稳定计算中500kV线路故障切除时间的确定.pdf

第3 1 卷第 5 期 2 0 0 8年 1 0月 四 川 电 力 技 术 S i c h u a n El e c t r i c P o we r T e c h n o l o g y V0 1 3 1 No 5 Oc t ， 2 0 0 8 稳定计算 中5 0 0 k V线路故障切除时间的确定 吴安平 ( 西南 电力设计 院， 四川 成都6 1 0 0 2 1 ) 摘要： 在摸清和掌握 自身电网已投运的5 0 0 k V继电器和线路继电保护装置情况基础上， 本着兼顾电网安全性和经 济性的原则 ， 合 理确定故障切除 时间。 关键词： 5 0 0 k V线路 ； 故障切除； 时间 Ab s t r a c t ：Wi t h t h e k n o w l e d g e o n o p e r a t i o n o f fi e l d r e l a y s a n d l i n e r e l a y p r o t e c t i o n d e v i c e s o f t r a n s mi s s i o n n e t wo r k s ，t h i s p a - p e r t rie s t o d e t e r mi n e r e a s o n a b l e v a l u e s o f f a u l t c l e a r i n g t i me u s e d f o r g ri d s t a b i l i t y s t u d y ，t a k i n g i n t o c o n s i d e r a t i o n o f b o t h d s e c u rit y a n d i nv e s t me n t Ke y wo r d s ：5 0 0 k V t r a n s mi s s i o n l i n e ； f a u l t c l e a r a n c e ； t i me 中图分类号： T M7 3 2 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0 3 6 9 5 4( 2 0 0 8 ) 0 5 0 0 0 70 2 稳定计算中5 0 0 k V线路故障切除时间的确定不 是个新 问题 ， 但 由于每人掌握 的信息不一样 ， 认识并 不一致。如果能较全面地了解有关情况 ， 作到心 中有 数 ， 对在规划设计和运行中更好地执行有关规定和要 求是十分必要 的。 1 决定故障切除时间的相关因素 电网故障切除时 间由断路器的全开断时间和继 电保护的动作时间两部分组成， 其中断路器的全开断 时间约占故障切除时间的2 3以上。 断路器的全开断时间又由其固有的分闸时间和 熄弧时间两部分组成 ， 5 0 0 k V断路器 的固有 分 闸时 间一般为 1 82 4 m s ； 熄弧时间离散性较强 ， 一般为 8 2 3 m s 。中国 5 0 0 k V电网普遍采用的是 s 断路 器 ， 该断路器一般有瓷柱式、 罐式和全( 半 ) 封闭式几 种形式。但无论哪一种形式， 其全开断时间大都不超 过 4 0 ms ， 个别 的不超过 5 0 m s 。下表为 国内主要制 造厂家生产的 5 0 0 k V( s ) 断路器全开断时间调查 表。 继电保护装置的动作时间也 由两部分组成 ： 装置 自 身动作时间( 含信息比较判断时间) 和信息传输时 间。5 0 0 k V线路一般都配有两套全线速动保护 和两 套阶段式距离保护。对于近端故障 ， 阶段式距离保护 可以直接动作 ( 不需要通道传输信 息) ， 动作 时间最 长不超过 2 0 ms 。继电保护技术的不断发展 ， 使近端 故障动作时间进一步缩短。2 0 0 0年以来， 由于在线 路保护装置中普遍增加了工频变化量距离元件， 在近 端侧约2 0 的范围内发生故障， 保护动作时间可缩 短至 1 0 m s内。 远端故障需增加信息传输和进行信息比较判断 的时间。