淺談發(fā)電廠繼電保護(hù)整定計(jì)算及其典型故障

張慶偉

(華電國際鄒縣發(fā)電廠,山東鄒城 273522)

淺談發(fā)電廠繼電保護(hù)整定計(jì)算及其典型故障

張慶偉

(華電國際鄒縣發(fā)電廠,山東鄒城 273522)

當(dāng)今社會(huì)電力已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚哪茉春蛣?dòng)力,無論生產(chǎn)還是生活都離不開電力的支持。但是隨著電力的行業(yè)的改革和技術(shù)的調(diào)整,發(fā)電廠的繼電保護(hù)也受到了一些因素的干擾,為了生活能夠穩(wěn)定維持我們必須解決這些問題。

整定計(jì)算 典型故障

電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可能發(fā)生各種各樣的故障,導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行,然而繼電保護(hù)就是在系統(tǒng)發(fā)生故障或異常狀況時(shí),能夠及時(shí)準(zhǔn)確的采取措施防止故障擴(kuò)大,維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定。因此,為提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,必須加強(qiáng)對繼電保護(hù)技術(shù)的研究。

1 淺析繼電保護(hù)整定計(jì)算

1.1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的特點(diǎn)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證,繼電保護(hù)的整定計(jì)算是保護(hù)裝置正確可靠工作的基礎(chǔ)。目前,由于電網(wǎng)日益復(fù)雜、運(yùn)行方式變化多樣,各級保護(hù)裝置及其定值很難適應(yīng)所有的運(yùn)行方式,繼電保護(hù)整定計(jì)算也不是一成不變的。隨著運(yùn)行方式和電網(wǎng)連接線的變化,當(dāng)保護(hù)定值超過預(yù)定的適應(yīng)范圍時(shí),就需要對不適應(yīng)的部分進(jìn)行重新計(jì)算調(diào)整,變更整定計(jì)算方案,確定新的定值以滿足電網(wǎng)運(yùn)行的要求。另外,一個(gè)整定方案由于整定配合的方法不同,會(huì)有不同的保護(hù)效果,這就要求相關(guān)的技術(shù)人員在這眾多的方案中,找到最優(yōu)的那個(gè)。因此,整定方案的選擇要以繼電保護(hù)要求為基礎(chǔ),使繼電保護(hù)各功能性均衡發(fā)展,辯證統(tǒng)一的的進(jìn)行,保證整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

1.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算的任務(wù)

當(dāng)了解完繼電保護(hù)整定計(jì)算的特點(diǎn)之后,我們可以看出整定計(jì)算在繼電保護(hù)中的重要性,所以,為了更好地做好繼電保護(hù)工作,我們必須明確地知道繼電保護(hù)整定計(jì)算的任務(wù)。雖然繼電保護(hù)整定計(jì)算有多個(gè)任務(wù),但是最基本的任務(wù)是是要以設(shè)備和元件為核心,找到最合適的一套方案,在這個(gè)整定方案中,找到元件與元件之間的關(guān)系及元件與其他設(shè)備之間的關(guān)系,最后根據(jù)一定的計(jì)算來確定出最后的定值,然后給出定值清單。我們都知道物質(zhì)是處在不斷地變化之中的,當(dāng)今社會(huì)中,一套整定方案是完全滿足不了現(xiàn)在的發(fā)展和電力改革的變化的,我們不可能以不變應(yīng)萬變,所以,為了適應(yīng)這種變化,當(dāng)之前設(shè)定的方案出現(xiàn)問題時(shí),我們必須要么改變方案,要么重新對繼電保護(hù)進(jìn)行檢查。但是當(dāng)繼電保護(hù)時(shí),無論怎么改變都不能夠達(dá)到要求時(shí),這就需要我們重新配置繼電保護(hù)裝備,如果實(shí)在不行,我們可以稍稍的改變需求來解決問題。另外,在繼電保護(hù)中,除卻要找好一套合適的整定方案,并確定整定值外,我們還必須通過整定值使得電力系統(tǒng)在出問題的時(shí)候,還能得到有效的控制,降低故障發(fā)生的可能性,保證設(shè)備和電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在繼電保護(hù)的過程中,我們必須知道繼電保護(hù)的要求,以此為目標(biāo)來進(jìn)行整定計(jì)算。在實(shí)際運(yùn)用的過程中,整定計(jì)算不是墨守成規(guī)的,為了很好地適應(yīng)這種變化,這就要求我們的繼電保護(hù)整定計(jì)算工作人員多干、多思、多想,需要有足夠的耐心和信心,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),做好這份工作。

