电流整定值范文

电流整定值范文（精选8篇）

电流整定值 第1篇

关键词：变压器,并列,过电流保护定值,整定,N-1

1 基本情况

某110kV变电站有容量分别为50、20MVA的2台变压器,正常情况下,2台变压器分列运行。在电网检修时,该变电站的负荷明显增大,为了提高供电可靠性,将2台变压器并列运行。变压器的低压侧后备保护为过电流保护,保护定值按变压器额定电流的1.5倍整定,过电流保护未采用复合电压元件闭锁。系统接线图如图1所示。

并列运行的变压器必须满足:(1)接线组别相同;(2)变比差值不超过±0.5%;(3)短路阻抗差值不超过±10%;(4)2台变压器的容量比不宜超过3:1。该变电站的2台变压器接线组别、额定电压、容量比(2.5)均满足并列运行条件,短路阻抗差值为[1]:

因短路阻抗差值远大于10%,故2台变压器并列运行时,负荷分配极不平衡。

考虑到实际运行中变压器存在有功、无功损耗,采用牛顿拉夫逊算法,用Venas可视化电网分析软件进行电网潮流计算,潮流分布如图2所示。

从图2可知,在实际运行中存在小变压器过载而大变压器无法充分利用的情况。

2 并列运行变压器过电流保护定值整定

按照导则[2]中关于变压器后备过电流保护定值整定原则,变压器过电流保护应按躲过可能流过变压器的最大负荷电流进行整定。并列运行时,需考虑变压器是否满足N-1的情况。

2.1 满足N-1时的变压器过电流保护整定

在本例中,如果50MVA或20MVA变压器停运,另一台变压器不过负荷,那么变压器的过电流保护按躲过本身的额定电流整定即可,动作值整定为:

式中,Krel为可靠系数,取值为1.2～1.3;Kr为返回系数,取值为0.85～0.95;Na为TA变比;IL,max为最大负荷电流,此处可取变压器的额定电流。

这种情况下,复压闭锁功能应尽量退出,因为复压闭锁功能的投入,会降低10kV线路的远后备灵敏度;同时,按照导则[2]要求,复合电压启动的过电流保护宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不能满足灵敏度要求的降压变压器,而此时的变压器过电流保护能够满足运行的要求,故复压闭锁功能需要退出。

2.2 不满足N-1时的变压器过电流保护整定

变压器运行不满足N-1时,过电流保护需要配置复合电压闭锁元件或重新选择电流保护所采用的最大负荷电流。

如果用10kV总负荷电流代替变压器的额定电流来计算过电流保护的动作值,那么该值比按变压器额定电流计算出来的要大,因此过电流保护对变压器及10kV线路远后备的灵敏度会降低。

对采用复合电压闭锁原理整定的过电流保护,其低电压元件的动作值,导则[2]要求整定为(0.5～0.6)倍的系统额定电压,但在10kV线路末端故障时,低电压元件采用上述整定值,基本不能满足变压器及线路远后备灵敏度的要求,需要适当提高整定值。按照电网运行规定,系统电压可以在额定值的10%范围内波动,考虑到一定的裕度,可靠系数取1.1,则低电压的整定值可整定为[3]:

Uzd=0.9UN/1.1=0.818 UN

式中,UN为系统运行时额定电压二次值,100V。因此低电压的整定值可取80V左右。

在N-1运行方式下,负荷电流超过了变压器的额定电流,需考虑因负荷电流引起的10kV母线电压降。全站负荷为50.65MVA,在20MVA变压器单供时的系统电压标幺值如图3所示,此时的10kV母线电压为额定电压的0.953倍,低电压元件的可靠性降低。因此,对于不满足N-1的变压器,采用复压闭锁时,应尽量提高低电压元件的动作值,并校核在此情况下的母线电压,以防止保护误动。

参考文献

[1]胡景生.变压器经济运行[M].北京:中国电力出版社, 1999

[2]DL/T 684—1999大型发电机变压器继电保护整定计算导则[S]

电流整定值 第2篇

1.1电力系统短路故障及其危害

在发生短路时可能产生以下的后果：

1.通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏；

2.短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命；

3.电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量；

4.破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振动，甚至使整个系统瓦解；电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般又称过负荷），就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生振荡等，都属于不正常运行状态。故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。系统事故的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雷击等）以外，一般者是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可能大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术［1］，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上［2］，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用［3］，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究［4］，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用［5］，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的作用

被誉为电力系统“静静哨兵”的继电保护，一年365天，每天24小时站岗放哨，是保证电力系统安全、稳定运行的钢铁长城。建国以来常抓不懈的继电保护正确动作率成绩显著，经过科研制造、设计、运行单位几代继电保护人的共同努力，220kV以上超高压电网的继电保护装置正确动作率达到98%以上，对电力系统发生的各种故障能迅速、正确地隔离，全国没有发生过类似美国、法国、印度等国家的大面积、长时间的大停电事故，保证我国电力系统安全、稳定、经济运行，继电保护功不可没，同时造就了一支工作责任心强，作风严谨、特别能战斗的继电保护队伍。随着微电子技术的迅速发展，继电保护装置发生了新飞跃，计算机技术、网路技术等高新科技在几点保护应用技术中得到

2.1保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。

2.2对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

2.3对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置，同时也是监控电力系统正常运行的装置。

3继电保护定值计算及意义

3.1继电保护整定计算

电力系统继电保护起着保证电力系统稳定运行的作用，万一电力系统出现故障，继电保护装置必须迅速、准确地切除故障元件。保护的合理配置与正确选择，是保障电网安全运行的重要条件。从安全运行角度出发，电网对继电保护装置性能提出了严格的要求，其必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性。电力系统继电保护装置的可靠运行涉及到继电保护的配置设计、制造安装、整定计算、运行维护等很多方面。其中优化的保护配置和正确地进行整定计算，对保证继电保护装置的可靠运行具有及其重要的作用。

3.2继电保护整定意义

继电保护需要考虑的包括电网接线方式和运行方式的很多因素。随着电力系统的发展，电网规模越来越庞大，接线方式和运行方式也日益趋于复杂化，其中环网重叠，长输电线和短输电线相互联接已经很普遍。这给整定计算增加了难度。为了满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,使继电保护配合达到最佳状态，继电保护整定计算过程中，必须对电网的各种运行方式进行详细周密的计算。但是，整定计算的计算量大，计算过程复杂。整定过程中，计算短路、断线及复杂故障的计算，对短路计算要求极高。环网线路保护配合困难，复杂环网结构系统中的线路后备保护定值相互配合，构成配合关系网，很难使整定计算定值各个保护装置完全配合。

整定计算的方法没有统一的标准，不同类型、不同电网的继电保护，整定计算方法极端相差很大。

考虑因素太多，变化大。保护整定计算中要考虑多种运行方式和故障情况，而且实时变化性较大，难以确定具体整定方法。由此可以知道，电力系统的运行对继电保护整定计算有着急切的需要，而继电保护整定计算软件会大大减少工作人员的操作和维护难度，提高运行维护能力和效率，使得电网在较佳状态下运行，保证了可靠性。

4目前国内外继电保护定值整定计算现状

继电保护定值整定计算的工具和方法随着科学技术的不断进步而不断进步。无论国际海事国内，从其发展历程而言，大体上能分为四个阶段：

50年代的全手工计算阶段 从

电磁式保护装置 到

晶体管式继电保护装置、到

集成电路继电保护装置、再到

微机继电保护装置。

第二章 继电保护原理 2.1方向距离保护原理

随着电力系统的发展，电网规模越来越大，结构也越来越复杂，继电保护整定计算的工作量也越来越大，而且整定计算的定值无法通过实际故障的情况，来验证其选择性和灵敏度。整定计算程序只能校验保护定值对本线的灵敏度，不能计算保护定值的远后的保护范围。另外，对于新设备的投产，整定计算不可能进行整个电网的保护整定计算，而只能进行局部电网的保护定值整定计算，因此，日积月累在整个电网保护定值配合上，可能会出现偏差，造成保护定值之间的不配合而使保护误动。整定的工作一般流程如下图：

往往审核人的审核只对计算结果进行审核，在运行方式上的考虑及配合是否合理还不能验证，而且校验工作也不是很直观。因此，开发研制继电保护仿真程序是非常必要的，也将是非常实用的。

