路运行方式的影响, 所以, 在220 k V电网的运行中, 使用零序过流保护的线路较少。

4 整定计算元件保护

线路和主变支路断路器失灵的保护计算通常是在电网小方式运行的状态下实现的。如果220 k V母线余出n-1段线, 在整定计算时, 就要依据被保护线路末端或主变低压侧的最小值取值。在最小单相接地电流出现故障时, 经灵敏度检验出的灵敏度应≥1.3, 且在运行中尽可能地避开正常运行状态下的负荷电流。但是, 由于母联短路电流的计算比较复杂, 所以, 母联断路器失灵保护统一选取400 A折成的二次值, 除此之外, 均不考虑灵敏度检验。

5 整定地区电网中的小电源

通常情况下, 在一些地区的220 k V电线终端会存在很多小电源。一般依据小电源的装机容量和开机方式对这些馈电线路进行继电保护整定。如果这些馈电线路采用的是单相重合闸的方式, 且对重合闸开启了快速同步保护, 小电源的开机方式难以满足该继电保护装置的精工电流和启动电流, 则应在实际运行中, 根据该地区220 k V馈电线路的相关解决办法整定, 同时, 将重合闸改为三相一次重合闸。

6 结束语

综上所述, 在电网的实际运行中, 可根据具体的使用需求整改供电网络, 减少线路中的多级数串供线路, 并在相应的整定基础上配合各种线路保护, 对220 k V以下的电网实施有效的继电保护。

摘要：继电保护是电力系统中非常重要的组成部分, 也是继电设备和电网正常运行的保障。继电保护中的整定计算是其运作中的关键环节, 对电力系统中各项设备的继电保护都是通过整定计算值实现的, 这样能够有效保障电力系统的稳定运行。重点探讨了220 kV以下电网继电保护中的整定计算。

关键词：电力系统,220 kV,继电保护,整定计算

参考文献

[1]汤大海, 严国平.单电源220 kV多级供电线路继电保护整定策略[J].电力系统保护与控制, 2009, 37 (20) .

继电保护整定计算分析 篇9

我国山区电网还在大量采用35 k V电压等级送电, 35 k V电网为中性点不接地系统, 线路保护主要配置为电流保护[1]。福建北部南山片区电网带有大量小水电机组, 小水电的存在使得线路故障跳闸后重合闸成功率低, 恢复送电慢, 尤其在雷雨季节, 线路频繁雷击跳闸, 对于径流式电站, 要求能迅速恢复发电显得极为迫切。

为满足电站用户的要求, 针对该片电网结构及保护配置等状况, 采用环网运行以提高电网的可靠性。环网运行将使电网继电保护整定计算复杂化, 尤其是电流保护受运行方式影响大。整定规程建议电网“环网布置, 解环运行”, 因此如何整定、配合以及如何解决整定中存在问题成为能否满足环网运行要求的关键因素。

1 南山片区35 k V电网示意图

示意图如图1所示。

2 设备状况

南山变为110 k V三圈变电站, 单台主变31.5 MVA, 该站为本片区35 k V电网的主电源系统;其余站为35 k V降压变或电站, 电站为地区小型水电厂, 单个站装机容量在0.5~2 MW之间, 机端电压为0.38~10k V。南山、洋后、迪口变为环网布置, 其中南迪线:27.9 km, 南洋线:19 km, 迪洋线:14.9 km。35 k V线路保护均为微机保护装置, 均配置有三段式电流保护, 各站主变、发电机均配置微机保护装置。

3 计算运行方式选择

电流最大值、最小值及分支系数均基于“常见的运行方式”计算所得, 即考虑正常运行方式和被保护设备相邻近的一回线或一个元件检修的正常检修方式。

4 电流保护整定主要原则

三段式电流保护整定原则如下[2]:

Ⅰ段: (1) 躲本线路末端故障最大电流; (2) 灵敏度按大方式出口故障不小于1即可。

Ⅱ段: (1) 躲本线路末端变压器低压侧故障最大电流; (2) 与相邻线路电流Ⅰ或Ⅱ段配合; (3) 按本线路末端相间金属故障的灵敏度满足要求整定:50 km≥1.3, 20 km~50 km≥1.4, 20 km≥1.5; (4) 动作时间按配合关系整定。

