配电线路继电保护整定计算问题探讨

配电线路继电保护整定计算问题探讨

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摘要:近年来,电力行业取得了较快的发展,由于社会发展过程中对电能需求量的不断增加,这就对电网正常稳定的运行提出了更高的要求。配电线路作为电力系统的重要组成部分,其在运行过程中受到自然因素、人为因素和设备自身故障的影响较大,任何一个环节出现问题都会导致故障的发生。继电保护装置的应用至关重要,其可以在故障发生的第一时间内及时对故障进行隔离,确保了配电线路的稳定运行。但继电保护在对配电线路进行保护过程中,对其整定计算则具有较高的要求。

关键词:配电线路;继电保护;整定计算

由于在运行过程中影响因素较多,故而配电网络系统会不可避免的发生故障,一旦设备故障或是电路故障发生,则会对系统的运行带来较大的影响,所以当故障发生时,配电线路继电保护则会在第一时间内对切除和隔离故障,避免故障所带来的影响进一步扩大,确保配电系统能够安全稳定的运行。这就对继电保护装置运行的稳定性提出了更高的要求,因此,需要做好配电线路继电保护整定计算工作,确保继电保护装置动作的及时性和有效性。这就需要掌握好配电线路继电保护线路整定计算方法,并对其中常见问题进行分析,从而制定切实可行的处理措施,以保证配电线路继电保护装置的顺利运行,实现其预定功能和安全目标。

一、对于一般线路整定的计算方法

我国常用的继电保护整定计算方法,对10kv配电线路,线路一般采用电流瞬时断裂,过电流和三相一次重合闸的形式。有一些特殊的线路保护,可以添加其他保护,如:保护Ⅱ期,如电压闭锁保护增加保护的可靠性。以确保整个的安全与稳定。只有在速度显示故障保护为例:

最后10kV线路保护主要考虑设定计算的敏感性,对于变电站电路,可以考虑选择高速故障保护的可靠性。以下两种计算结果,我们常常选择值大的值设置为快速突破。在10kV的线路中主要就是为了保护最末级,因此,在整定计算时,对于定值计算则是偏重灵敏,而对于用户变电所的线路,必须要选择性的通过重合闸进行确保。

①可以通过躲过线路上的配电变压器二次侧再以最大短路电流作为整定。再进行实际的计算当中,也可以按距保护离安装位置比较近的线路,对其最大变压器的低压侧故障作为整定。

②当变电所主变过流保护采用的是复合电压闭锁过流和低压闭锁过流以外的一般的过流保护时,在整定计算中需要将线路速断保护定值和主变过流定值相配合进行计算。

公式:Ik=Kn×(Igl-Ie)。其中:Kn为主变电压比,对于35/10降压变压器为3.33;Igl为变电所中各主变的最小过流值(一次值);Ie为相应主变的额定电流一次值。

③在特殊线路上进行处理时,可以通过几个方面:如果线短,不是毫无保留地以最少的方式,如果变电站的下一个级别的用户,可以使用当限速保护,作为基本的继电保护开关,动作电流和速断保护协调的低水平,可以删除的保护级别是最大瞬时值的1.1倍速断保护设置值。这一次是下一级快速打破将是一个很大的时间间隔,在一些新的变电站或改造变电站,速断保护可以确保其可靠性。

如果保护安装处通过复杂的压力关闭电流或低电压闭锁的主变压器过电流保护,这个时候在计算过电流保护设置值是不计算主变压器流合作。

检查的敏感性。在最小运行方式条件下,选择线路保护范围是大于或等于15%的线的长度设置。

公式:Idmin/Idzl灵敏度1(15%)。其中包括:Idmin15%(15%),最低的线路短路电流、速断Idzl的设置值。在10kV的配电线路中主要是应用了后加速三相一次的重合闸。一般是安装在末级的保护上,因此是不需要配合于其它保护的。在重合闸当中主要考虑的就是怎样对提高重合闸的成功率以及减少重合的停电时间等,从而可以帮助用户尽量减少受到负荷的影响。在一般情况下,重合闸的成功率通常是根据电弧熄灭的时间或者是在外力影响下所造成的故障,从而导致短路物体的滞空时间。一般电弧熄灭的时间必须要小于0.5s,所以,重合闸重合时的连续性,一般应用时间为0.8至1.5s之间。为了确保重合闸可以提高其成功率,所以重合闸的时间可以应用在2.0s左右,由此也证明了,把重合闸的时间从0.8s一直延长至2.0s,可以提高重合闸的成功率20%左右,并具有一定的成效。

二、配电线路继电保护线路整定计算常见问题的处理

2.1涌流问题的处理

2.1.1涌流问题产生的原因

涌流是配电线路变压器因电磁感应现象产生的主要问题,对于整地计算必须予以高度重视。当变压器投入使用或停止使用时,会因变压器铁芯中磁通量的改变而产生非周期性的励磁电流,也称涌流,涌流产生的大小和衰减与变压器容量有直接关系,当变压器涌流超过额定电流的8倍以上时,就会产生涌流问题,不但影响配电线路继电保护装置的稳定,而且会对配电线路功能造成影响,是配电线路继电保护线路整定计算中必须重视的问题。

2.1.2涌流问题的技术处理

可以利用涌流产生的二次谐波避免励磁涌流的危害,降低配电线路继电保护装置出现误动作的可能,可以采用电流速断保护技术避免因励磁涌流过大,进而避免涌流对配电线路的伤害,也可以保护继电保护线路的稳定。

2.2TA饱和问题的处理

2.2.1TA饱和问题产生的原因

配电网线路出口位置会产生短路电流,并且会随着配电网规模和电气系统运行方式而产生较大的波动,如果配电网规模过于庞大则会在出口位置产生高于TA值几百倍的电流,进而导致配电网TA饱和现象的产生[3]。此外,配电网短路时也会产生峰值和波谷差异巨大的电流震荡,加速了TA饱和故障的危害,容易导致继电保护装置出现拒动,并会延长拒动时间,进而扩大了故障的范围,对配电线路和电力设备造成运行上的严重影响。

2.2.2TA饱和问题的技术处理

TA饱和的处理一般通过两方面的技术手段加以解决,一是,规范TA的技术选择,要选用变比值较大的TA,要考虑到配电线路和继电线路的饱和值,一般要将TA值控制在>300/5的范围之上。二是,要通过技术设计和添加设备降低TA的二次负载阻抗,应将计量TA与保护TA相互独立,预防混用带来的问题,此外还应该尽量缩短TA二次电缆的长度,增加二次电缆的径级,降低二次电缆的电阻,防止TA出现饱和问题而产生的故障。

结语

综上所述,作为配电线路继电保护的重要工作之一——整定计算是一项十分重要的基础性工作,要实现配电网安全、可靠运行必须实现配电线路继电保护装置的准确性,因此,在配电线路继电保护整定计算工作中是要熟练掌握一般的计算方法,对特殊情况进行重点计算,重视涌流问题和TA饱和问题对配电线路继电保护整定计算的影响,形成配电线路继电保护整定计算的科学结果和有效措施,确保配电线路继电保护装置的性能,维护配电线路的功能。

参考文献:

[1]贾海韫,王诗然.继电保护整定校核系统研究[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2010.

[2]溥传喜.刍议继电保护整定计算[J].中国新技术新产品,2010.

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