有了继电保护仿真程序，将有助于继电保护的定值的校验，防止运行中的继电保护定值的失配及灵敏度不足等问题。继电保护仿真程序具有模拟电网各种故障(包括复故障)的功能，以校验保护定值的正确性与否，增加了以上环节后，保护定值整定计算工作的流程图如下：

二、继电保护仿真系统的组成

继电保护仿真程序就是利用计算机程序模拟电力系统各种故障，用故障量来检测保护的动作行为，并能输出各站的保护动作情况。其主要由程序和数据库两部分组成。

(一)数据库主要有：

1、电网一次系统图：

包括所有整定范围的一次电网结构图，应标有断路器状态，断路器在断开位置和合闸位置应有明显区别，以提醒计算人员有关保护动作跳闸情况。

2、继电保护定值库 a、元件参数：电网元件参数数据是用来模拟故障计算时依据，必须是电网运行元件的实测参数。

b、继电保护定值库：与在电网中运行的实际定值一致，包括各种保护的定值。(二)程序部分

程序主要包括下面几个部分：模拟故障计算、保护动作行为的判断和报告输出等。

1、模拟故障计算程序：

模拟故障计算程序是仿真系统的核心，它应能够模拟各种故障类型，并对各厂、变每条线的保护的各种测量值进行计算，如相电压、相电流、相间阻抗、接地阻抗、零序电流、负序电流等。

2、保护动作行为的判断

根据程序的计算结果，与继电保护定值比较，来判断继电保护的动作行为。对各种保护分别进行判断。对于阻抗、电压和电流等保护的判断，直接用测量值与定值进行比较，比较的顺序是，从一段开始，如果在一段范围内，则输出保护动作，不再进行下一段的比较；如果一段不动，再与二段定值比较，以此类推。纵联保护的动作与否，要看对侧高频测量元件是否动作，如果也动作，则输出高频保护动作，否则，判断为未动作。而分相电流差动保护还应与线路对侧矢量电流相加再与定值进行比较。

3、输出报告 比较完毕后，输出保护动作情况报告，并在电网一次结线图上标明保护动作情况。输出报告中保护动作情况表应有如下内容： 时间：年月日时分秒 系统运行方式：

机组运行情况，元件检修情况，故障情况：

故障地点，故障类型，相别，故障量：UA，UB，UC，3U0，IA，IB，IC，3I0 保护动作：

变电站名，线路名，测量值，保护定值，动作时间，灵敏度

从报告中可以清楚地看到保护的动作的详细情况。

电流整定值 第3篇

关键词：继电保护,整定计算,防范措施

引言

继电保护是电网稳定和安全运行的关键因素, 其定值整定的正确与否, 直接关系到继电保护的动作行为。保护定值的计算与整定涉及设计、施工、调度、检修和运行等多个部门和专业, 任意环节出现问题, 都可能出现“误整定”, 给电网运行埋下安全隐患, 甚至引起电网安全事故。

1 整定计算资料的收集和整理

1.1 资料的收集整理是整定计算的基础工作

整定计算需要的资料, 一般包括设备参数、设计图纸、厂家技术说明书等三类。资料的收集整理对于整定计算来说等同于工程项目前期工作, 资料收集不全或不准确, 直接会误导整定计算人员, 小则导致返工, 大则导致定值计算错误。

一次设备参数和图纸, 主要用来计算相关设备阻抗和参数、进行设备电气性能的校核及运行方式的确定。主要包括电力变压器、电容器、电抗器、互感器、消弧线圈等设备铭牌数据、线路实测参数、线路单线图、变电站主接线图、设备内部结构图及连接图等。

二次设备参数和图纸, 主要用来编制定值通知单、确定出口控制字。主要包括打印定值清单、软件版本号、校验码、逻辑及出口回路图等。

厂家技术说明书, 主要对设备参数、功能、原理、控制字设置方法等进行说明, 尤其是二次设备技术说明书是整定计算不可缺少的资料。

1.2 存在问题

1.2.1 资料报送不正确

项目管理单位对参数报送工作重视不够, 图省事, 照抄设计图纸参数, 不对设备铭牌和试验报告进行核对, 导致一次设备参数报送错误。

图纸或资料与现场实际不符, 设备状况发生变化后, 没有及时修改图纸, 报送与实际不相符的图纸。

对核对保护装置定值清单工作不理解或不重视, 加之部分保护装置没有配置打印机, 需要手抄, 现场图省事直接复印说明书定值清单应付差事, 没有核对定值清单, 导致实际定值和报送定值清单不相符。

1.2.2 资料报送不齐全

整定计算所需资料必须齐全, 否则整定计算结果可能不正确。了解并掌握调度部门所需参数的作用, 才能提供齐全的资料, 如电流互感器饱和倍数一般用来校核速断保护电流值是否超过CT饱和值, 如果不提供, 速断保护定值大于CT饱和值, 实际动作值将小于定值, 造成保护误动作。

配网单线图没有及时更新, 导线型号和长度标注不清, 没有标注大容量配变参数等, 都会导致整定计算时考虑欠周, 导致定值出错。

1.2.3 资料报送不及时

调度部门对各类工程资料报送都有相应的时间要求, 但由于工程节点计划安排紧凑, 给保护整定计算人员的工作时间不足, 这样忙中出错, 容易导致定值计算结果错误或考虑不周的情况。

整定计算需要电源侧线路参数, 才能计算变电站母线系统阻抗, 而系统阻抗是整定计算的基础参数。实际工程中线路施工往往会因各种原因受阻, 最终路径也有可能发生变化, 往往是变电站的参数报送较早, 线路参数迟迟不能报送, 定值计算只能进行相关前期准备工作。而一旦线路贯通, 提供线路参数后, 才能核算变电站定值, 而工程管理部门往往以变电站参数报送时间早就报送为由, 催促出定值。

1.3 解决措施

各级调度部门应以正式文件下发整定计算参数报送规定及要求, 规范参数报送工作, 定期对相关人员进行培训, 明确各类参数在整定计算中的作用和用途。

工程管理部门在制定项目节点计划时应充分考虑设备到货、施工周期等因素, 为整定计算考虑充足的时间。

为保证资料报送的准确性和严肃性, 工程管理部门应对所报送资料进行审核签字并加盖单位印章后再进行报送, 对报送资料的正确性把好关。调度部门应将原始资料随整定计算书一同保存, 做好资料更新和审核工作。

2 定值计算工作

2.1 定值计算需要密切结合现场实际

定值计算是一项专业性很强的工作, 既要熟悉二次设备, 也要了解一次设备, 对理论知识和现场实际工作经验都有较高的要求。

2.2 存在问题

2.2.1 保护厂家众多, 产品繁杂, 容易出现“误整定”

常规电磁式继电保护装置功能简单, 而微机保护功能丰富, 在同一硬件平台上, 可实现多种保护功能。由于微机保护厂家众多, 同一保护名称各异, 定义不同, 同一厂家不同软件版本的装置定值项、整定范围可能不同, 存在诸多差异。厂家技术说明书的更新跟不上产品的升级换代, 存在实际到货装置和说明书不对应的情况。

整定计算人员在计算完定值后, 不得不花费大量时间和精力, 学习装置说明书, 研究控制字、参数设置等内容, 而且由于说明书和现场装置不对应, 整定计算人员依据装置说明书整定而导致定值出错。

2.2.2 保护定值单不完整

保护装置参数、内部参数中一些设置值与保护定值密切相关, 但由于不在定值清单中, 加之说明书写得也不清楚, 整定计算人员不敢贸然在定值通知单中下此类参数值, 一般采用出厂默认值或由厂家进行设置。一旦运行中设备异常, 需要更换装置插件, 出厂设置值可能不符合现场运行要求, 有可能造成保护异常告警或不正确动作。

跳闸矩阵的设置与现场接线有很大关系, 一方面厂家必须保证说明书和装置一致, 另一方面现场必须进行测试;不管跳闸矩阵在定值清单中还是在内部设置当中, 都应该作为定值的一部分, 反应在定值通知单中, 便于现场管控和进行定值核对。