Ⅲ段: (1) 躲负荷电流; (2) 与相邻线路电流Ⅲ段配合; (3) 对相邻线路末端相间故障的灵敏系数力争不小于1.2; (4) 动作时间按配合关系整定。

电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段电流值均应检验能否躲过反方向母线故障电流, 无法躲过时, 投入方向元件。

5 整定过程中遇到的问题及解决方法

5.1 整定顺序[3]

对于环网运行等较复杂电网的整定计算, 从整个网络上进行综合考虑, 对辐射型线路, 先从对侧为末端变的间隔开始整定, 本网中大禄电站306, 山羊坑电站322, 然后逐级向上整定。

对环网线路小系统侧电流Ⅰ段一般比较小, 如迪口变372、洋后变341电流Ⅰ段较小, 这样的保护可先整定。

5.2 边界限额及时间级差

根据福建省变压器反措要求, 110 k V主变高压侧过流时间≤2.3 s, 逐级下降, 主变中压侧过流跳35 k V母联开关时间≤1.7 s, 这就要求南山变35 k V片区所有35 k V线路保护时间≤1.4 s。

在1.4 s的网络中, 时间级差不可取太大, 否则末级时间就不够使用, 在微机保护配合中, 可取0.3 s, 不建议取小于0.3 s的时间级差。

尽管取0.3 s级差, 很多35 k V站的10 k V线路保护时间按逐级原则仍不够使用, 现提出解决建议如下。

(1) 主变10 k V侧后备过流保护与10 k V出线电流Ⅰ段配合, 出线电流Ⅱ、Ⅲ段时间则可重新布置, 如迪口变主变10 k V侧后备过流保护定值为510 A 0.3 s (时间与洋后变342保护0.6 s配合) , 按正常配合洋后变10 k V线路电流Ⅲ段时间≤0 s, 0 s可能无法躲过励磁涌流而造成送电困难, 可以考虑将洋后变10 k V线路电流Ⅰ段整为464 A 0 s, 电流Ⅱ、Ⅲ段时间可选取1~2 s, 电流值按躲负荷电流整定, 这种做法可大大缓解因时间不足造成保护失配问题, 在广大农村电网中值得推广。

(2) 合理设置失配点, 减小影响范围。失配点设置应遵从“保主干网、保重要用户、考虑线路出现故障概率”等方面考虑, 本网迪口、洋后变属于重要用户, 南迪、南洋、迪洋线属主干网, 不应设置失配点, 洋禄、大桥、洋坑、浮坑线线路较短, 出现故障概率较低, 同时大禄、桥下、山羊坑、浮峰口电站属于小水电, 失压后对用户影响相对小, 因此这些地方可设置为失配点, 如大禄电站306与洋后变343电流Ⅲ段时间失配, 山羊坑电站322与洋后变344电流Ⅲ段时间失配。

5.3 相继动作

配置电流保护的环网运行电网, 需考虑因故障电流分流可能导致继电保护相继动作产生越级误动问题, 在整定时间时需规避[4,5,6]。

本网南迪、南洋、迪洋线属于环网线路, 要求南山变352Ⅲ段时间 (1.1 s) +迪口变372Ⅲ段时间 (0.3 s) , 南山变354Ⅲ段时间 (1.1 s) +洋后变341Ⅲ段时间 (0.3 s) , 洋后变342Ⅲ段时间 (0.6 s) +迪口变371Ⅲ段时间 (0.8 s) 均≤1.7S-0.3 s, 即1.4 s, 否则在小方式下环网线路两相故障可能出现因相继动作造成南山变主变中压侧过流1.7 s越级跳闸从而导致该片区35 k V系统失压的现象。

5.4 电流Ⅱ段时间

为使上下级保护定值更易配合, 整个网络定值更合理, 对末端线路电流Ⅱ段可考虑取0~0.1秒, 使上一级电流Ⅱ段时间配合时缩短一个△t, 同时提高上一级电流Ⅱ段灵敏度。

如大禄电站306、山羊坑电站322电流Ⅱ段取0秒, 遇到线末主变内部故障时, 0秒可能越级, 可采用重合闸弥补。

5.5 电流Ⅲ段取值

小系统侧线路电流Ⅲ段定值经常出现为满足线路故障灵敏度而不满足反方向负荷电流要求问题[7], 如迪口变372、洋后变341为满足灵敏度要求电流Ⅲ≤300 A, 但反方向负荷电流>300 A。

