220 kV以下電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算分析

郭淑曉

摘 要：隨著我國(guó)電網(wǎng)的快速發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行的要求也越來越高。繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行的好壞直接影響電網(wǎng)和繼電設(shè)備的安全運(yùn)行，而整定計(jì)算是繼電保護(hù)的關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)，通過整定計(jì)算能夠有效實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備的繼電保護(hù)。為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

關(guān)鍵詞：整定計(jì)算分析；電網(wǎng)繼電保護(hù)；220 kV

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.124

0 前言

隨著人們對(duì)電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，220 kV電網(wǎng)線路應(yīng)用的數(shù)量逐漸增多、結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜，加大了220 kV電網(wǎng)的繼電保護(hù)整定計(jì)算的難度，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)繼電設(shè)備有效的保護(hù)，因此，需要深入研究220 kV電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算，根據(jù)具體情況選擇恰當(dāng)?shù)恼ㄓ?jì)算方式，實(shí)現(xiàn)整定計(jì)算的準(zhǔn)確性，為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，實(shí)現(xiàn)有效的電網(wǎng)繼電保護(hù)。

1 220 kV電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國(guó)220 kV電網(wǎng)線路的應(yīng)用較為普遍，實(shí)際應(yīng)用量達(dá)到1000多條，電網(wǎng)的架構(gòu)主要組成部分是不同的電源同桿并架或同一電源的長(zhǎng)線、短線、雙線、單線。220 kV電網(wǎng)的線路自身復(fù)雜性特點(diǎn)造成對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的計(jì)算模型和整定解環(huán)點(diǎn)的設(shè)置難以有效進(jìn)行，阻礙了220 kV電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算的工作進(jìn)程。而電網(wǎng)在日常的實(shí)際運(yùn)行過程中，220 kV電網(wǎng)的繼電保護(hù)的上下級(jí)保護(hù)延時(shí)段和整定解環(huán)點(diǎn)的計(jì)算方式是“n-1”。而在220 kV電網(wǎng)繼電保護(hù)的具體計(jì)算中，消除故障則通過縮短上下級(jí)保護(hù)配合的延長(zhǎng)時(shí)段、時(shí)間差來實(shí)現(xiàn)[1]。

2 220 kV以下電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算

2.1 線路主保護(hù)的整定計(jì)算

在對(duì)220 kV電網(wǎng)的繼電線路分相電流差的保護(hù)過程中，其最低值、最高值是通過在一次相電流<400A或是<600A基礎(chǔ)上折算成二次值實(shí)現(xiàn)的。即考慮了電阻的影響，也滿足了該保護(hù)對(duì)選擇性和靈敏性的要求。線路末端具備1.5-2的靈敏度通常由縱聯(lián)零序停信元件來實(shí)現(xiàn)，在220 kV電網(wǎng)的線路具體的整定計(jì)算過程中，通常選用480A折成的二次值進(jìn)行整定計(jì)算，還要按照靈敏度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取值，而縱聯(lián)負(fù)序停信元件的保護(hù)，則通過720A折成的二次值進(jìn)行整定計(jì)算，而其末端靈敏度保證大于2。但是在實(shí)際中如果滿足240A取值條件，則通過240A折成的二次值進(jìn)行繼電保護(hù)，如果不能滿足該條件，則通過整定值取值的方式進(jìn)行繼電保護(hù)[2]。

例如在220 kV電網(wǎng)的線路縱聯(lián)保護(hù)過程中，通常采用定值的靈敏度進(jìn)行整定計(jì)算，取值的靈敏度直接影響線路的長(zhǎng)短，靈敏度越大線路越短。220 kV電網(wǎng)的線路長(zhǎng)度在大于等于0.1米的情況下則選用2.5倍停信值電抗的線路，若線路長(zhǎng)度小于0.1米的情況下則選用3倍停信值電抗的線路，并有效控制停信范圍。在電阻的計(jì)算中，保護(hù)區(qū)內(nèi)的最小負(fù)荷阻抗值大于最大阻抗值，如圖1將其帶入某個(gè)四邊形中進(jìn)行具體觀察，根據(jù)給定的電阻抗值參數(shù)進(jìn)行邊角的確定，從中可以分析出距離保護(hù)多邊形動(dòng)作的特性。

2.2 線路后備保護(hù)的整定計(jì)算

220 kV電網(wǎng)的接地距離的一段保護(hù)具有穩(wěn)定性特點(diǎn)，且不會(huì)受運(yùn)行方式的變化的影響，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的效率高。而在220 kV電網(wǎng)的接地二段保護(hù)中，其靈敏度較高，保護(hù)的時(shí)間通常不會(huì)很長(zhǎng)，零序過流保護(hù)的優(yōu)勢(shì)在于過渡電阻對(duì)其影響不大。在220 kV電網(wǎng)的接地三段保護(hù)中對(duì)與非全相最大電流可以有效的避免，但是它存在動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)和靈敏度低的局限。在對(duì)220 kV電網(wǎng)進(jìn)行繼電保護(hù)過程中，雖然實(shí)現(xiàn)了兩種設(shè)備的同時(shí)應(yīng)用，但由于技術(shù)人員的操作局限，沒有將兩種保護(hù)設(shè)備有效結(jié)合。

2.3 元件保護(hù)的整定計(jì)算

保護(hù)220 kV電網(wǎng)的主變支路、線路的斷路器失靈的整定計(jì)算普遍在電氣的小方式運(yùn)行情況下實(shí)現(xiàn)。當(dāng)220 kV電網(wǎng)的母線超出n-1段線路，再對(duì)其繼電保護(hù)的整定計(jì)算過程中，它的取值通常取主變低壓側(cè)、被保護(hù)線路末端的最小值。一旦最小單相電流發(fā)生問題，檢驗(yàn)出的靈敏度則會(huì)大于等于1.3，在運(yùn)行中要盡量躲避負(fù)荷電流。由于復(fù)雜的母聯(lián)短路電流計(jì)算方式，一旦發(fā)生故障，則采用400A折成的二次值進(jìn)行整定計(jì)算，不檢驗(yàn)其靈敏度[3]。

2.4 電網(wǎng)小電源的整定計(jì)算

某些地區(qū)220 kV電網(wǎng)的電線終端普遍存在大量的小電源，對(duì)于這些饋電線路的繼電保護(hù)整定計(jì)算通常根據(jù)這些小電源的開機(jī)方式和裝機(jī)容量進(jìn)行，當(dāng)這些小電源的饋電線路的開機(jī)方式選用的是單相重合閘，并進(jìn)行快速同步保護(hù)重合閘的手段，則小電源的開機(jī)方式很難符合繼電保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流、精工電流對(duì)其的要求，因此，這些小電源的饋電線路在實(shí)際運(yùn)行過程中，要嚴(yán)格按照220 kV電網(wǎng)的饋電線路相關(guān)規(guī)定進(jìn)行有效的解決，采用合理的繼電保護(hù)整定計(jì)算方式。

3 結(jié)論

綜上所述，通過對(duì)220 kV以下電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算的研究，從中可以了解到整定計(jì)算在繼電保護(hù)中的重要地位，整定計(jì)算有助于實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)，為電網(wǎng)的正常運(yùn)行提供保障，滿足人們對(duì)電網(wǎng)的用電需求，推動(dòng)電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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[2]林宏澤.汕頭地區(qū)電網(wǎng)線路保護(hù)整定計(jì)算及相關(guān)問題研究[D].華南理工大學(xué)，2014.

[3]王海洋，馬富華，董艷娜.220KV電網(wǎng)線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)及整定計(jì)算[J].科技與企業(yè)，2014（22）：171.endprint