2.3 解决措施

2.3.1 加强规范化、标准化管理

继电保护“六统一”标准之一为保护定值、报告格式统一的原则, 要求各保护制造商按照标准格式进行保护定值、报告格式的统一, 从源头上解决同一类型保护配置规范性问题, 为现场运行维护创造良好的条件。

整定计算部门应做好整定计算标准化作业, 按照厂家、装置型号做好定值模板和计算书模板, 同一厂家同一型号保护装置定值通知单格式宜统一, 对于保护配置一致的装置, 控制字、安全定值等也应设置一致。一是给现场执行带来很大的方便, 二是减少定值通知单编制时间, 加快定值单审核、流转速度。

2.3.2 加强整定计算人员和现场调试人员的沟通学习

整定计算和现场调试是继电保护工作两个重要的环节, 任意环节出问题都会导致误整定。整定计算人员应加强与现场调试人员和厂家技术人员之间的交流和学习, 建立良好的信息传递、沟通机制。所有涉及保护定值的参数、控制字必须完整的体现在定值通知单中, 整定计算人员下发调试定值, 现场将调试结果及时反馈给整定计算人员。

定值通知单项目必须齐全, 避免部分重要定值缺失, 导致现场保护定值执行人随意整定, 留下安全隐患。

3 定值的执行及归档工作

3.1 定值单执行流程

定值单一般一式四份, 整定计算、调度、检修及运行人员各持一份。

定值通知单经两级审核并加盖整定计算专用章后下发检修单位和调度, 检修单位专责人对定值初核后列检修计划, 经调度批准后安排现场调试工作, 现场调试正确后和运行人员进行核对, 双方签字并各保存一份定值。

保护投入前运行人员与调度员进行核对定值, 正确无误后, 双方签字, 并由调度部门填写执行日期并加盖已执行印章, 将一份定值返还整定计算部门。

3.2 存在问题

3.2.1 定值单与现场不相符

定值单在实际执行中由于一系列主客观原因, 在调试时会发现一些问题, 不可避免存在定值单修改的情况, 一般由定值计算部门通知相关部门修改, 之后补发修改后的定值, 新下发的定值不能及时送达变电站, 使保存的定值单与现场定值出现偏差。

3.2.2 一次设备参数没有进行核对

新建变电站验收时有可能定值还没有下发, 验收时以临时定值进行测试, 设备标识没有安装到位。而新设备启动前所有的一次设备柜门都已全部封闭, 现场拿到定值后没有再次核对间隔和一次设备参数, 有可能出现电流互感器变比等不正确, 造成误整定。

3.2.3 特殊运行方式下继电保护定值执行

继电保护整定计算一般只考虑正常运行方式, 一些特殊运行方式下保护定值必须做出相应的调整, 需要运行方式合理安排, 一般不单独下发定值。

如110k V线路新投运, 一旦电流互感器极性接反而又发生区内故障时, 距离保护和零序过流保护都因有方向元件而拒动。这种情况下就需要在线路供电前退出零序保护方向元件, 互感器极性测试正确后再投入零序保护方向元件。对这种保护定值的临时修改, 必须在运行方式或启动方案中予以明确。

3.2.4 运行管理

由于保护软件版本升级很快, 110k V及以下保护存在多个软件版本保护共存的现象, 由于装置数量庞大, 且停电时间安排困难, 在软件本身没有缺陷的情况下一般不会安排软件升级工作。而保护插件备品备件一般按购置时的最新版本配置, 一旦保护装置出现异常, 需要更换插件, 牵扯到软件版本升级的问题, 有可能定值也需要做相应的调整。

3.3 解决措施

3.3.1 建立健全继电保护定值单闭环管理措施

继电保护定值单的执行牵扯到整定计算、检修、运行、调度等多个专业和部门, 应建立闭环管理措施, 参与定值单执行的各部门人员应严肃定值单执行工作, 将责任落实到人, 使每个环节都能追溯, 做到可控、能控和在控。

3.3.2 加强保护装置运行管理

新投运设备必须认真核对一次设备参数, 并做好传动试验;继电保护装置特殊运行方式下的投退必须在调度规程中进行明确, 调度在安排运行方式时必须同时考虑保护定值的调整。

规范保护装置软件版本管理, 定值通知单必须注明软件版本及校验码, 同一地区同型号保护软件版本不宜过多, 宜结合年度技改大修计划, 升级软件版本较低的装置。

做好反事故措施及事故预案, 提前研究保护软件版本升级后是否需要重新核算定值, 防止在处理保护装置紧急缺陷时因定值清单变化出现误整定。

4 结语

发电厂厂用电保护配置及定值整定 第4篇

关键词：发电厂,厂用电,继电保护,整定计算

0引言

发电厂在启动、运转、停投、检修过 程中, 有大量用 电动机拖动的机械设备, 用以保证机组的主要设备 (如锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等) 输煤、碎煤、除灰、除 尘及水处 理的正常 运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、实验、检修、照 明用电设备等都属于厂用负荷, 总的耗电量统称为厂用电。厂用电系统为电厂内部供电级别最高的系统, 一旦出现问题, 将直接影响到电厂设备的正常运行, 严重时将造成停机事故的发生, 甚至造成人身伤害。因此, 厂用电继电保护对可靠性、速动性、选择性之间的配合要求很高, 如何满足这方面的要求仍是个难题。

近年来, 由于对厂用电系统的重视不足, 厂用电系 统继电保护的整定计算也存在一定的误区, 已经在很多电厂发生过保护拒动、误动事故, 严重的造 成机组停 运时间长 达2个多月。所以很有必要对发电厂厂用电继电保护的配置和整定计算进行研究, 以求最大限度地合理化配置厂用电保护, 确保厂用 电的可靠运行, 从而保证机组的安全、稳定运行。下面以本公司2台600 MW火电机组的厂用电保护配置及存在的问题为例, 对其配置和整定原则进行整理、分析, 并提出一些继电保护整 定计算的新思路, 以确保保护可靠、正确动作。

1高、低压厂用变压器保护整定计算

由于厂用电系统存在电动机自启动情况, 以往的整定计算中高压厂变分支低电压闭锁过电流保护, 动作电压按躲过电动机自启动最低残压 计算, 动作电流 按变压器 分支额定 电流计算, 其动作时间与低压厂变定时限过电流保护动作时间配合计算或与低压厂变限 时速断保 护动作时 间配合计 算, 时间长达1s多, 有的甚至达到2s以上。如某电厂分支复合电压过电流保护动作时间按与低压变压器的限时速断保护动作时间相配合取1.1s, 而高压厂变分支负荷的快速保护动作时间一 般为0s, FC回路的动作时间一般在0.1s以下, 如果保护配合的时间级差取0.3s, 则该电厂的分支复合电压过电流保护动 作时间就多出0.7s, 如果发生短路故障必然加重设备的损坏 程度或使短路范围扩大。目前, 高压厂变分支复合电压过电流保护一般的整定方法为:低电压动作值按躲过电动机自启动时最低残压计算, 负序电压动作值按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定, 动作电流按躲过对应分支额定电流计算或者按电压元件保护范围末端两相短路时有足够灵敏度计算。按照这种 整定原则, 高压厂变分支低电压闭锁过电流保护动作电流都比较大, 其动作电流能与 各馈线的 瞬时电流 速断保护 动作电流 配合, 同时在此动作电流时, 各馈线FC回路高压熔断器考虑误差后的熔断时间小于或等于0.1s, 则厂用分支过电流保护 的动作时间可采用0.4s或0.5s。

厂用变压器的温度保护。母线厂用高 低压变压 器一般都配有温度保护、瓦斯保护等非电量保护, 其中温度保护按 照不同的动作温度整定为报警、跳闸2种不同的出口方式, 但是, 根据运行实践, 测温元件极不稳定, 温度表计里的机械机构 及继电器也存在不稳定因素, 动作极不可靠, 所以, 温度保护一般应该只动作于发信号, 而不动作于跳闸。