电流值按灵敏度要求整定, 并通过投入电流Ⅲ段方向元件是一种解决措施, 但在母线PT断线时会导致电流Ⅲ误动或拒动 (通过保护控制字设置母线PT断线时退方向元件或退电流元件) 。

电流Ⅲ段定值按躲反方向负荷电流整定, 一般情况下, 负荷电流小于线路载流量, 当故障电流小于线路载流量时, 故障电流对线路不会造成多大的损害, 因此这种方式值得推荐。山区雷电频繁, 母线PT一、二次熔断或断线时常发生, 防止电流Ⅲ保护误动显得较重要。

6电网保护整定值示意图

根据整定计算的结果, 将该电网的继电保护定值绘于图纸上, 形成定值网络示意图, 便于分析电网的定值配合是否合理。本电网定值示意图如图2所示。

7结束语

在35 k V电网继电保护整定计算中, 对开环运行辐射型网络, 整定可按常规原则考虑;对环网运行的较复杂网络要考虑电流、相继动作、失配设置、时间配合等问题, 尤其是时间的配置, 受主网边界时间限制, 要求电流保护时限配置紧凑合理, 如何制定一个合理的方案成为整定计算成败的关键。

经过运行经验证明, 只要电网结构合理, 继电保护定值正确, 配合合理, 35 k V电网环网运行方式是安全可行、可靠的。

参考文献

[1]高国焰.35kV线路主保护配置的选择[J].电力设备, 2005, 6 (2) :120-121.

[2]DL/T584-95, 3～110 kV电网继电保护装置运行整定规程[S].

[3]GB/T14285-2006.继电保护和安全自动装置技术规程[S].

[4]王梅义.电网继电保护应用[M].北京:中国电力出版社, 1997.

[5]岳地松.多电源网络继电保护定值的配合分析[J].电气应用, 2008, 27 (17) :16-19.

继电保护整定计算分析 篇10

一、对于整定计算的现状分析

(一) 、有一部分人认为, 整定计算如果通过故障计算模块进行完成的故障参数是较为合适的, 同时也可以通过应用分屏分表的技术得以完成。而另一部分人却认为, 在整定计算当中是属于线性流程, 则是需要通过一个故障参数只计算一个。所以, 在二者之间各存在利弊的矛盾, 对此, 绝大部分人还主要是倾向于第二种方式, 在第一种方式中它不仅要在进行整定计算之前来确定故障参数, 同时还要对其参数做详细的描述并进行分析, 主要体现在故障的位置、运行的主要方式、主要类型以及计算值等一系列的问题, 但对于这种描述是非常繁琐的, 并且进行查询时也是非常复杂的。而一般第二种方式在获取故障的参数时是相对直接的, 会出现重复计算的现象, 然而对于这种现象已经不放在主要位置了。

(二) 、由于在整定计算过程中, 其所有的运行方式都是通过程序自动完成的。同时, 在整定计算当中运行组合的方式上, 主要是应用了阻抗矩阵的方法从而提高了传统的运行方法, 而传统的运行方式在选择上面也只是考虑到对整定保护的母线和在侧母线上面线路和电源的运行方法的改变, 而从改进的方法上主要是考虑到系统中环路上运行方式所具有的特殊性, 但也可以有效的确保定值的合理性以及正确性。然而, 也会存在选择基于耦合度方法, 主要是应用元件再同被保护的设备之间, 由耦合度的大小来判断对故障电流所产生的影响, 所以可以减少选择运行方式的主要范围。相对比, 计算机通过自动考虑的运行方式, 如果是应用传统的方法是比较简单的, 而得到的定值也是不准确的, 而应用所有的运行方式又较为复杂, 并且运行方式存在的数量很大, 所以, 在整定计算中的故障参数可以选择应用运行方式的组合, 而且让用户自行调整和设置。

(三) 、在一些文献当中主要是通过应用专家系统进行整定计算, 也认为它是实现整定计算的最为适用的途径之一, 但通过实践表明并指出该系统并没有对其合理的进行解决, 仍会存在一些问题并需要研究和解决。因此, 只有通过实现软件必须具备一定的实用性以及通用性才是重要的条件, 同时认为只有实现软件的通用性和实用性才是最为关键的。

