繼電保護(hù)整定計(jì)算及定值管理軟件實(shí)用化探究

摘 要：文章主要結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算及定值管理軟件實(shí)用化進(jìn)行一定的探究。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；整定計(jì)算；定值管理；實(shí)用功能

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，使得越來(lái)越多的新理論、新技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，使得電力系統(tǒng)中的大部分項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與智能化。但在繼電保護(hù)整定計(jì)算及定值管理軟件方面由于沒(méi)有充分實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，導(dǎo)致其于現(xiàn)有的電力系統(tǒng)以及高速發(fā)展的科學(xué)信息技術(shù)不相適宜。

1 繼電保護(hù)整定計(jì)算

以某變電站為例，對(duì)繼電保護(hù)的整定計(jì)算進(jìn)行分析。已知110kV線(xiàn)路的正序等值電抗XL=0.014，主變壓器的正序等值電抗XT=0.166。在A(yíng)B、BC和BD線(xiàn)路上均設(shè)有三段式電流保護(hù)，在變壓器中設(shè)置了差動(dòng)保護(hù)，需要對(duì)AB段進(jìn)行整定計(jì)算。如圖：

已知三段的可靠系數(shù)分別為1.25、1.15、1.15，自起動(dòng)系數(shù)為1.5，返回系數(shù)0.85，系統(tǒng)的等值阻抗為18Ω。最小值為13Ω。則

由于D母線(xiàn)短路電流較C母線(xiàn)更大，則保護(hù)應(yīng)該與BD線(xiàn)路配合，BD段的動(dòng)作電流為可靠系數(shù)乘以D母線(xiàn)的最大短路電流，即

1.25×1254=1568A

由此，AB段動(dòng)作電流為可靠系數(shù)與BD段動(dòng)作電流的乘積，即

1.15×1568=1803A

通過(guò)與被保護(hù)線(xiàn)路末端的最小短路電流對(duì)比，可以得出其反應(yīng)的靈敏度，若小于1，則不滿(mǎn)足要求，若大于1，則可以滿(mǎn)足繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作要求。

2 繼電保護(hù)整定計(jì)算功能及定值管理實(shí)用化分析

2.1 模型建立

模型建立就是對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入，它是實(shí)現(xiàn)整定計(jì)算系統(tǒng)功能的重要基礎(chǔ)和首要前提，目前我國(guó)主要廣泛應(yīng)用的是圖形化建模方式。由于每種繼電保護(hù)類(lèi)型均有各自相適應(yīng)的整定原則，因此在進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入時(shí)，不僅要對(duì)繼電保護(hù)一次、二次設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行錄入，同時(shí)還需根據(jù)不同設(shè)備特定的整定原則初步進(jìn)行人為排序，排序時(shí)應(yīng)按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行。在建模時(shí)，與其他已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的軟件之間實(shí)現(xiàn)完美接口，不僅可以有效促進(jìn)資源共享，還能大大降低重復(fù)勞動(dòng)的力度，且在進(jìn)行界面切換操作時(shí)，不需要啟動(dòng)其他程序，簡(jiǎn)便、易學(xué)，將極大提高使用者的工作效率。

2.2 故障計(jì)算

在繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件中，故障計(jì)算的功能主要包括兩部分：一是針對(duì)整定計(jì)算而專(zhuān)門(mén)進(jìn)行的故障計(jì)算，二是為了校驗(yàn)定值而專(zhuān)門(mén)進(jìn)行的故障計(jì)算，或是在特定條件下進(jìn)行的為了驗(yàn)證某種保護(hù)行為而進(jìn)行定點(diǎn)計(jì)算。在根本上來(lái)說(shuō)，故障計(jì)算功能就是整定計(jì)算以及校驗(yàn)定值的基礎(chǔ)。在整個(gè)繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件中，實(shí)現(xiàn)第一種故障計(jì)算功能是比較復(fù)雜的，而實(shí)現(xiàn)后者則相對(duì)較為簡(jiǎn)單。在針對(duì)前者而進(jìn)行故障計(jì)算時(shí)，主要是計(jì)算出最大值、最小值兩個(gè)極限值，以便在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，更好的避開(kāi)外部存在的故障，并保持性能良好的靈敏度，其實(shí)質(zhì)上是一個(gè)特定的比較過(guò)程。從理論相關(guān)方面來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行故障計(jì)算時(shí)，應(yīng)對(duì)其中存在的每一種可能方式進(jìn)行全面計(jì)算，并對(duì)其中的極限值進(jìn)行比較和確定。對(duì)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行大量計(jì)算并非難事，但問(wèn)題的關(guān)鍵在于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中可能存在的運(yùn)行方式有哪些，并如何進(jìn)行確定。