2FC回路保护的配置

由于真空接触器只能接通和开断电动机的启 动电流或 低压厂变的空载电流和负荷电流, 而不能断开超过其允许断开电流值的短路电流, 故短路电流大于接触器允许断开的电流值时应由高压熔断器切除短路电流。所以, FC回路电流 速断保护动作时间应与熔断器的熔断时间相配合, 即短路电流大于等于真空接触器允许切断电流时, 熔断器应先于保护动作前 熔断, FC回路高压熔断器和 电流速断 保护动作 时间特性 如图1所示。当短路电流等于I2时熔断器和电流速断保护同时动作;当短路电流大于I2时, 由熔断器切除短路电流;当短路电流介于I2与I1之间时, 由电流速断保护以延时时间top.set动作切除短路电流;当短路电流小于I1而又大于熔断器的最大工作电流时, 由熔断器熔断切除短路电流。根据国内熔断器的熔断特 性及一般设备熔断器的配置原则, 当短路电流达到几千安培 时, 熔断器的熔断时间约为0.05~0.1s。如某电厂闭式循环水泵采用FC回路供电, 采用的是型号参数为WKNH0315/200A的西安熔断器, 电源近区短路时的短路电流为7.8kA, 图2是该品牌熔断器的熔断特性, 查图可知在电源近区短路时该熔断器的熔断时间小于0.06s, 取0.1s, 时间级差取0.3s, 则该电机电流速断保护的动作时间应该取0.4s。有一些继电保护人员认为, FC回路发生短路时完全靠熔断器的熔断来切断 短路电流, 而不投电流速断保护。当短路电流介于I2与I1之间时, 应该由电流速断保护动作切除短路电流, 不投速断保护只靠熔断器熔断来切断短路电流显然是错误的。这样做只会延长 保护的动作时间, 使故障扩大, 进而造成更大的损失, 应该引起整定计算人员的注意。

3电动机堵转保护整定计算

当电动机在启动过程中或运行中发生堵转时, 电流将急剧增大, 容易造成电动机烧毁。目前, 电动机的堵转保 护一般都是电流保护, 采用正序电流构成, 动作时间按躲过电动机的 启动时间整定。堵转保护当不引入转速开关触点时, 正序动作电流取 (1.3~1.5) In, 动作时间取1.2 (20~25) =24~30s;当引入转速开关触点时, 正序动作电流值 可取 (1.5~2) In, 动作时间取0.8 (20~25) =16~20s。目前很多电厂没有安装电动机转速开关, 给电动机的安全运行埋下了隐患, 当电动机 发生堵转时, 常常是保护正常动作了, 电动机也烧坏了。鉴于此, 应引入电动机转速信号, 与动作电流相配合, 共同实现电动 机的堵转保护。

4结语

本文主要针对发电厂厂用电系统中一些重要的 保护配置和定值计算展开研究, 通过参考一些专业书籍和教材, 结合笔者近年来从事继电保护工作的亲身经历和工作经验, 本着实事求是、认真细致的原则, 归纳出厂用电系统在整定计算中 应该注意的一些问题, 希望能为发电厂继电保护整定人员提供一些技术参考。

参考文献

[1]许正亚.发电厂继电保护整定计算及其运行技术[M].中国水利水电出版社, 2009

[2]高春如.大型发电机组继电保护整定计算与运行技术[M].中国电力出版社, 2006

[3]王朗珠, 将燕.发电厂电气设备及运行[M].中国电力出版社, 2008

继电保护定值在线整定功能的实现 第5篇

现有继电保护的定值修改是一种离线模式, 继电保护装置的整定定值一经确定, 运行人员首先向调度员提出申请, 为防止误整定造成保护误动作, 经调度员许可后, 继电保护工作人员必须先退出保护装置的出口压板后再修改定值, 定值修改完毕投入出口压板后, 运行人员再向调度员汇报。这种修改保护装置定值的模式涉及环节多、周期长、易出错。在这种背景下, 研究开发一套装置定值在线整定系统具有重大意义。

(1) 定值在线整定的实现主要依靠电子、通信技术的进步, 通过快速的在线整定, 提高了电力系统响应的实时性、敏捷性。

(2) 通过可靠的通信和软件校核, 提高了定值修改的可靠性和安全性, 从而减少人为因素导致的错误。

(3) 通过远方在线整定, 可大大降低运行人员的工作量。

(4) 以信息化、数字化为手段, 跨区连接保护装置与调度保护整定计算系统, 实现了继电保护装置定值写入与读出的自动化, 是智能电网建设有益的尝试和具体实践。

(5) 当电网运行方式发生变化, 实时修正继电保护定值, 最大限度地满足继电保护选择性、灵敏性、速动性, 使得保护效果达到最优, 提高电网运行的智能性。

为此, 众多学者开始研究保护定值的在线校核和在线整定[1,2,3,4,5], 定值在线整定是整定计算系统横向一体化的重要功能, 而离线系统和在线装置的结合, 是定值在线整定的一种形式, 能够大大提高定值执行效率, 避免人为误操作。继电保护智能化是智能电网的一个重要组成部分, 为了使保护定值有更好的适应性, 必须具备定值在线调整功能以适应系统的运行方式变化。本文将详细介绍定值在线整定系统的主要结构和功能体系, 针对定值在线整定系统开发过程中遇到的关键问题进行分析, 给出解决办法。

1 技术方案

1.1 数据跨区传送

由于整定计算系统在III/IV区, 保护装置在I/II区, 整定计算系统的数据传送到保护装置中必然存在跨区问题, 按照安全防护规定必须用到反向隔离装置。根据国家电网规定, 反向隔离装置传输信息时必须使用隔离装置自带的软件进行文件传输。国家电网推荐的文件传输格式是E语言格式[6], 基于E语言格式, 将保护装置的定值信息定义如下:

格式定义中含义解释如下:

Properties中包含本定值单的一些关键信息, 其中:Book No:定值单编号;Substation:所属变电站;Company:所属公司, 区分各单位;Branch Type:所保护支路的类型;Branch:支路名称;Breaker:线路保护对应的开关名称;Equipment Name:装置名称;Equipment Version:装置版本;Equipment CRC:保护装置校验码;Equipment Factory:装置生产厂家。

Setting Value中包含定值信息。其中, CPU:保护CPU号;Protection Group:保护组, 用于在CPU下的分组, 比如高压侧、低压侧, 为了处理CPU下定值项重名的情况;Protection Item:定值项;Code:定值项代码, 如KG1;Name:定值项汉字名称;Value:定值项值;Value Type:定值项值类型;Range:定值项范围, 根据保护装置说明书录入;Unit:定值项单位, 根据保护装置说明书录入。采用E语言格式将整定系统中的定值单内容传输保护装置中, 有效解决了数据跨区传输问题。

1.2 定值在线整定方案

参照电网各自动化系统的功能设置和专业分工, 定值在线整定功能被划分为故障信息系统[7,8]的范畴。本系统将故障信息系统看成通信通道, 同时具备与故障信息系统相联系的接口, 此接口通过反向和正向隔离装置, 完成定值整定系统和故障信息系统之间的双向通信, 实现定值单等数据的收发。

在线整定系统方案结构如图1所示。

依托故障信息主站建设的装置定值在线整定系统, 故障信息主站完成定值单解释并将其导入主站数据库, 系统按顺序读取E语言文件中的定值内容并放置于一个结构体化的缓冲区中, 对定值单内容进行解析, 进行如下操作。

1) 定值模板的比较。主站系统从装置中读取装置的版本和类型, 并与当前缓冲区中的模板描述进行比对。如果二者一致则进入到定值的转换部分, 如果不一致, 系统将直接报错, 告知该文件不能与当前的装置相吻合, 需要新的定值文件。

2) 定值的转换。定值的类型多种多样, 有浮点类型、整数类型、16进制类型等, 均需要转换成对应装置可以辨识的数值。

3) 定值的比较。定值转换后, 需要进行定值的有效性验证, 查看各个定值是否越界, 如果发生越界行为, 系统将在全部定值对比校验之后, 给出比较结果。

4) 定值的传输。如果软件的定值比较结果显示一切正确, 则采用103协议开始进行定值传输。将装置内定值与传输进来的定值进行比对, 对于差异定值直接远程下发修改命令, 待装置定值修改完毕后, 重新获取装置定值, 将其再次与缓冲区中定值进行比对, 如果返回值为正确则定值的在线整定过程结束。