(四) 、在实践中表明, 由于在整定计算中应用全自动化的实现方案并没有起到很大的作用, 也不是非常实用, 所以要根据在现场的实际应用当中启动多种模式并存的方法, 并同意用户可以根据不同电网的主要特点来选用合理的模式。

(五) 、在整定计算软件不断深入的研究过程当中, 其软件在功能方面也逐渐的有所丰富, 对于早期的软件相比, 只是强调了整定计算的过程阶段却减少了一些环节的应用, 因此, 在当前整定计算当中, 主要系统都是一体化的, 一般包括了绘制电网图形、保护配置的管理与录入、设备的参数、整定计算、保护定值的管理以及生成等多方面的功能。另外, 在定值仿真校验功能当中, 其主要的功能就是可以摆脱保护定值, 并且在保护后才可以知道正确与否, 它增加了一种验证的方法。

二、对继电保护的具体要求

(一) 、继电保护具有一定的可靠性。所谓可靠性指的就是在保护装置所保护的范围内出现了应该动作的故障, 它必须可靠动作;并且该保护在其它不应该动作的情况下, 它都不得误动作。

(二) 、继电保护具有一定的选择性, 这主要是指在其装置动作时, 只是通过切除元件或者是故障线路, 从而减少停电的范围, 确保了部分没有故障的电网可以继续运行。在具有选择性的保护时, 应全面考虑到断路器或者是继电保护可能会出现拒绝的动作, 所以, 必须要配置后备保护。

(三) 、继电保护具有一定的灵敏性, 主要指的是继电保护不管是在何种方式下运行, 在只要保护范围内出现的故障都可以正确的进行反应, 它具有一定的灵敏性。

(四) 、继电保护具有一定的速动性, 它主要指的是可以对故障进行快速的切除。当故障被切除以后它可以快速提高其运行地稳定性, 从而降低损坏的程度, 方便电动机可以自动保护。在电力系统当中一般对继电保护的速动性是有着具体要求的, 主要是根据系统的被保护元件的情况而定的。

三、在继电保护整定计算当中的主要问题

在电力系统中, 应用较为广泛的就是可以反应单侧电气量的继电保护系统, 主要有电流保护、相间距离保护以及接地距离的保护等方面, 它作为具有固定动作特性的一种非自适应继电保护, 它的整定值是可以通过离线计算所获得的, 同时在运行当中会保持不变。

(一) 、在整定计算中会有相应的规程当作参考, 同时也会存在一定的问题。一方面, 作为规程只能是给出一定原则性的要求, 却不可能对所有问题都给出细致的原则。而另一方面, 对于每个原则性的要求都必须要有适用的范围, 具体情况是不可能全部描述出来的。所以, 在整定计算当中应依据电网的运行要求、主要结构以及选择保护配置等方面的合理整定原则, 而这也是通过在整定经验中所得出的。在电流保护定值的整定计算中主要有几项原则: (1) 可以根据躲本线路末端的变压器在低压侧故障时的三相短路电流进行整定。 (2) 可以根据躲本线路的末端出现故障时其最大三相短路电流进行整。 (3) 可以根据本线路的末端出现故障时, 它具有灵敏度的整定。

(二) 、如果从几项原则方面理解, 它们之间是具有矛盾性的。因为在原则2当中表明了在一段保护的范围的线路要小于全长, 而原则1和3却表明在一段保护的范围内会超出本线路。具体来讲, 在原则2当中它主要是适用在整定线路为联络线的情况下, 也就是相邻的元件具有配合线路。在原则1和3当中, 主要是适用于整定线路为终端线的时候, 也就是相邻的元件只是具有终端变压器, 而变压器一般会配备内部故障的速动保护装置, 包括了瓦斯保护以及差动保护等, 从而实现对保护的范围可以超出全长的线路。但是, 通常变压器的阻抗性会比较大, 如果根据原则1当中的整定定值一般会比较低, 它一方面可以保护线路的全长, 而另一方面也提高了其灵敏度。所以, 应用原则3进行计算, 是可以达到灵敏度的要求, 也提高了保护的要求。

