继电保护整定计算方法存在的问题及应对策略探讨

继电保护整定计算方法存在的问题及应对策略探讨

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摘要:随着社会的进步和经济的迅猛发展,高参数、大容量的电力设备在电网得到广泛使用,人们对供电可靠性具有更高的要求,因此确保电网的可靠运行日益重要。然而在实际中,由于各种因素的影响,配电网系统的稳定性和可靠性受到严重影响。为了确保配电网运行的可靠性,除了要配置性能良好的继电保护装置,对其整定计算也必须加以重视。继电保护的整定计算不同于配电网中电流计算那样简单,计算方法十分繁琐、复杂。目前,国内对于整定计算要求必须按照继电保护对应电力系统最大的运行方式进行,对于灵敏度的检验则要按照最小的运行方式进行。然而上述采用的整定计算存在一定的不足之处,下面对其进行分析和探讨。

关键词:继电保护;整定计算;方法;问题;策略

引言

伴随我国经济的飞速发展和社会的不断进步,无论是人们的日常生活还是社会的生产都不断提高着对用电的需求量,所以,确保配电网的正常运行显得越来越重要。目前,我国电力系统已经得到了很大程度上的改善与发展,由于使用高参数、大容量的设备使得动力设备的安全性以及电力的稳定性在一定程度上得到了提升。在实际过程中,因为人为、自然的因素以及设备故障原因等所引起的配电故障在逐渐增加,这使得整个电力设备的稳定性以及运行安全受到了严重影响,并且造成了很大的经济损失,严重限制了人民生活以及社会的生产。所以,在当前的电力保护系统之中,继电保护工作显得日益重要。

1电力系统中继电保护的作用和基本要求

继电保护装置,在电力系统的正常运行中,担任着断开故障元件、保证电力系统安全稳定运行的重要任务。电力系统中的各项设备都是保持着连续的工作状态,长时间的高负荷工作不可避免的会发生一些机械故障和异常状况。电力系统中继电保护能否良好的发挥作用,主要是依靠其基本要求:选择性、可靠性、灵敏性和快速性。选择性,主要是指当电力系统出现故障问题之后,继电保护装置能够保证切除这些故障部分之后,电力系统还能够正常作用。可靠性主要是指继电保护装置的动作有着准确的判断,能够有效发挥相关作用,不会出现误动情况,这对于提升电力系统的良好运行具有较高的保证作用。灵敏性,主要是指继电保护装置能对电力系统运行中的故障进行及时的反应,具有一定的灵敏度。快速性主要是继电保护装置能够在故障发生、异常情况出现滞后及时切断故障部分的最短时间。继电保护装置通过快速动作能够对设备的大电流和高压运行时间进行降低,从而提升设备的稳定性效果。

2继电保护整定计算方法存在的问题

整个继电保护整定计算的过程当中,首要解决的问题就是计算因线路的非全相运行而引起的电力系统出现震荡,此时电压会出现电气量,当对电气量进行计算的时候还要对正序网断相口的一个开路电压进行精准的计算,试想我们将电力系统的标号标为1﹑2﹑3……n的母线作为最终发电机的母线,将假设的S作为第n个发电机的一个等值的电势,将假设的A作为第m个发电机的一个等值阻抗,并在任意的一条电路出现非全相震荡的时候,我们根据所叠加的情况,能够对正序网断的相口进行开路电压的计算,而在整个计算的过程当中。虽然我们能够较为准确的对非全相震荡过程中的正序网断相口产生的开路电压进行计算,但是需要我们工作人员非常大的计算量,造成这一情况的主要原因是因为网络操作每一次都是不同的,所以在对其进行计算的时候,每一次都要重新的对网络操作的结果进行计算,如果是这样的话,这么多的发电机电路系统要进行继电保护的整定计算,其实是不现实的,没有办法去真正的做到对非全相震荡的正序网断相口进行开路电压的计算。

我们的研究人员为了能够进一步的避免重复的现象出现,在对继电保护的一个整定计算过程当中,会采用将非全相震荡路线的两侧等效发电机的一个电势幅值假设成一个均值,这样研究人员就对其有了一个较为明显的概念界定,此时在运用相关的公式对非全相震荡中正序网断相口所产生的开路电压进行计算就可以,但是如果从实际的角度出发的话,计算的方法还是有些忽略了网络结构的部分,因为网络结构对正序相口产生的影响也是很大的,因为计算的结果出现偏差其实是和网络结构有着直接的关系的。