2 系统功能体系

该系统通过故障信息通道, 结合故障信息系统或者专用定值整定单元完成与站端保护的联系, 实现定值在线整定。其基本结构如图2所示。

2.1 系统总体功能框图

本系统的功能主要分为两类, 既管理类和通信类。管理类包括针对系统的管理、设备管理、定值单的管理等;通信类包括在线整定、与故障信息系统的接口、定值整定通信单元等。如图3所示。

2.2 设备管理

从数据源的角度, 整定计算系统所需的电网模型与调度所有业务拥有共同的数据源, 但是, 当前国内现状是调度信息系统电网模型 (数据源) 由谁建立、维护, 尚无统一规定。目前, 整定计算系统均自建电网模型, 随着国调OMS统一建设规范的确定, 未来电网模型 (数据源) 维护问题将明确。为适应当前现状并考虑今后发展, 本系统采用IEC61970标准的CIM模型描述电网模型, 自行建立和维护电网模型, 同时将继电保护的应用层与数据层解耦, 需要时可方便地进行接口或者数据源切换。

系统可对如下一次设备类型建立模型:发电机、外部等效系统、二卷变压器、三卷变压器、自耦变压器、电抗器、分裂电抗器、电容器、断路器、刀闸、线路、母线、T接点。

系统采用公司-区域-厂站三级结构, 实现图形的分层分区管理。可以针对设备类型、生产厂家等不同条件进行设备的管理和查询。

2.3 保护装置定值整定

系统中可以建立各种类型的保护装置 (包括市场上常见的四方、南瑞、国电南自、许继等厂家的装置) , 同时可以设置各定值项。由于保护装置种类繁多, 整定方法各不相同, 即使是同一保护原理不同装置整定方法也不同, 因此本系统引入了专家系统。专家系统包括三个要素知识库、推理机、学习能力。主要采用了层次结构来描述保护系统, 将保护系统划分为五级:系统级、设备级、类型级、功能级和公式级, 且五个级别全部面向用户可视化操作。可面向保护装置进行整定, 整定内容包括原理保护定值, 如相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护、变压器复合电压闭锁过电流保护、变压阻抗保护、变压器零序电流保护, 也包括装置中辅助定值, 如启动量等, 并且对保护装置中的控制字也可以进行整定。所有整定过程均生成对应的整定计算书。

在新建保护装置时, 用户可以设定各保护装置的定值单模板。当整定完毕后, 根据上述定值单模板填写定值项的整定值, 自动生成定值单, 对该定值单可进行修改、保存、打印等操作。

2.4 定值单管理

当定值单生成后, 进入定值单流转环节, 通过定值单审核流转工作流, 实现对定值单的校核、审核、批准等各级任务流转。对每一步的流转操作、意见等存储历史痕迹, 便于查询。

定值单分为四种状态:草稿、待执行、已执行、已废弃。

当新定值单通过审核流转形成待执行定值后, 可通过在线整定的模式对定值单进行执行生效, 也可通过Web形式对历史定值单进行检索、查询, 定值单可以下载到本地。

2.5 在线整定

在线整定, 是指通过审核流程后的定值单, 在调度端通过故障信息系统或者专用定值整定单元直接下发到保护装置中, 实现对保护装置定值的修改。

2.6 通信功能

整定通信单元作为定值整定系统连接变电站 (电厂) 内保护装置的中间环节, 通信管理功能是最基本和重要的。整定通信单元收集汇总变电站内各不同型号、不同厂家、不同时期的保护装置的信息, 形成统一的数据格式, 然后上送到调度端。

通信服务模块支持的通信接口有:RS485、RS232、LAN等。通信服务能兼容国内国外大部分厂家的保护装置。连接满足行标DL/T667-1999;IEC-60870-5-103通信规约的要求, 对不采用103通信规约的微机设备能实现原有规约的转换, 实现站内所接设备全部规约统一。

整定通信单元基于高性能嵌入式软硬件实现, 内置防火墙和严格的权限认证, 保证了网络的安全性。

3 结论

依托故障信息主站, 研究开发了装置定值在线整定系统, 可打开加密的定值单, 进行定值匹配检测。本系统实现了设备不停电情况下远方在线修改继电保护定值、投退软压板、切换定值区等操作, 定值能更快适应电网的变化, 改变了现场整定定值的模式, 同时, 避免了因修改定值停运保护装置出现的电网架构改变, 降低了电网非正常方式的风险, 减少了现场倒闸操作。

本系统在某地区供电公司通过了实验室联调后, 已在现场进行实际应用, 表明了本系统具有良好的实用价值。在线整定符合国网公司和南网公司信息化建设的精神, 具有重要的示范意义。同时能够与现有的自动化系统紧密结合, 大大提高了继电保护管理的自动化水平, 具有广阔的应用前景。

摘要：提出了一种继电保护定值在线整定的新方法。依托故障信息系统或定值整定通信单元建设定值远方自动整定系统, 读取传输进来的定值单内容, 完成定值单内容的解析和比对, 通过远程下发装置定值修改命令实现在线整定。确定了在线整定系统的系统结构和功能要点, 对其中的技术关键问题做了详细介绍。依照电力系统信息安全防护规定, 建立了E语言格式的定值单描述规范;利用反向物理隔离装置, 解决了定值数据的跨安全区传送问题。所提方法已在实际电网现场成功应用, 表明该系统具有良好的实用价值。

关键词：继电保护,定值,在线整定,E语言,安全区

参考文献

[1]陈新, 吕飞鹏, 蒋科, 等.基于多代理技术的智能电网继电保护在线整定系统[J].电力系统保护与控制, 2010, 38 (18) :167-173.CHEN Xin, LüFei-peng, JIANG Ke, et al.Protective relaying on-line coordination and calculation system of smart grid based on MAS[J].Power System Protection and Control, 2010, 38 (18) :167-173.

[2]段献忠, 杨增力, 程逍.继电保护在线整定和离线整定的定值性能比较[J].电力系统自动化, 2005, 29 (19) :58-61.DUAN Xian-zhong, YANG Zeng-li, CHENG Xiao.Performance analysis of relay settings determined according to off-line calculation and on-line calculation[J].Automation of Electric Power Systems, 2005, 29 (19) :58-61.

[3]段惠明, 何飞跃, 李志宏, 等.基于EMS和故障信息系统的在线定值管理系统构想[J].电力系统自动化, 2006, 30 (10) :97-99.DUAN Hui-ming, HE Fei-yue, LI Zhi-hong, et al.Online setting management system based on EMS and fault information system[J].Automation of Electric Power Systems, 2006, 30 (10) :97-99.

[4]吕颖, 吴文传, 张伯明, 等.电网保护定值在线整定系统的开发与实践[J].电网技术, 2008, 32 (8) :15-20.LüYing, WU Wen-chuan, ZHANG Bo-ming, et al.Development and application of an on-line relay setting coordination system[J].Power System Technology, 2008, 32 (8) :15-20.

[5]朱永利, 黄敏, 邸剑.基于广域网的电力远动系统的研究[J].中国电机工程学报, 2005, 25 (7) :119-123.ZHU Yong-li, HUANG Min, DI Jian.The study on wan-based telecontrol system for power system[J].Proceedings of the CSEE, 2005, 25 (7) :119-123.

[6]辛耀中, 陶洪铸, 李毅松, 等.电力系统数据描述语言E[J].电力系统自动化, 2006, 30 (10) :1-5.XIN Yao-zhong, TAO Hong-zhu, LI Yi-song, et al.E language for electric power system model description[J].Automation of Electric Power Systems, 2006, 30 (10) :1-5.

[7]王永刚, 毛俊, 骆坚强, 等.一种基于CPCI总线的智能故障信息系统子站[J].电力系统保护与控制, 2010, 38 (11) :94-98.WANG Yong-gang, MAO Jun, LUO Jian-qiang, et al.A new substation system of the intelligent power fault analyzing&processing system based on CPCI bus[J].Power System Protection and Control, 2010, 38 (11) :94-98.

