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摘要:继电保护是电网不可分割的一部分。其主要功能是在电源系统出现故障时快速有选择地从电源系统中移除故障设备,以确保系统的其余部分迅速恢复正常运行;当出现异常工作条件时,报警信号会迅速而有选择地发出,并执行手动调整或触发自动装置的调整策略。本文简要介绍了继电保护下设定计算的特点以及继电保护设定计算的基本任务和步骤。以确保电网的安全运行。
关键字:继电保护;设置计算;特性任务;注意事项
1常规10kV线路整定计算方案
1.1电流速断保护
由于10kv线路保护是保护的最小保护计量单位,因此在重新计算中需要对灵敏性进行重新计算,选择适宜的线路,选择重合闸来保证。
1.1.1 按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定
在实际计算过程中,故障整定可以按照距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧确定。
Idzl=Kk×Id2max
式中:Idzl为速断一次值;Kk为可靠系数,取1.5;Id2max为线路上最大配变二次侧最大短路电流。
1.1.2当保护安装处变电所
主变过流保护为一般过流保护时,需要加强线路速断定值和主变过流定值的结合。
Ik = Kn×(Igl-Ie)
式中: 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。
1.1.3特殊线路的处理:
1)线路很短,最小方式时无保护区,当下一次为变电所用户时,需要及时将其改为时限速断保护。动作电流和下级保护立即采取措施加强配合,在规定的动作时限内下级速断一个时间差。在无其他更有效的保护措施下,一般采用重合闸来进行保护。
2)当保护安装处主变过流保护装置是复压闭锁过流装置或者低压闭锁过流时,难以有效和主变过流有效配合。
3)当线路覆盖面较广时,且线路上用户较少,可以采用线路末端最大短路电流进行整定,且建议在1.3-1.5范围内取可靠系数来保证灵敏性。
4)如果速断定值和负载电流之间的差距较小时,需要对励磁涌流的能力进行快速判断。
5)对灵敏度进行校正。在一般运行方式下,线路保护的范围不高于线路长度的15%。
1.2 过电流保护
1.2.1 按躲过线路最大负荷电流整定
Idzl = KZ×Ifhmax
在公式中,Idzl是过电流的主要值; Kz是综合系数,取值范围为1.7至5。当负载电流较小或线路具有较大启动电流的负载(例如电动机较大)时,将使用较大的系数,否则使用较小的系数用过的; Ifhmax是线路的最大负载电流。在具体计算中,最大负载电流可以由自动化设备收集。
1.2.2根据旁路线路上配电变压器的涌入电流进行设置
变压器的涌入电流通常为额定电流的4至6倍。由于配电线路在负载线路上的分散,需要将总的励磁涌流分解为多个较小的单个励磁涌流,因此在实际计算过程中可以适当增加励磁涌流系数。
1.2.3特殊情况的处理
(1)当线路较短且配电变压器的总容量较小时,应为Kz或Klc选择较大的系数;
(2)当线路较长且过电流近后备灵敏度不够时,采用多电压阻断过电流或低压阻断过电流保护,此时负序电压为0.06Ue,低压为0.6〜0.7Ue ,并根据正常的最大负载电流设置工作电流。如果无法更改保护,则应在线路中间安装一个保险丝。
(3)当远程备用灵敏度不够时,由于每个配电变压器的高压侧都有一个熔断器,因此可以不考虑。
3、10kV保护整定中容易忽视的问题及对策
3.1 励磁涌流问题
3.1.1 励磁涌流对继电保护装置的影响
励磁涌流是变压器独有的。这是由于以下事实引起的:当变压器掉落到空气中时,变压器铁芯中的磁通量不会突然改变,并且会出现非周期性的磁通量分量,这会使变压器铁芯饱励磁电流呈突然性增加,增大的最大励磁涌流达到了额定电流的6-8倍,通过数据分析不难看出,变压器的容量和励磁涌流倍数反比例关系,变压器的容量减小,
励磁涌流倍数越大。且会呈现出一定的衰减趋势,衰减的时间常数也与变压器的尺寸有关。容量越大,时间常数越大,并且涌入电流越长。
10kV线路配备了大量的配电变压器。线路投入运行后,这些配电变压器将挂在线路上。在闭合时,每个变压器产生的励磁涌入电流会叠加在线路上并来回反射,从而导致复杂的电磁瞬变过程,当系统阻抗较小时,会出现较大的涌入电流,并且时间常数也很大。在二级电流保护中,由于电流速断保护的灵敏度,工作电流值通常较小,特别是在长线路或系统的阻抗较大时。
3.1.2防止浪涌电流引起故障的方法
励磁涌流具有两个明显的特征。一种是它包含大量的二次谐波,另一种是其大小随时间衰减。起初,浪涌电流非常大,一段时间后,浪涌电流衰减至零。利用浪涌电流的特性,在电流速断保护装置中增加较短的时间延迟可以防止由励磁浪涌电流引起的故障。此方法的最大优点是无需修改保护设备(或仅进行简单的修改)。
3.2 TA饱和问题
3.2.1 TA饱和对保护的影响
当10kv线路出现短路时,由于自身保护,侧感应电流将无线趋近于0,保护装置无法顺利运行。在此种情况下,需要通过母联断路器或者主变压器后备保护来及时消除故障,这种处理方式故障处理时间较长,且事故的处理范围大,难以有效保证电源的可靠性。
3.2.2避免TA饱和的方法
避免TA饱和主要从两个方面开始。一是当选择TA时,变换率不能选择得太小。应考虑线路短路时的TA饱和问题。一般来讲,10kV线路保护的TA变比优于300/5;另一方面是,有必要使TA次级负载阻抗最小化,避免共用TA进行保护和测量,缩短TA次级电缆的长度,增加次级电缆的横截面。对于综合自动化变电站,应尽可能使用10kV线路,以使用保护,测量和控制产品.并将其现场安装在控制面板上,可有效降低次级回路阻抗并防止TA饱和。
3.3 所用变保护问题
3.3.1 所用变保护存在的问题
使用的变量是一种容量较小,可靠性要求较高且安装位置特殊的相对特殊的设备。它通常连接到10kV总线。其高压侧短路电流等于系统短路电流,可以达到十kA以上,并且低压侧插座短路电流也更大。人们通常对使用的变压器保护的可靠性没有给予足够的重视,这将严重威胁整个10kV系统中使用的变压器的安全运行。
3.3.2解决方案
为了解决拒绝使用的变压器保护的问题,我们应该从保护的合理配置开始。 TA的选择应考虑所用变压器的饱和问题。同时,必须将用于测量的TA与用于保护的TA分开,并且将用于保护的TA安装在高压侧。为了确保对所使用的变压器的保护,将计量TA安装在所使用的变压器的低压侧,以提高测量精度。就固定值设置而言,可以根据所用变压器低压插座的短路来设置电流速断保护,而可以根据所用变压器的容量来设置过载保护。
结论:继电保护装置的设定计算是一项相对复杂的任务。其专业水平决定了设置计算软件的设置计算系统必须与实际的电源系统结合使用。在充分考虑用户需求的基础上,电气保护设定计算软件不断升级,使软件更加智能。
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