1.3 繼電保護(hù)整定計(jì)算的方法

廠用的繼電保護(hù)的整定計(jì)算曾經(jīng)存在著一些誤區(qū),比如某一地區(qū)的發(fā)電廠300MW機(jī)組廠用系統(tǒng)的繼電保護(hù),在20世紀(jì)時(shí),一直沿用定時(shí)限制電流,保護(hù)各級時(shí)限相互配合的原則,從而導(dǎo)致高壓廠變高壓側(cè)的過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間超過3s以上,這種情況在過去很多的發(fā)電廠廠用系統(tǒng)中存在。廣用系統(tǒng)的廠用母線或廠用饋線近區(qū)短路故障,而故障設(shè)備保護(hù)拒動(dòng)或斷路器拒動(dòng)的情況在國內(nèi)屢有發(fā)生,此時(shí)高壓廠用變壓器或其分支帶時(shí)限的電流或電壓保護(hù)動(dòng)作切除短路,如果動(dòng)作時(shí)間過長,必然加重設(shè)備損壞程度或使其短路范圍擴(kuò)大[1]。由于系統(tǒng)中繼電保護(hù)是按照斷路器配置的,保護(hù)的分級是按照保護(hù)的正方向(一般由母線指向線路側(cè))來劃分的,必須按照保護(hù)的正方向各相鄰的上、下級保護(hù)之間實(shí)現(xiàn)配合協(xié)調(diào),已達(dá)到選擇的目的。在保護(hù)整定計(jì)算時(shí),按照該保護(hù)在電力系統(tǒng)中運(yùn)行過程中均能正確工作來設(shè)定整定計(jì)算的條件。當(dāng)保護(hù)裝置已經(jīng)具備有防止某種運(yùn)行狀態(tài)誤動(dòng)作的功能時(shí),則整定計(jì)算就不要再考慮該運(yùn)行狀態(tài)下的整定條件。該考慮的狀態(tài)有:短路及復(fù)故障、負(fù)荷電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)、不對稱負(fù)荷等,按照保護(hù)裝置的構(gòu)成原理,屬于固定保護(hù)范圍的如主動(dòng)差動(dòng)、母線差動(dòng)、線路縱差等,此類保護(hù)在原理上具備了區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障的能力并且不受方式變化的影響,因而在相鄰元件之間不存在配合關(guān)系,整定計(jì)算比較簡單;另一類的保護(hù)范圍不固定的階段式如距離保護(hù)、電流電壓保護(hù)等,它們的整定值要求與相鄰的保護(hù)范圍又受運(yùn)行方式的變化而變化,因此,階段式保護(hù)的整定往往需要進(jìn)行取舍才能計(jì)算出合理的整定值。與此同時(shí),相關(guān)的人員在處理實(shí)際問題的時(shí)候,一定要嚴(yán)格地進(jìn)行這項(xiàng)工作,否則,小小的錯(cuò)誤,就有可能釀成大禍。