2.3 保護(hù)定值整定

該功能是整個(gè)繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一部分。對(duì)實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生的定值進(jìn)行核算是一項(xiàng)非常繁瑣的事情，由于其保護(hù)定值整定具有非常明顯的不確定性，對(duì)其實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化不現(xiàn)實(shí)，因此應(yīng)最大限度的降低重復(fù)勞動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)備整定原則在初次計(jì)算中一旦確定，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)便不會(huì)發(fā)生較大的變動(dòng)，在后續(xù)核算中也就無(wú)需進(jìn)行改變。在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，第一步便是確定故障量，在確定故障量時(shí)可以選擇手動(dòng)或自動(dòng)兩種形式。故障量確定之后，便可進(jìn)行程序自動(dòng)整定，讓使用者充分了解整定原則，便于進(jìn)行取舍。在進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算時(shí)，對(duì)選定的整定原則進(jìn)行一定的計(jì)算，并按優(yōu)先級(jí)排序并取值。結(jié)果輸出時(shí)，應(yīng)將所有的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行羅列，以便使用者對(duì)系統(tǒng)過(guò)程以及結(jié)果的可用性進(jìn)行審核，對(duì)于不能使用的應(yīng)進(jìn)行手工整定，在自動(dòng)整定基礎(chǔ)之上，進(jìn)行修正和取舍，并最終形成計(jì)算書(shū)，如果可以使用便無(wú)需進(jìn)行手工整定便可以直接生成計(jì)算書(shū)。

對(duì)于設(shè)備中沒(méi)有存在配合出結(jié)構(gòu)變化或是系統(tǒng)電源點(diǎn)發(fā)生變化而產(chǎn)生的定值核算，我們可以直接對(duì)進(jìn)行自動(dòng)核算，現(xiàn)針對(duì)不同情況進(jìn)行自動(dòng)核算的情況具體分析如下：第一，對(duì)于地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的，應(yīng)將變動(dòng)后的設(shè)備作為初次整定，對(duì)其進(jìn)行流程處理，然后再對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)核算；第二，如果只是對(duì)外部系統(tǒng)發(fā)生的變化進(jìn)行核算，則應(yīng)采取全網(wǎng)保護(hù)定值自動(dòng)核算對(duì)其進(jìn)行核算；第三，如果只是核算一個(gè)或多個(gè)設(shè)備定值，則可對(duì)需進(jìn)行核算的設(shè)備進(jìn)行人為選擇，并按照確定的整定原則進(jìn)行整定。在核算時(shí)應(yīng)保持原有定值不變，從而有效避免核算過(guò)程中定值調(diào)整過(guò)于頻繁。

2.4 繼電保護(hù)定值管理功能

定值單的形成離不開(kāi)系統(tǒng)的可記憶功能、可維護(hù)功能。在核算結(jié)果進(jìn)行表述時(shí)，不僅需要將每個(gè)設(shè)備的新、舊定值以列表的形式羅列出來(lái)，同時(shí)還應(yīng)將變更后的定值項(xiàng)進(jìn)行羅列，最后使其自動(dòng)生成定值單。除了繪制一定的列表之外，還應(yīng)根據(jù)相關(guān)定值繪制出相應(yīng)的定值配合圖等。

3 結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)整定計(jì)算是一種專(zhuān)業(yè)性、技術(shù)性非常強(qiáng)的工作。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)對(duì)其進(jìn)行反復(fù)試用、反復(fù)改進(jìn)，才能真正實(shí)現(xiàn)該軟件的實(shí)用化。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：張河炎（1980—），男，福建尤溪人，助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)整定計(jì)算。