(三) 、进行整定计算时, 由于不同原理都具有不同的要求, 但是都必须要满足它的灵敏性以及选择性, 所以在整定计算当中应必须进行考虑, 并分析选择哪种运行方式当作计算的主要依据。当对电流主进行保护时, 一般主要是根据系统的运行方式最大值进行计算保护定值的, 通常在最大运行方式下才能确保其选择性.而余的运行方式都可以确保其选择性。

结论

总而言之, 在当前的整定计算软件当中仍会存在很多不完善的地方, 并且需要不断的改进, 所以就需要继电保护的整定计算共同努力进步。从而在继电保护方面, 应对整定计算系统做更加深入的理解, 力争达到完整的需要, 而并不是仅仅通过人工计算所制作的一个软件, 所以, 如果是这种系统并没法有太大的应用价值。此外, 在开发软件的同时, 必须要根据开发软件的主要技术、相关理论以及通过科学的方法进行设计研究。因此, 只有通过双方的共同努力, 从而实现它更为强大的实用性、精准性以及通用性发展前景。

摘要：在电力系统当中, 作为继电保护装置是非常关键二次设备, 主要起到了安全稳定运行的主要作用, 所以, 在电力运行过程当中以及在生产运行当中都离不开继电保护的整定计算工作。对此, 必须要对其进行详细认真的研究, 全面了解在整定计算的使用现状, 从而指出在对其计算结果当中的正确性, 应用软件的通用性、实用性以及可发展性等方面所现存的问题, 并提出了相关的解决措施。

关键词：电力系统,继电保护,整定计算,问题,解决方法

参考文献

[1]曹国臣、王海军、蔡国伟.继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策[J].中国电机工程学报.2003 (10) .

[2]覃丙川.110kV电网继电保护整定计算专家系统[D].广西大学电力系统及其自动化.2002.

[3]沈明浩.电力系统继电保护整定计算[J].中国新技术新产品, 2011 (18) .

[4]王慧芳.继电保护整定计算软件中的若干问题分析[J].继电器, 2006 (12) .

[5]王慧芳、姚勇、何奔腾.电网继电保护整定计算软件的实用性研究[J].电力系统自动化.2004 (21) .

地区配网继电保护整定原则探讨 篇11

关键词：配电网;继电保护;定值整定

中图分类号：TM77    文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）26-0085-03

1  概  述

继电保护的正确可靠动作对保证电网安全稳定有着极其重要的作用，整定计算是决定继电保护能否正确动作的关键环节之一，配置结构合理、质量优良和技术性能满足运行要求的继电保护及自动重合闸装置是电网继电保护的物质基础;正确的运行整定是保证电网稳定运行、减轻故障设备损坏程度的必要条件。

2  配网馈线保护整定原则

2.1  10 kV馈线保护

2.1.1  相间电流保护

①限时速断保护：考虑躲过配变低压侧三相故障短路电流。一般情况下可根据网内短路电流水平简化整定，推荐动作值取3 000 A（一次值），动作时间取0.3 s。对于长线路或接有大容量配变的线路，需要根据实际情况另行计算动作值。

②定时限过流保护：按对线路末端故障有不小于1.5的灵敏系数或按躲负荷电流可靠系数1.3整定。

一般情况下，可根据网内短路电流水平简化整定，推荐动作值取800 A（一次值），动作时间取0.6 s。对于长线路或接有大容量配变的线路，需要根据实际情况另行计算动作值。

2.1.2  后加速保护

有可独立整定及可独立投入的后加速保护段的，可投入后加速保护，后加速保护段的动作值必须可靠躲过合闸及重合闸时的涌流，否则退出后加速保护。

2.1.3  过负荷保护发信

有需求时可投入过负荷保护发信，动作值建议取1In（In可取CT二次额定值1 A或5 A），动作时间取5 s。一般不投过负荷保护。

2.1.4  馈线重合闸

①无小电源并网的线路投非同期重合闸方式，重合时间建议取1 s。

②有小电源并网的线路应装设线路PT，取相间电压，重合闸投检无压重合闸方式。如未装设线路PT，用户专线建议退出重合闸，公用线路建议临时将重合闸时间整定为不小于3 s。

③如投入二次重合闸，一般可整定为：第一次重合时间5s（确保馈线上各中途开关均跳闸）;第二次重合闭锁时间应小于第一个中途开关动作时间，可取同第一次重合时间;第二次重合时间需考虑开关两次重合闸的间歇时间，可取60 s;重合闸充电时间则按照柱上开关的数目整定，9个以内的柱上开关可整定为65 s。

