配电网多级继电保护配合的关键技术研究田国旺

配电网多级继电保护配合的关键技术研究田国旺

(内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布电业局内蒙古乌兰察布市012000)

摘要:随着社会的不断进步与发展,居民以及相关企业对电量的需求显著上升,同时也暴露出我国配电网的不足,难以负荷如此大的用电量,且配电网设备的更新难以跟上人们对电力日益增长的需求。因此,需要尽快提高我国配电网多级继电保护的关键技术,大力发展相关技术,为居民以及相关企业的用电做出保障。本文将从我国配电网多级继电保护的现状,以及两者配合的关键技术进行探讨。

关键词:配电网;多级继电保护配合;关键技术;应用研究

电能是我国应用最广泛的二次能源,电网能源供应的稳定性将会直接影响人们的生产和生活。相比于西方发达国家,我国电网供电的稳定性并不高,这正是很多进口设备在国内供电环境下无法正常工作的关键。继电保护配合技术的应用,能够极大的提高电网供电的稳定性。一旦电网某部分线路出现故障,继电保护配合能够迅速切除故障,避免故障线路对整个供电体系的供电稳定性和供电安全带来影响。虽然该技术在我国电网建设中已经应用的日益成熟,但就目前的技术应用来说,仍然存在一定问题,具有升级和进步的空间。

1配电网多级继电保护方法

为了保障我国配电网中多级继电保护的顺利进行,配电网多级继电保护应当遵照相关方法原则,配电网多级继电保护的方法具体如下:

1.1在一些章程中有规定的,当变电站变电设备紧急故障时,不必直接进行切除,变电站应当将这些故障的设备紧急直接切除变为有缓冲的切除;

1.2在继电保护设备因为突发情况,不得不紧急切除时,应当改变机器设置,控制电流,对设备起到一定的保护作用;

1.3在故障十分频繁的线路设备上面,应当多安装分支线路,帮助设备在发生故障时多级配合,达到配电网继电保护。

2目前我国配电网多级继电保护存在的问题

虽然经过多年的发展,我国配电网多级继电保护产品技术已较为先进,各级保护配合整定及运行经验也日臻成熟,但是在实际安装及运行过程中,仍然存在诸多亟待解决的问题,具体表现如下:

2.1配电网多级继电保护配合核算整定管理制度执行不严。我国配电网改扩建速度较快,相应继电保护核算整定工作难于同步,一方面是责任单位(往往为地方(县级)供电公司)管理不到位,保护装置配置本身存在不匹配情况,另一方面核算人素质不高或责任意识不强,整定核算错误,各级保护定值整定失当,导致经常出现拒跳或越级跳闸情况,进而发生设备绝缘受损或停电范围扩大。

2.2配电网改造前期设计工作疏忽,配网继电保护升级改造不到位。虽然配电网升级改造后多分段、多联络接线方式能在某种程度上解决了配电网运行方式灵活选择问题,但因设计原因,配网继电保护配置实现不了多级配合问题,进而影响多级保护选择性及可靠性优点发挥。

2.3配电网多级继电保护装置本身软硬件存在不足,满足不了配电网升级后整定核算要求。当前,配电网保护设备生产厂家综合能力参差不齐,部分厂家产品更新能力不足,但常以低价或其他不正当方式获取中标,这种产品运用到升级改造后的配电网必将给运行带来隐患。

2.4受配电网继电保护新装或运维人员自身业务素质所限,调试质量不过关或运维过程不认真,使配电网多级继电保护新装调试或检修整定错误,从而影响配电网多级继电保护安全运行。