继电保护整定计算定值的校核研究 第6篇

(1) 确定的保护定值对电力系统大多数运行方式来讲不是最佳整定值, 从而降低了保护的性能; (2) 在系统最小运行方式下发生最不利的故障时, 保护的性能会严重变坏甚至发生拒动或误动现象。

这两个缺点不但使得系统存在事故隐患, 更在一定程度上降低了电网运行的稳定性, 可能造成大范围的停电事故。因此有必要校核保护定值是否能满足系统某些特定运行方式的需要。定值校核的基本功能就是:在线或离线的获取系统的运行方式和保护定值信息, 在所获得的运行方式下计算保护定值的灵敏度, 校核保护各段是否满足选择性的要求, 通过图形闪烁、声音报警等多种形式提示系统存在事故隐患的区域, 便于管理者及时发现和修正, 以保证系统运行的安全。目前, 微机保护在电力系统中已经得到了广泛应用, 正在逐步替代传统的模拟保护, 为定值的在线修改打下了基础, 另外, 为适应电力工业的发展和电网运行的需要, 电力系统建设发展了电网专用数据传送通道和电网调度自动化系统, 电网运行实时信息能够有效和准确的采集。提供定值校核在线运行所需的系统运行数据的外部条件已经成熟, 因此定值校核不仅可以离线使用, 而且可以在线的检测保护运行的性能。

由于线路保护存在配合关系, 整定相对复杂, 而且对于线路零序电流保护和距离保护后备段, 保护范围受运行方式的影响很大, 因此, 在定值校核过程中, 主要针对线路保护进行校核, 包括零序电流保护、接地距离保护以及相间距离保护。

1 定值校核系统的基本结构

1.1 系统的基本结构

定值校核系统包括三个层次:数据的获取, 定值的校核和结果的输出。其基本结构如图1所示。

1.1.1 数据的获取

该层的功能是收集实现校核功能所需要的电力系统相关参数。数据分为以下三个部分。

(1) 系统的基本参数:指电力系统中基本不变的数据, 如发供电设备及其控制与量测设备的配置与参数; (2) 系统的状态参数:包括反映开关开合或设备使用情况的参数; (3) 预设置参数:指用户预先设定的用于程序判断和执行的参数, 如保护灵敏度上下限等。

1.1.2 定值的校核

定值校核功能是根据已知信息, 确定电力系统的运行方式, 实现保护各项性能指标的校验。该层包括两个部分。

(1) 网络分析模块:根据获取的数据, 确定整个系统的拓扑结构和运行状态; (2) 定值校核模块:在给定的校核标准下, 实现系统线路保护定值的校核。

1.1.3 结果的输出

该层主要功能是输出校核的结果, 响应用户各种结果查询的要求。校核结果的输出是多样化的, 不仅可以将结果以报表、文档以及数据文件等传统形式输出, 便于保存存档, 而且可以在拓扑接线图上直观的显示校核的结果, 如校核用系统运行方式和相应的校核结果可以直观的显示在图形上, 存在事故隐患的保护以特殊颜色或状态 (如高亮、闪烁、声音等) 标志。

1.2 系统的工作模式

定值校核系统按系统运行方式的数据来源不同可分为两种模式:在线工作模式和离线工作模式。

定值校核系统工作于在线模式时, 可以作为电力系统运行状况实时监测的一部分。在线模式下, 系统的状态参数为电力系统实时运行数据。系统在线实现保护定值的校验和结果发布, 可以作为调度人员制定正常运行方案及故障发生时紧急处理的决策参考。当系统运行于在线模式时, 系统实现的关键在于电网实时运行状态数据的获取。

定值校核系统工作于离线模式时, 系统的状态参数由用户给定, 系统可以离线的对用户给定的保护定值进行判断, 确定所给保护定值的合理性, 此功能可以作为整定计算工作中的定值校验功能, 特别是用于继电保护科的日方式定值校验, 亦可作为整定计算工作人员训练的工具。当系统运行于离线模式时, 系统实现的关键在于电网运行方式的设定和管理 (包括多个系统方式的管理) 。

1.3 定值校核计算流程

定值校核计算的流程可以分为三个阶段:参数读取阶段、定值计算校核阶段和结果输出阶段。其主流程示意图参见图2。

定值计算校核阶段是关键部分, 包括保护的选择性校核和灵敏度校核, 由于保护后备段选择性校核牵涉到于下一级保护的配合问题, 其校核规则相对复杂, 在下面的章节中将会详细介绍。

根据选择性校核的基本原则, 选择性校核可以采用如下步骤进行。

(1) 确定相邻保护动作时间最接近且小于待判定保护的一段M; (2) 确定待判定保护段以及相邻保护M段的保护范围; (3) 比较待判定保护与相邻保护保护范围之间的关系, 判断校核保护与相邻保护是否满足选择性。

2 定值校核的基本规则

整定计算必须严格遵循整定规则, 其中电力部颁发的整定规程提供了整定的基本原则, 而定值校核可以视为整定计算的逆过程。因此, 定值校核以部颁整定规程为基础, 考虑各种原理保护的特性以及继电保护选择性和灵敏度的要求, 制定其相关校核规则。

2.1 选择性的校核规则

继电保护选择性的基本要求是:由最靠近故障点的电源侧断路器将故障快速断开, 以保证电力系统其余部分继续安全稳定的运行;如果应当动作的继电保护装置或断路器因故障拒绝动作时, 则应由电源侧上一级的断路器将故障断开, 以保证受故障影响的电力系统范围缩至可能最小。

选择性主要校核在当前系统方式下保护所在线路外部发生故障时, 保护是否能够可靠不误动作。保护选择性校核可分为两个部分, 对于保护I段, 主要校核保护范围是否超出本线;对于保护的后备段, 则需要校核与下一级保护的配合关系。由于线路保护后备段的保护范围通常超越了保护所在线路, 与其相邻保护各段动作区域存在重叠部分, 因此, 进行保护选择性校核时, 校验保护后备段与相邻保护各段是否满足选择性要求是校核的重点。

后备段保护选择性校核的基本原则为:根据待判定保护的动作时间, 确定相邻保护动作时间最接近判定保护且小于待判定保护的一段, 假定为第M段;若待判定保护的保护范围小于相邻保护M段的范围, 则该保护与相邻保护各段满足选择性;否则, 保护与相邻保护第 (M+1) 段及以上无法满足选择性。下面将对这两种情况具体进行说明。

2.1.1 满足选择性的情形

如图3所示, 保护A与保护B配合, 判定保护A的M段选择性时, 假定保护B的M段动作时间小于保护A的M段动作时间, 保护B的 (M+1) 段动作时间大于等于保护A的M段动作时间, 则此时保护定值满足选择性, 原因如下所述。

当保护A的M段保护范围小于保护B的M段保护范围时, 如图3所示, 根据故障发生的位置不同, 又可以分为下面两种情况。

(1) 若故障发生在0~a%的线路范围内, 则保护B的M段首先动作, 切除故障; (2) 若故障发生在a%~100%的线路范围内, 则在保护A的保护范围外, 保护A不会动作。

可得到如下结论:由于保护A的M段保护范围小于保护B的M段保护范围, 则必然小于保护B的M及以上各段保护范围, 因此, 保护B所在线路上任意处发生故障时, 保护A都不会误动作, 能够满足选择性的要求。

2.1.2 不满足选择性的情形

如图4所示, 保护A和B的动作时间假设情况同上, 当保护A的M段保护范围大于保护B的M段保护范围时, 根据故障发生的位置不同, 可以分为下面三种情况。

(1) 若故障发生在0~a%的线路范围内, 则保护B的M段首先动作切除故障; (2) 若故障发生在b%~100%的线路范围内, 则在保护A的保护范围外, 保护A不会动作; (3) 当故障发生在a%~b%的线路范围内时, 由于保护A的M段动作时间小于或等于保护B的 (M+1) 及以上各段动作时间, 因此, A和B将同时动作或A先动作切除故障。

因此, 可得到如下结论:保护B所在线路a%~b%的线路范围内发生故障时, 保护A将会误动作, 不能满足选择性的要求。根据选择性定义可知, 保护A的M段与保护B的 (M+1) 段失去选择性, 则保护A的M段与保护B失去选择性。通过以上两种情况的分析可知, 进行选择性校核时, 只需比较校核段保护范围与相邻保护动作时间最接近且小于待判定保护的某段保护范围的关系, 就可以判断待判定保护与相邻保护的选择性。根据上述实现保护选择性的基本原则, 以及电力部颁发整定规程的相应规定, 零序电流保护、接地距离和相间距离保护的各段都可以按照上述规则进行选择性校验。