2.1.5  低电阻接地系统10 kV馈线零序电流保护

①接地电阻为10 Ω的系统：动作值取50 A（一次值），动作时间0.6 s。

②接地电阻为16 Ω的系统：动作值取30A（一次值），动作时间0.6 s。

2.2  10 kV配电线路中途开关保护的整定原则

2.2.1  相间电流保护

①速断保护：考虑躲过配变低压侧三相故障短路电流和开关所带负荷的涌流，并应尽量保证在最大运行方式下对线路末端三相短路故障有不小于1.2的灵敏系数。

一般情况下可根据网内短路电流水平简化整定，推荐动作值取2 000 A（一次值），动作时间取0～0.1秒。对于长线路或接有大容量配变的线路，需要根据实际情况另行计算动作值。

过流保护：按保证在最小运行方式下对线路末端两相故障有不小于1.5的灵敏系数或按躲负荷电流可靠系数1.3整定。

一般情况下可根据网内短路电流水平简化整定，推荐动作值取600 A（一次值），动作时间取0.3 s。对于长线路或接有大容量配变的线路，需要根据实际情况另行计算动作值。

2.2.2  重合闸时间

主干线分段开关重合闸时间取45 s（确保变电站出线开关储能及重合闸充电），分支线开关（无论在线路何处）在主干线开关重合后按7 s的重合闸时间级差逐级重合。

2.2.3  低电阻接地系统10 kV配电线路中途开关零序电流保护

接地电阻为10 Ω的系统：动作值取50 A（一次值），动作时间0.3 s。

接地电阻为16 Ω的系统：动作值取30 A（一次值），动作时间0.3 s。

2.3  配网分段开关保护配置原则

①由于保护动作时间受系统限制，只可以实现2级保护配合，配网线路主干线上最多只可投入一个分段开关的保护与变电站保护实现配合，且该开关必须带有重合器并正常投入运行。如图1所示。

②无联络的分支线可配置开关和保护，用于隔离分支线故障，减少故障对主干线的影响，但此时各分支线也只能投入一个开关的保护及开关重合功能，建议分支线的保护和重合器配置在分支线的第一个开关。如图2所示。

③主干线配置了分段开关且投入了保护和重合器的线路，由于其主干线分段开关后的各分支线保护已无法与主干线分段开关的保护实现配合，若分支线投入开关重合功能，当分支线发生永久性故障时，将会导致主干线分段开关在重合后再次跳闸，从而造成主干线分段开关后的线路停电，配网运维部门应对此制定相关预案。如图3所示。

2.4  配网中途分段断路器保护整定原则

2.4.1  保护动作时间与变电站出线开关保护动作时间配合

变电站保护电流速断保护时间取0.3 s，过流时间取0.6 s;分段断路器保护速断时间取0～0.1 s，过流时间取0.3 s。如图4所示。

2.4.2  相间电流速断保护定值整定

①按躲开关所带负荷的涌流整定：I1zd≥Kk×IeΣ

式中：Kk为考虑涌流的可靠系数，可根据计算、试验或实际运行经验确定。

IeΣ为该分段开关带配变总额定电流：IeΣ=SΣ/■Ue

Ue为平均额定电压10.5 kV。

注意事项：

其一，对用电性质为居民用电的公用线路Kk一般取2.5～5，配变数量越多，取值越小;

其二，对有较多大型配变或电动机的线路，因为空载配变投入时涌流较大，大型电机投入时自启动电流较大持续时间较长，Kk可取5～10;

其三，定值应躲过单台大型配变投入时最大涌流：对

6 300 kVA及以下变压器I1zd≥（7～12）×Ie变压器容量越大，系数越小。

其四，定值应躲过单台或多台大型电机同时投入时最大启动电流Iqd：I1zd≥Kk×Iqd，Kk取值1.5，Iqd参考值如下：单鼠笼电动机5.5～7 Ie;双鼠笼电动机3.5～4 Ie;

绕线式电动机2.0～2.5 Ie   。

②计算出的速断定值过小或能可靠躲过涌流时，可取推荐值一次动作值：2 000 A。

2.4.3  配网中途分段断路器重合时间整定

主干线分段断路器重合闸时间取45 s（确保变电站出线开关储能及重合闸充电），位于主干线分段断路器后的分支线断路器在主干线开关重合后按7秒的重合闸时间级差逐级重合。如图5所示。