3关于整定计算方法存在问题的解决对策

3.1断相口开路电压的计算

在对电力系统继电保护进行整定计算的过程中,主要的计算对象为电力系统运作线路在非全相运作并且发生明显振荡的状态下所出现的电流以及电压指标的参数。通常在已定的电力系统中,发电机装置的等值电势参数以及正序网的断相口位置开路的电压参数还有等值阻抗的参数都产生明显的相关。但是根据此种方法计算开路电压的参数过程会出现计算量过大的关键性问题,而导致这个问题本质性的原因是:发电机的等值阻抗以及等值电势参数的计算必须借助暂态稳定的计算来进行;发电机的等值阻抗以及等值电势参数都会随着电力系统网络结构的变化状态做出与之相对应的改变。每次进行网络操作都要对上面的参数重新进行计算,所以致使计算的作业量过于庞大。目前针对于这问题的解决方法在于:在计算断相口开路电压的过程中一般假设线路两端的发电机实时电势幅值参数都维持相对的恒定,据此来合理简化整定计算的方式。但是这种计算方式在无意中忽视了网络构造状态对正序网相口的开路电压的参数影响,因此在网络构造相对比较复杂情形下,会致使整定计算的结果产生比较严重的误差。假如上述问题出现,可以采取以下措施来应对:在断相口开路电压的计算中引进网络等值计算的方法,这样不仅可以有效的对继电保护的整定计算工作难度进行控制,还能使整定计算得结果精确性得以提高。根据阻抗参数的物理价值能够判定网络系统相应计算模型的参数,在此基础上,综合叠加的原理,同样能够构造基于双端口网络的阻抗参数等值电路的计算方法,从而可得到相关的自阻抗以及互阻抗的参数。

3.2运行方式的查找计算与线路流程频率运用的解决

在进行继电保护整定计算时,对于运行方式的查找存在两方面不足:①查找最不利运行方式存在缺陷。按照最不利运行方式计算,具有以下两方面优势:第一,能够有效辅助校验灵敏度参数;第二,能够有效计算继电保护动作值。然而现阶段对于最不利运行方式的查找仅处在继电保护所处线路对侧母线查找阶段,同时采取轮流断开方式也很难有效对系统最不利性做出保证。②在进行整定计算时极易导致断开线路出现重复性。在进行整定计算时,频率进行开断操作,这样不仅造成计算结果误差较大,也会影响整个配电网系统的可靠性和稳定性。对于运行方式查找过程中存在的不足之处,可通过以下两步进行改进:首先通过相关软件程序确定配电网在开路状态下的扰动域,根据确定的扰动域大概确定继电保护整定结果的取值范围,借助确定的范围对最不利运行方式查找。一般情况下,配电网中所认定的扰动域是指线路出现故障时会被影响到的区域。断开配电网某条线路,以此为圆心从内向外计算断开前和断开后线路的短路电流参数,根据计算结果确定扰动区域的边界和范围。在通过相关软件进行整定计算时,可以通过改变开断线路循环趋势对整定计算顺序进行二次组合,这样就能最大限度地避免频繁对线路进行开断操作,也会极大地减少对线路流程的应用,提高整定计算结果的准确性,也确保了电力系统供电可靠性和稳定性。

3.3分支系统解决对策分析

引入分支系数导致延时继电保护动作值出现误差,主要有两个影响因素:第一,最大短路电流和最小分支系数相对应的系统运行方式之间不一致;第二,分支系数自身就存在计算误差。要想解决这两个问题,需在计算整定继电保护动作值的过程中,不在使用人工整定计算动作值时所引入的分支系数方法,可直接按照电力出现故障时保护测量到电气量的方式计算继电保护的动作值。

结束语

当前我国正处于社会、经济高速发展时期,电能需求极大,电力系统面对着空前严峻的形势,必须做好电力供应保障。作为电力系统安全稳定运行的重要保障要素,继电保护的作用愈加突出。加强继电保护整定计算研究,分析整定计算中存在的问题并加以改进,是电力系统的重要课题。电力企业要充分重视继电保护整定计算的重要意义,不断改进,落实保障措施,提高控制水平,为电力系统的安全稳定和电力供应的正常可靠提供坚实的技术保障。

参考文献:

[1]张锋,李银红,段献忠.电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题[J].继电器,2012,22(7):89-90.

[2]王慧芳.继电保护整定计算软件中的若千问题分析[J].继电器,2010,20(12):45-47.

[3]杨增力,石东源,杨雄平,等.继电保护整定计算软件的通用性研究[J].电力系统自动化,2011,18(14):93-95.

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