2.2 灵敏性的校核规则

继电保护灵敏度的基本要求是:保护装置所在区内发生故障时保护能可靠工作, 即能灵敏的检测到故障并做出相应的反映, 保护灵敏度主要由灵敏度K1m的大小衡量。线路保护灵敏度主要校核给定系统方式下保护所在线路内部故障时, 保护是否能够可靠动作。比较不同类型接地故障时K1m与给定的灵敏度范围, 当K1m在用户制定范围内时, 灵敏度满足要求。本节给出的零序电流保护和距离保护校核原则仅仅是一些基本的想法, 在实际应用中要根据各地区电力系统的实际要求进行相应调整。

2.2.1 零序电流保护灵敏性的校核

零序电流保护灵敏度的校核以判断灵敏度K1m的大小是否超出指定范围为依据。

由于保护I段主要校核其保护范围是否超出本线, 因此在灵敏度校核中不做考虑。对于零序电流保护的II段、III段、IV段, 线路保护灵敏度校核的计算公式如下所示:

其中, Idz为保护动作定值, Icurr为保护所在线路末端发生不同类型接地故障时流过保护的零序电流。考虑各个区域的不同要求, 用户可以根据专家经验指定灵敏度的上下限, 其中定值校核系统给定的缺省值见下表1 (适合于零序电流保护II、III、IV段) 。

2.2.2 距离保护灵敏性的校核

距离保护灵敏度校核同零序电流保护的校核规则一样, 主要校核后备段灵敏度K1m的大小是否超出指定范围。对于I段, 以其保护范围是否超出本线为依据, 对于II段和III段, 则需要校核与下一级保护的配合关系。校核原则适合于接地距离保护和相间距离保护。

对于距离保护的II段、III段, 线路保护灵敏度校核的计算公式如下所示:

其中, Zdz为保护动作定值, LZ为保护所在线路的正序阻抗。比较K1m与用户给定灵敏度范围, 当K1m在用户指定范围内时, 灵敏度满足要求。各段定值灵敏度的上下限可参照上表1中对零序电流保护的要求值。

3 结语

随着信息技术和网络技术的进一步发展, 电力系统的数字化程度进一步提高, 继电保护整定计算定值的在线校核已经具备了外部条件。在线校核能检测保护定值对电网结构或运行方式变化的适应性, 在线修改满足要求的定值, 从而进一步提高了保护定值的可靠性。

摘要：本文以继电保护整定计算定值的校核为研究对象, 探讨了定值校核系统的基本结构, 定值校核的基本规则, 在系统的基本结构中, 论文分析了数值的获取、结果输出、系统的工作模式和计算流程等;定值校核的基本规则等

关键词：继电保护整定,定值的校核,基本规则

参考文献

[1]杨洋, 王慧芳, 时洪禹.继电保护整定计算中运行方式的选择方法[J].继电器, 2006, 34 (20) :1~4.

[2]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, 2002, 30 (7) :23~26.

[3]曹国臣, 蔡国伟, 王海军.继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策[J].中国电机工程学报, 2003, 23 (10) .

低压电动机的保护配置与定值整定 第7篇

在动力系统设计如电动机或水泵等大负荷的保护设计方案中,通常采用传统的热继电器保护无法满足工艺要求。电动机保护控制器具有热过载、过流、速断、堵转、欠流、不平衡、接地、漏电、过压、欠压、欠功率、起动超时等功能,满足工艺系统要求。由于电动机保护控制器集成了各种功能,取代了传统的热继电器、电流互感器、电流表、中间继电器、变送器及复杂的电缆连接等,功能全面灵活,结构设计紧凑,体积小,安装方便,节省设备布置空间。以直接启动模式控制器典型接线为例见图1。

2控制过程

控制分为本地和远程控制。本地控制在供电设备控制回路上操作控制;远程控制由DCS系统发出指令控制电动机保护器操作。控制器的输出OUTA接通接触器K1的线圈回路,接触器得电闭合,允许电机工作;当发生过载或故障时,保护动作,OUTA动作断开,接触器K1接点断开,断开接触器停机。故障修复后需按复位按钮方可清除故障指示和故障信号,同时需等待电机热容冷却到允许再次起动值时,控制器才允许OUTA输出,允许电机再次起动。控制器提供装置失电/自诊断、故障跳闸等故障接点输出。自诊断接点在控制器得电正常工作时为常开,在控制器自检到装置故障或失电时变为常闭;故障跳闸接点为常开,只有当控制器检测到故障并按规定特性保护动作时变为常闭。控制器可据实际需求增选模拟量输出功能、通信功能等功能。

3定值整定

本课题仅分析电动机保护控制器的定值整定。在设定保护定值时,收集各种工况的电流及电机的起动时间等参数,需根据电动机的起动录波参数信息确定具体的设定值。如选用熔断器,熔断器要躲过正常负荷电流及电动机的起动电流;与接触器动作时间的配合,由于接触器只能断、合电动机的起动电流,不能切除短路电流,所以当电动机或电缆发生短路故障时,应保证熔断器的熔件先熔断,接触器后断开的原则。如果是断路器回路,电动机保护控制器的保护动作出口作用于断路器,一般选择电动机保护型,并需校验其灵敏度是否满足要求。现就常用的几种保护予说明。

3.1起动超时保护

该保护设置两种电动机从起动过渡到运行状态的判别方法,分别为时间和电流方式。时间方式从电机进入起动状态开始计时,经过用户设定时间后,电机进入运行状态;电流方式判断条件为,当电机起动时三相电流大于1.2倍额定电流后,又降低到用户设定的电流定值以下时,进入运行状态。

3.2热过载保护

该保护综合考虑电动机的正序、负序电流所产生的热效应,为电动机各种过负荷提供保护,也可作为起动时间过长、电动机短路、堵转过流等的后备保护。

3.3电流速断保护

为保证电动机起动过程中该保护不误动,电流速断保护设置高低两个定值,分别对应起动和运行两种状态的保护设定值。当发生故障时,控制器判据为任一一相电流超过定值,经延时后跳闸。

3.4过流保护

过流保护设起动延时时间,在电动机起动过程中过流保护不起动,经过设定的起动延时时间后,如果任一一相电流超过定值,且持续时间超过设定时间后跳闸。

3.5堵转保护

堵转保护液设置高低两个值,分别对应起动和运行两个状态,控制器保护判据为根据三相电流互感器的矢量和叠加计算得到的正序电流超过定值,则经延时跳闸。

通过以上保护参数的设定,可保护电机正常运行,在故障时,能可靠切除电源,有效保护电机正常运行及故障时及时切除故障电流。

4常见问题分析

在使用电机保护控制器的应用中,常见问题及应采取的措施如下:

4.1在停机状态下,控制器会监测接触器的状态,若检测到接触器的状态和初始控制器的设置的初始状态不一致,控制器则会报接线错误故障;应检查接触器的状态是否输入控制器,接触器的状态是否和控制器内部接触器的状态一致,接触器的辅助触头是否完好。

4.2定值设定时,需要结合一次元件的选择及控制原理图的设计设定。如电流速断保护动作出口不能作用于接触器,可作用于断路器;一次元件选用的是熔断器时,电流速断保护需退出,可由熔断器承担电流速断保护。

4.3如果接触器的状态未输入电机控制器时,无法判定电机的运行状态时,需将欠流保护退出,以保证能正常启动电动机。

结束语

低压电机设置电动机保护控制器时要与一次元件的配合紧密联系起来,保证电动机保护控制器的定值设定不造成设备误动、拒动和越级跳闸。需根据电动机的起动及运行特性曲线,结合工艺的各种工况综合考虑,合理设定电动机保护控制器的定值,使其为动力系统中电动机的安全稳定运行保驾护航。

参考文献

电流整定值 第8篇

变电站是输送电能的重要的中转站, 变电站工作的主要内容是通过对电压的切换来保障对端能输送的任务, 在人们的日常生活中和电力系统中至关重要。随着社会经济的快速发展, 变电站的压力越来越大, 为了确保继电保护装置能够发挥自动保护功能, 必须对35k V变电站继电保护采用具体的定值整定方案。