动作逻辑：如FB1之后线路发生永久性故障，FB1与CB1同时跳闸，CB1重合成功，约20 s后完成弹簧储能，约40 s后完成重合闸充电，准备再次重合;45 s后FB1重合于故障点，FB1和CB1同时分闸，CB1再次重合成功，恢复CB1- FB1区间供电。

3  变电站开关重合时间与配网自动化开关动作时间   的配合

3.1  变电站开关保护二次重合闸功能介绍

变电站开关保护二次重合闸，如图6所示。

TCH1：第一次重合延时，取5 s（确保馈线上各中途开关均跳闸）;

TCH2：第二次重合延时，需考虑开关两次重合闸的间歇时间，可取60 s;

TBS：二次重合闸闭锁延时，应小于第一个中途开关动作时间，可取同第一次重合时间5 s;

TCD：重合闸充电时间，按照柱上开关的数目整定，9个以内的柱上开关可整定为65 s。

3.2  变电站开关二次重合闸与配网自动化开关动作时间     配合

①通过就地重合方式实现配电自动化时，一般可分为电压-电流-时间型、电压-时间型两种类型，下面以电压-时间型为例子：

②负荷开关具备的功能：失压瞬时分闸、有压延时合闸、若合闸之后在设定时间内失压，则自动分闸并闭锁合闸功能、脉动闭锁功能。

③按故障点不同，分两种情况开关动作情况进行介绍，如图7、图8所示。

其一，当永久性相间故障发生在CB1与FS1之间时：

动作逻辑： CB1保护动作分闸 、FS1/2/3失压分闸;CB1重合于故障点，重合不成功再次分闸;CB1闭锁二次重合闸，不再重合。

其二，当永久性相间故障发生在CB1与FS1之间时：

动作逻辑：CB1保护动作分闸、FS1/2/3失压分闸;CB1第一次重合闸，重合成功，二次重合开始充电计时（充电时间28 s）;FS1有压后7 s合闸，合闸成功;FS2有压后7 s顺序合闸，合闸成功;FS3有压后7 s顺序合闸，合于故障点;CB1保护动作再次分闸，FS1、2失压分闸，FS3合闸后短时间内失压，自动分闸并闭锁合闸功能;CB1第二次重合成功;FS1有压后7 s第二次合闸，合闸成功;FS2有压后7 s第二次合闸，合闸成功，恢复CB1-FS3区间段供电。

4  结  语

今年以来，经济下行压力较大，经济回稳的任务较重，加快配电网建设改造，提高电网稳定运行水平越来越重要，在地区电网的规划、设计、运行阶段，必须做好稳定性水平分析，为推进转型升级，服务经济社会发展，促使我国经济、社会各方面稳定健康发展扎实重要保障。

参考文献：

[1] 崔家佩，孟庆炎，陈永芳，等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计   算[M].北京：中国电力出版社，2006

[2] 袁钦成.配电系统故障处理自动化技术[M].北京：中国电力出版社，

继电保护整定计算分析 篇12

1 前期准备工作

1.1 计算资料

继电保护的整定计算是以一定资料为基础的,因计算工作关系到保护动作,计算资料必须具有很高的准确度。通常包括:(1)互感器试验报告单;(2)一次和二次图纸;(3)计算参数;(4)电容器、变压器、保护装置等说明书;(5)现场保护装置的打印清单。

1.2 常出现的问题

在实际准备计算资料时,经常会出现很多问题,如:(1)计算资料缺乏完整性,电容器内部的接线方式内容不详;(2)计算资料中的标注较为模糊,如架空线的型号和长度标注不清;(3)计算资料与现场有偏差,如图纸错误,变压器短路阻抗、线路长度等信息与现场不符;(4)缺少关于现场保护装置的打印清单。

1.3 解决方法

为避免出现上述问题,建设单位在提供计算资料时,务必要加强对资料正确性的重视,在设备运行管理数据库建立之后,派专业技术人员负责。保护数据资料的正确性,否则继电保护装置极有可能出现错误动作,引起严重的后果。计算单位应根据工程内容开展相应的计算工作,并提供所需要的资料清单列表,建设单位应及时按照清单提供全部资料。