3配电网多级继电保护配合关键技术分析

3.1对多级三段式过流保护的分析

由以上计算公式可以很容易地得到多级的三段式过流保护在一定的限定条件下的极限值,也可以得到三段式过流保护装置中最多可以配置的级数,可以根据馈线长度的极值与实际情况下馈线的长度做比较,就可得到级数的相关限定。通过相关分析比较,就可以得出级数与馈线长度的关系,根据馈线长度来选择三段式过流保护装置中级数的多少。这可以分为两种情况:一种是馈线长度远小于实际长度的情况,在这种情况下只能选择n级的保护装置,而当实际长度处于条件极值的中间范围内时,就能增加一级保护装置,这个增加的保护装置属于附加的,所以此级的安装情况可以视情况而定,不必过于符合原线路的安装规定。在辐射状电路当中就可以采用这种方便的方式来限制保护装置配置的级数大小;另一种是与上面简单的线路相比来说,还存在着较为复杂的环状线路,在确定这种线路上的保护装置级数的时候,就要多方面综合考虑,不仅要考虑线路在正常工作时的线路保护装置,还要考虑到线路状态不佳时多级保护的状况,此时会出现两侧馈线的配合的状况。这种情况出现后,在线路正常工作的状态下设定好的保护装置参数在此时将会出现问题,无法继续使用。

因此,为了解决多级保护电路在环状电路中使用的问题,需要在其线路中增加一些保护装置控制其功率大小,从而实现线路保护。故障功率方向元件就是这样一个保护装置,这种元件的保护原理如下:当线路处于正常工作状态时,按照之前设定好的参数进行保护就可以了;而当线路出现故障时,就启用另外一套参数,进而实现多级线路的保护。

3.2在配电网中的多级配合方法

在配电网中存在着两种基本的继电保护配合方法,四种基于两种方法的配置模式,在表1中对这4种模式的相关参数进行详细的陈列。

3.2.1第一种配合模式

第一种配合模式只采用了三段式过流保护的配合模式,根据表1可以查出该线路的保护装置的保护动作延长时间。这种配合模式相对来说比较简单,所以当出现故障时,波及的范围较广,发生故障时的可控制性不强,但是也有一定的好处,即在主干线上进行多级的继电保护配合,将保护程度提高到了一定范围。

3.2.2第二种配合模式

第二种配合模式单纯地采用了第二种保护方式,即采用延长时间级差的方式对线路进行保护,是由三级延时级差保护装置配合起来使用的,分别在出线处、支路上以及次支路上设置了断路器,这些断路器的延长时间也可以在上表中查到。这种模式采用第二种配合方式来进行保护电路,能够实现不同故障下的配合。其优势在于主线与支线之间的干扰小;当支线出现电路故障时不会对主线路上的用户造成影响,在次分支线路上的故障不会影响支路用户。这样一来,故障的影响范围就很大程度上缩小了,但是这种配合方式不适用于要立即处理故障的电路。

3.2.3第三种配合模式

这种配合模式是使用两种方式结合的配合模式,在出线处使用第一种或是第二种保护方式,而在分支上采用第二种保护模式,在配电网中,出线与分支线路上的延时保护装置之间可以配合起来,实现延时时间为零。

这种模式的优势之处显而易见,在上述两种配合方式中不能单独应用的环节,在第三种得到了解决,实现了在需要即时处理的故障线路上也能正常行使保护功能。但是这种方法受限于所在线路使用馈线的规格,当馈线规格不符合要求时,就容易出现配合上的问题,而且配合的时候也需要一定的条件。

4结语

随着人们生活水平的不断提升,人们生产、生活各个方面对电力的要求也日益提升。配电网对于我国配电网系统的安全及稳定都有重要的作用,目前我国正在进行新一轮的配电网改造,电力企业必须积极发展配电网多级继电保护配合的关键技术,保障配电网的稳定运行,从而为用户提供优质的供电服务。

参考文献:

[1]胡汉梅,郑红,李劲.基于模拟植物生长算法的配电网继电保护整定优化的研究[J].电力系统保护与控制,2012,(7).

[2]朱林,段献忠,苏盛.基于证据理论的数字化变电站继电保护容错方法[J].电工技术学报,2011,(1).

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