2 35k V变电站继电保护装置的基本要求

电力系统在发生故障的过程中, 电力元件和线路就会发生异常的情况, 根据发生故障的特点以及等级, 能够发出相应的预警报告, 并且及时采取相应的措施, 一般情况下是通过断路器的跳闸来避免故障的扩展, 可以减少对电力系统造成的伤害, 目前在我国35k V变电站继电保护装置的基本要求主要表现在以下几个方面: (1) 快速性, 电能是现实生活中不可缺少的一部分, 在出现故障的过程中, 应该及时的做出诊断, 找到出现问题的地方, 并采取相应的措施, 保障电力系统的稳定运行; (2) 电力系统可靠性, 关系到民生的问题, 因此必须要具有一定的保障作用, 在实际的操作过程中, 要保障有可靠的执行力, 解决问题的效率一定要高, 在保障电力系统稳定运行的情况之下, 尽量的避免发生误动和据动的现象; (3) 选择性, 不同原因发生的故障所采取的措施是不同的, 在进行保护方式选择的过程中一定要结合实际的情况, 将故障有效的消除;除此之外, 还应该具有一定的灵敏性。由于发生故障的时间和位置都是不确定的, 因此必须进行实时的监控, 并且检测设别的灵敏度一定要高, 灵敏度一般情况之下是由灵敏系数决定的, 因此在选择继电保护装置的过程中, 一定要选择标准规格的继电器。

3 35k V变电站继电保护定值适应性分析

3.1 变电站线路保护弱馈适应性分析

冬季气温比较低, 有些地区气候湿润, 在变电站线路运行中, 比较容易受到环境因素的影响, 这就会导致线路受到不良影响, 进而引发线路故障导致跳闸, 在这种情况下, 35k V变电站很容易发生安全故障, 导致一些线路临时变成终端线而继续运行, 而这就会产生弱馈方式, 一旦电力线路发生故障, 就会导致电网运行方式稳定性降低。在这种情况下, 如果仅仅采用人工改变定值的方式, 则很难对电网的实际运行状态进行动态跟踪。但是, 在这种情况下, 故障形式一般是单相间的故障, 由于在电网之间很容易受到故障破坏, 因此会导致电网系统的稳定性降低, 这样就没有必要改变终端线路的弱馈定值。

3.2 变电站保护装置启动元件定值适应性分析

在对变电站继电保护定值进行整定计算的过程中, 通常会在一定程度上提升保护装置启动元件的灵敏度, 将其灵敏度的值设置为4, 这就会使得继电保护设备的实际运行方式具有良好的适应性能。在实际的应用中, 如果校核多条线路的保护装置启动元件定值没有灵敏度方面的问题, 则不需要改变启动定值, 在这种情况下, 一旦系统发生故障问题, 就能够立即启动保护, 有效消除故障问题。

4 35k V变电站的继电保护整定

4.1 35k V变电站的继电保护整定计算要求

电力系统中继电保护装置是最基础的保护装置, 在进行继电保护时, 要根据电力系统的根本运行特点与规律, 从而进行继电保护装置的整定以及作用发挥, 要保证继电保护的构成要素与原则符合电力系统运行的安全要求。整定计算的具体要求是指, 当电力系统发生线路设备故障或者运行异常障碍时, 继电保护装置要快速的定位到故障的范围, 从而准确的切除故障, 必要时, 要进行预警信号的传达, 以便后台的工作人员能够对故障进行快速的处理, 保证电力系统的安全稳定运行。继电保护整定计算一定要具备以上的这些特点, 使继电保护装置能够快速的处理电力系统的运行故障问题, 提高电网运行的安全可靠性。

4.2 35k V变电站的继电保护整定

4.2.1 运行方式选择

合理地选择运行方式是增强保护效果, 充分发挥保护功能的关键。继电保护整定计算以常见的运行方式为依据, 未能在正常定值计算中考虑的部分情况, 作为特殊方式进行临时相关计算。

4.2.2 35k V差动保护

(1) 差动速断按躲避最大方式下穿越性故障引起的不平衡电流和变压器励磁涌流来整定, 定值不宜低于4Ie。

(2) 比例制动的差动保护, 起动定值不宜低于0.4Ie, 制动特性的拐点电流不宜高于4Ie。

4.2.3 35k V过流保护

按躲变压器额定电流整定, 时间按与出线保护配合整定。使用复合电压或低电压闭锁功能时需注意在TV停运或断线时, 应使保护变为纯过流保护, 而不能退出。

4.2.4 35k V及以下线路保护整定

(1) 瞬时电流速断保护:按大于最大方式下本线路末端最大短路电流, 同时对最小方式下本线路首端最小短路电流有一定灵敏度。

(2) 延时电流速断保护:按与相邻线路限时速断保护配合, 确保线末有1.5以上的灵敏度, 并校验是否能躲过所带变压器低压侧故障, 时间一般取0.3~0.6s。

(3) 过电流保护:按躲过负荷电流整定, 并躲最大一台设备起动时的冲击电流, 与本站主变本侧后备保护、所带主变及下级线路保护配合。当因冲击负荷等影响造成电流保护灵敏度不足或大于本站主变本侧后备保护定值时, 可经电压元件闭锁, 电压闭锁值与本站主变本侧后备保护电压闭锁值配合, 一般取70~80V。

4.2.5 母联充电保护整定

母联充电保护充母线时, 按母线故障灵敏度不小于2整定, 并躲可能通过的最大负荷电流, 时间0s。

4.2.6 电容器保护整定

(1) 延时速断保护:按电容器端部引线故障时有足够的灵敏系数整定, 一般为3~5Ie, 时间一般取0.1~0.2s。

(2) 过电流保护:按躲过电容器组额定电流整定, 一般为1.5~2Ie, 时间一般取0.3S。

(3) 过电压保护:按电容器端电压不长期超过1.1倍额定电压整定, 时间一般取7~10s。

(4) 低电压保护:在电容器所接母线失压后可靠动作, 母线电压恢复后可靠返回, 整定为0.3~0.6Ue, 时间与本侧出线保护时间配合。

5 变电站继电保护定值整定注意要点

5.1 加强对变电站的继电保护管理

为了有效降低变电站运行的安全事故发生几率, 应该加强对于电力系统继电保护的管理工作, 这样才能够保障电网中变电站的安全稳定运行。如果变电站继电保护出现安全运行问题, 则应该对整个电网系统进行全面细致的检查分析, 然后采取有效的管理措施, 使得电力系统中变电站的正常运行。

5.2 对变电站弱电源加强自适应保护

如果发生灾害天气, 或者整个电力系统恢复运行, 则在电力系统运行过程中, 就会出现十分频繁的变化, 导致架空线路强弱电源有无序的变化。整定值如果仅仅通过人工操作方式, 则很难对电力系统多变的运行方式进行跟踪, 最终就会导致线路的纵联保护拒绝动作。现如今, 国家提倡节能降耗发展战略, 因此, 应该重点研究节能发电调度, 提高电力系统以及发电机的运行方式的灵活性, 同时还应该加强对于弱电源自身的适应性保护的研究。

5.3 加大检修力度

在对设备进行检修、试验过程中, 需要涉及保护整定值方面的问题, 比如临时的调整校核等, 对此, 通知人员应该提前将变更的详细情况通知整定专员, 而整定专员需要对收到的变更报告进行仔细的校核计算。校核计算完成后, 如果得到合理的结果, 则应将将结果反馈给工作人员, 再由管理调度的部门通知管理修试与运行的部门, 该部门即可再派出专职保护人员, 通过临时计算出的定值进行重新整定。

6 结语

综上所述, 为了能够更好的实现电网对继电装置的保护作用, 必须从选择性、快速性、可靠性等方面进行要求, 利用先进和科学的方法进行检修, 不断的提高企业的社会效益和经济效益, 每一个工作人员都有责任和义务将继电保护工作当成自己工作中的一部分, 这样才能有效的保障电力系统的有效运行。

参考文献

[1]王晓猛, 齐华丽.35k V变电站继电保护定值整定分析[J].现代商贸工业, 2009 (12) :291~292.

[2]王翔.变电站继电保护定值整定的研究与分析[J].华东科技:学术版, 2015 (03) :304.