优化配网继电保护配置及整定计算

发表时间:2020/11/16   来源:《工程管理前沿》2020年8月22期   作者:孙 俊
[导读] 配网线路是我国电力资源供应体系中相对重要和关键的一环,
        孙 俊
        国网六安市城郊供电公司 安徽六安 237000
        摘要:配网线路是我国电力资源供应体系中相对重要和关键的一环,在电力资源的转换和输送系统中发挥着重要的作用,因此,对配网继电保护配置及整定计算环节进行不断的创新优化和升级,是我国电力工程事业的一项重要工作。在我国的电力资源对各种用户进行定点配送时,庞大的电力资源要从发电端经变电端再到流通到城市的用电网络中,对这一过程,通常称为电力配网,电力配网过程中,继电保护的配置很重要,整定计算也很重要。本文以配网过程中的继电保护配置和整定计算为研究对象,主要研究配网继电保护配置的优化策略以及整定计算,以供参考。
        关键词:优化配网;继电保护装置;整定计算
        引言
        继电保护的整定计算的工作与继电保护工作遥相呼应,而非独立之外的,那么整定工作就应满足于以下四种相性要求,即"选择性"、"可靠性"、"灵敏性"以及"快速性"。而这四种相性本身相符想成,但又因其特性而相互制约。那么,在满足"四性"的同时,就要对全局进行考虑,从而确保不能顾此失彼。当今社会,随着电力系统的飞速发展,对继电保护工作的相关要求也变得越来越高。在此同时,电子信息技术以及计算机技术中也相继对继电保护工作进行了多样性的增加。继电保护工作也逐渐的适应多方向的发展,对其解决方法进行摸索和探索。继电保护工作的多样性发展,使得对继电保护工作人员提出了更高的要求。要求继电保护工作人员要有良好的继电保护工作的相关理论认识,并有强烈的责任心以及工作热情。此外,工作人员应对继电保护工作有着充分的了解。
        1优化配网继电保护配置的措施
        根据国家对电力资源的管理和运行的统一标准,我国目前运行和使用的电网中的电流,按电压等级一般可分为:特高压(1000kV直流及以上和±800kV直流)、超高压(330kV及以上~1000kV以下)、高压(35~220kV)、中压(6~20kV)、低压(0.4kV~20kV)五种类型;超高压电流包括交流电1000kV和直流电800kV左右两种形式;超高压电流的范围由330kV~1000kV不等;高压电流的范围由35kV~20kV不等;中压电流的范围由6kV~20kV不等;低压电流的范围由0.4kV到0.4kV不等。
        根据《城市电网规划设计导则(Q/GDW156-2006)》,我国配电系统的电压等级划分为高压配电系统35kV、63kV和110kV;中压配电系统6~20kV;低压配电系统380V以下。从而便于统一管理,也可实现专线专用,避免目前线路之间的冲突。配电网络分类如下:
        (1)按照电压等级划分,配电网可以分为:高压配电网(6~110kV);低压配电配电网络(0.4kV)。
        (2)根据供电区域的不同,配电网络可以分为:城市配电网络、农村配电网络和工厂配电网络。
        (3)按照电网的功能划分,可以将配电网划分为:主网(66kV及以上)和分网(35kV及以下)。
        其中,电压等级为10kV或更高的高压用户可直接从(农电)变电站的高压配电装置和高压用户专用线路上供电。下列措施用于10kV电压线路的继电保护装置:
        对10kV继电线路的继电保护,主要有断流保护、限流保护和限流保护,其中限流保护为过电流保护,限流保护也可用于相邻的下级线路。另外还有变压器的投差动保护,气体保护,无电保护,高(低)后备保护,和(信号)过载保护。
        线路保护:I段:按躲线末端最大三相短路电流整定,并根据灵敏度进行校核;II段:按下线电流速断配合,并根据满足灵敏度进行校核;III段:按躲线负载电流速断配合,并按不满足灵敏度进行校核。


        2继电保护整定计算工作的内容
        2.1制定合理的继电保护计划