2 整定计算工作

为保证保护装置动作不出现错误,计算人员除了专业知识,还应树立全局意识,端正工作态度,有极强的责任心。按照基本原则进行计算,即地区网服从主系统,下级服从上级,局部问题自行处理,尽量照顾局部电和下级电网的需要,保护电力设备的安全,保证用户供电。满足继电保护的可靠性、灵敏性、选择性的要求,如若不能满足,应根据实际情况做出合理选择。

为适应现代化要求,保护装置应及时更新,尤其是微机保护装置,在当前使用较为广泛,版本应及时升级。随着内容的更新,计算人员需投入大量时间和精力学习新内容,加强和厂家技术人员的交流,学习保护装置升级后的计算原理,熟悉每一个动作,以免实际使用时出现错误。选择保护装置时常会遇到这样的情况,因为保护装置可能由很多厂家生产,但有同一种保护,而名称和定义都不同,极易混淆。如说明书内容不全,没有逻辑回路图,难以判断保护是否动作;定值菜单的内容太过繁琐,控制字设置过多;出口逻辑比较复杂,需对出口对象进行仔细核对。

在实际计算时,会有很多不足之处,形成计算中的障碍。如:(1)计算人员对更新后的装置不熟悉,不能熟练应用,导致定值内容出现很大的错误;(2)计算人员没有直接参与继电保护装置的设计、选型等程序,不能及时发现问题,若到计算时发现存在设计上的缺陷,修改难度很大;(3)更换设备后,系统阻抗没有得到及时修改,以至于计算中出现偏差;(4)保护装置先天不足,如某些型号较老,定值单位步进很大,小数点之后整不出来,对定值单的准确性十分不利,甚至会对上下级的配合造成影响;(5)下级定值没有与上级定值接口,上级改线路定值、下级更换变压器,没有及时通知上下级单位配合,使得保护定值失去配合关系。

以上出现的问题会给计算值带来很大的不利影响,应及时解决:(1)计算人员不断提高自身的专业素质,积极学习新内容,并尽量参与保护装置的设计、选型等工作;(2)做好规范化工作,包括对保护装置软件版本的规范,厂家技术说明书的规范等;(3)计算人员、厂家技术人员和现场调试人员之间应加强交流,互相学习,积极配合。

3 定值单的执行和管理

3.1 执行工作

建设单位提供基础资料后,确定运行方式,接着进行定值计算、审核、批准工作,并确定停电时间,然后要经过保护调试,再由调度人员进行核对,最终才能得到定值单,在这一过程中,任何环节出现问题,都有可能影响到定值单的执行。凡是运行的继电保护必须有正式的定值单作为凭证,保护投入前必须由当值调度员与现场人员进行核对,确认无误后,调度部门填写执行日期并盖章,在一周内返还定值计算部门进行存档。

在定值单执行过程中,可能会出现定值单丢失或未能及时返还计算部门的状况。所以,有必要对继电保护定值单实施闭环管理,同时制定执行签收制度,定值单执行人员应严肃谨慎,认真工作,将定值单保护作为自己的责任。

3.2 定值单管理

关于定值单的管理,可能会出现底稿和资料归档不及时、资料丢失或计算错误等问题,另外,现场对定值单进行核对时,没有采取具体的管理措施。因此,设备运行维护单位应建立继电保护装置运行台账,同时继电保护及二次设备的建档工作应准确及时。认真做好每一次定值单核对,建立相关制度。建立电子版的存放库,或管理系统,用于定值单的存储和管理,并做好定期检查工作。每套保护装置都应该建立相应的档案,包括厂家、设备规范、运行性能、投运日期、更换日期等。

4 结束语

继电保护装置在电力系统中的安全保护作用不容忽视,而整定计算关系着保护动作的正确性,具有重要意义。实际计算工作较为繁琐,计算人员除了专业知识,还应有耐心和责任心,并不断加强和其他技术人员的交流,确保电网安全。

参考文献

[1]李真,沈倩,李晓琦,王浩.基于分布式系统的继电保护定值自动整定配合计算[J].山东电力技术,2013,22(6):127-128

[2]王政,杨学军.继电保护整定计算及定值管理软件实用化分析[J].价值工程,2011,2 7(34):1 30-1 31.