2 發(fā)電廠繼電保護(hù)中運(yùn)用整定計(jì)算解決問題的事例

在當(dāng)今社會(huì)中,發(fā)電廠繼電保護(hù)成了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的保障,而繼電保護(hù)的整定計(jì)算是其保護(hù)工作的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在全球分布的發(fā)電廠有很多,在發(fā)電廠繼電保護(hù)中運(yùn)用整定計(jì)算的方法來保護(hù)發(fā)電系統(tǒng)的例子也非常之多。在這么復(fù)雜的形勢和廣泛的需求下,更需要我們排除一切可能的故障,或者在故障發(fā)生時(shí),有一個(gè)非常好的對策,這就需要我們使用整定計(jì)算了。當(dāng)用整定計(jì)算解決問題時(shí),要時(shí)刻遵守整定計(jì)算的計(jì)算方法,及整定計(jì)算的規(guī)范化管理,這樣才能應(yīng)萬變。當(dāng)前的電力系統(tǒng)中,有線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、電容器相關(guān)的保護(hù),它們的保護(hù)都都有用到整定計(jì)算[2]。所以,為了確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,不同的問題要不同對待,但是一定要適應(yīng)電網(wǎng)迅速發(fā)展的趨勢,找到最合適的解決方法。

3 發(fā)電廠繼電保護(hù)整定計(jì)算常見問題的處理

3.1 可以使用參數(shù)整定法改正

我們可以發(fā)現(xiàn),一般在整定計(jì)算中,在非全相振蕩線路位置發(fā)電機(jī)的計(jì)算中產(chǎn)生的電勢增幅的值以及相角差都已經(jīng)被標(biāo)定了,在整定計(jì)算的過程中要保證出現(xiàn)誤差。由正序網(wǎng)段相口所進(jìn)行注入的個(gè)體單位電流處正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),在這個(gè)時(shí)候,發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓成果與相關(guān)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總體之間沒有聯(lián)系,當(dāng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行每一次的整定計(jì)算時(shí),進(jìn)行節(jié)點(diǎn)電壓重算,其實(shí),在保證計(jì)算數(shù)值穩(wěn)定時(shí)已避免其出現(xiàn)較大誤差。

3.2 可以找擾動(dòng)域

當(dāng)整定計(jì)算出現(xiàn)問題的時(shí)候,我們可以看一下是不是電網(wǎng)中的某條線路出現(xiàn)了問題,是不是這條線路產(chǎn)生的變化和其相鄰線路之間產(chǎn)生了干擾,最終導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)出現(xiàn)了問題。為了確定是不是這個(gè)原因引起的,我們就必須找到擾動(dòng)域[3],只要找到擾動(dòng)域就能確定問題在哪了(具體的找擾動(dòng)域的方法,請參照相關(guān)的文獻(xiàn))。

3.3 找對方法

我們知道繼電保護(hù)的特點(diǎn)和任務(wù)后,根據(jù)實(shí)際情況,對保護(hù)元件和設(shè)備進(jìn)行整定計(jì)算,找到被保護(hù)的元件和設(shè)備之間的關(guān)系,然后確定出整定值,根據(jù)整定值找到存在于基礎(chǔ)電力系統(tǒng)之中不利的系統(tǒng)運(yùn)行方式,然后對不正確的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化改造。

4 結(jié)語

隨著人們的生活越來越離不開電,我們在享受電力資源帶給我們的便利時(shí),也要有意識地確保電力資源的穩(wěn)定、可靠性,并且加大繼電保護(hù)工作。所以我們必須熟悉繼電保護(hù)整定計(jì)算的特點(diǎn)、任務(wù)和方法,能夠熟練的運(yùn)用整定計(jì)算排除可能的故障或已經(jīng)發(fā)生的故障,減少事故的發(fā)生,保護(hù)企業(yè)或用戶良好用電,為我國的電力發(fā)展做重大的貢獻(xiàn)。

[1]趙航宇.配電線路繼電保護(hù)整定計(jì)算問題探究[J].黑龍江科技信息,2011.

[2]符良震.基于110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算的探討[J].企業(yè)家天地(理論版),2010.

[3]曹國臣,蔡國偉,王海軍.繼電保護(hù)整定計(jì)算方法存在的問題與解決對策[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2013.