        负责进行整定计算的技术人员应该结合工作区域电力系统的具体状况,分析变压器的特征,根据变压器的特征来选择具体需要的功能。例如,如果要使用变压器设备来作为降压变,必须充分考虑降压变和升压变之间存在的共同点和差异性。具体需要考虑的问题包括:①变压器的主要电源和其他电源是否应设定方向,电源方向应该朝向母线还是朝向变压器设备。②变压器设备在工作过程中,中压侧与高压侧的中性部位应不应该连接地面,如果需要接地,应该采用直连方式还是通过放电间隙来连接地面。③变压器设备是否具备良好的完全绝缘性能,是否存在有载调压和强迫导向油循环。必须充分考虑以上问题,根据结论来制定继电保护计划。
        2.2明确继电保护设备不同功能的协调关系
        2.2.1保护装置内部元件功能的协调
        一整套继电保护装置中,每一个电器元件都有其特定的功能,要根据不同的功能要求,选用不同灵敏度的元件。但主电气元件必须具有高的灵敏度和可选择性,次要保护元件则不能。对于元件的整定配合,次级元件具有比主保护元件更高的灵敏度。继电保护装置系统内部,次级保护元件可根据功能的不同分为三类:①辨别类元件。安装这类元件是为了确保继电保护具有较高的可选性,如用于保护方向过电流的相关元器件。②闭锁类元件。安装这类元件是为了在常规负荷情况下减少设备的误动发生机率,如用来闭锁线路电压的元器件。③起动类元器件。安装这类元件是为了确保电力系统在出现故障时,继电保护系统能快速启动全部保护环节对电网进行保护。如果继电维护设备系统正在进行模拟电气量收集工作,辨别类、闭锁类和起动类元件通常需要依靠硬件才能实现,但当前使用的是计算机维护设备,这种设备可以直接表现离散形式数字量,因此元件的效果可以通过软件落实。在继电保护工作中,负责进行整定计算的技术人员应该充分具体地研究保护设备每个功能部分的特点,研究这些功能部分内部存在的逻辑联系,根据站里设备的实际问题来分析多种保护功能之间存在的关联,加强保护设备功能的协调合作。
        2.2.2协调继电保护设备之间的合作
        协调继电保护设备之间的合作,制定计算的主要任务。可以通过计算来分析短路电流,充分协调两个保护设备的灵敏性,并促进设备之间的动作时间搭配工作,这样才能确保设备的可选性。这也就是说,在继电设备出现故障时,最接近故障部位的线路必须最先对故障做出反映。要提升保护装置的灵敏性,就必须增加动作持续时间。随着现代社会的用电需求不断增加,电网建设范围持续扩张,目前的电网大多属于高压电网,因此在对电网进行保护时,继电保护必须减少误动的发生机率。
        2.3确保继电保护方案表达清晰
        整定计算任务的根本目标是要根据定值让保护设备能够在电网出现故障时,按照事先制定的动作步骤来保护故障部位,这样才能确保电力网络平稳运转,尽可能减少故障造成的损失。所以在制定了继电保护方案后,必须对方案进行合理表述。在完成整定计算方案编订后,还需制定系统运行标准。使用规范的表述,让技术人员了解各个保护设备应该在哪种状况下启用、应如何使用以及设备的使用效果。
        结束语
        继电保护作为电力系统的第一道防线,在电力安全生产中发挥着举足轻重的作用,继电保护可靠性、选择性、快速性和灵敏性的体现,在很大程度上取决于保护装置本身的可靠性以及保护整定值设置的合理性。分析继电保护整定计算中的危险点,可使整定员在实际工作中把握住重点和关键点,减少计算的盲目性,提高工作效率。
        参考文献
        [1]曲曰阳.电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题[J].电子技术与软件工程,2017(23):224.
        [2]胡茄.发电厂设备的继电保护配置及整定计算[D].华北电力大学(北京),2017.
        [3]曹森.浅谈厂用电继电保护配置与整定的重要性[J].电子测试,2016,(20):132-133.
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