如果两套全线速动保护均选用光纤保护 ， 动 5 0 0 k V( S F ) 断路器全开 断时间调查表 第 3 1 卷第 5 期 2 0 0 8年 l O月 四 川 电 力 技 术 S i c h u a n E l e c t r i c P o we r Te c h n o l o g y Vo 1 31。 No 5 Oc t ， 2 0 08 作时间最长不超过3 5 m s ( 其中信息传输时间为3 5 m s ， 装置 自身动作时间为 2 5 3 0 m s ) ； 如果有一套选 用载波高频保护， 以此为准 ， 动作时间最长不超过 4 O m s ( 其中信息传输时间为 1 01 5 m s ， 装置自身动作 时间不超过 2 5 ms ) 。 断路器全开断时间与继电保护动作时间之和即 为切除故障需要 的时间。不难看 出就技术水平本身 而言 ， 5 0 0 k V电网故障切除时间可以达到 的指标是 ： 近端故障不长于0 0 7 S ( 7 0 m s ) ， 远端故障不长于 0 0 9 s ( 9 0 ms ) 。 2 有关规程对故障切除时间的规定 1 9 8 7年水利电力部颁发的 电力系统暂态稳定 计算暂行规定 是 目前仍在参照执行的一个规定。 该规定第2 5 条中明确的5 0 0 k V故障切除时间可供 选择的有关数据是 ： 断路器全开断时间为4 0 ms 或 5 O in s ( 按实际断路器型式决定) ； 继电保护动作时间近 故障点侧 3 0 m s ， 远故障点侧 5 O Il ls 。两者相加故障 切除时间近端为 0 0 7 S ( 7 0 m s ) 或 0 0 8 s ( 8 0 m s ) ， 远 端为 0 0 9 s ( 9 0 ms ) 或 0 1 S ( 1 0 0 ms ) 。与 目前 的技 术指标相 比， 可 以说 明以下两个 问题 ： ( 1 ) 断路器全 开断时间二十年前就已经达到了较先进的指标 ， 可 以 肯定地说 ， 经过二十年来 的发展 ， 断路器 的性能更稳 定 、 更可靠 ； ( 2 ) 由于继 电保护及通信等技术 二十年 来有了显著进步， 继电保护动作时间已明显缩短。 3 关于合理确定故障切除时间的问题 合理确定稳定计算 中故障切除时间的问题 ， 实质 上是如何客观评价电网稳定水平和如何合理确定电 网输送极限的问题 ， 必须有科学和实事求是 的态度 。 应在摸清和掌握 自身电网已投运的 5 0 0 k V断路器和 线路继电保护装置状况的基础上， 本着充分兼顾电网 舢 舢 舢 S 止 安全性和经济性的原则确定 。 据有关统计 ， 中国 5 0 0 k V电网切故障时间， 近端 最长的一般不超过 0 0 8 s ， 最短的则只有 0 0 3 s； 远 端最长的不超过 0 0 9 s ， 最短的只有 0 0 4 S 。造成长 短差别的主要原因 ， 一是故障发 生的位置不 同； 二是 断路器和继电保护动作时间具有离散性； 三是断路器 或继电保护装置技术性能有差别。如果是断路器或 继 电保护装 置技术性能 的原 因( 如落后或 陈旧) ， 造 成故障切除时间达不到稳定要求， 则应考虑更换有关 设备以提高电网稳定水平 ， 这样做 比采取其它措施达 到同样效果付出的代价要小得多。 由于电网的结构和设备情况不同， 故障切除时间 的确定也不宜一刀切 。比如 ， 一般情况下可规定近端 切故障时间采用 0 0 9 s ， 远端采用 0 1 s 。对于主要 矛盾表现为电压稳定的电网， 故障切除时间近、 远两 端均采用 0 1 S 也是可以的； 但对暂态稳定 问题突出 的电网， 则应将缩短故障切除时间作为提高电网稳定 水平的首选措施加以应用， 必要时按设备的实际情 况 ， 近端切故障时间采用 0 0 8 S 甚至 0 0 7 S ， 远端采 用 0 0 9 S 或 0 1 S 。通过充分释放电网自身的潜力， 提高电网的稳定水平和送 电极 限。 4 结束语 国家电网公司 2 0 0 6年制定的 电力系统安全稳 定计算规定 中对 5 0 0 k V线路故障切除时间的规定 是近端侧 0 0 9 s ， 远端侧 0 1 s ， 同时在编制说明中特 别明确， 作为提高电网稳定运行的措施， 允许必要时 按设 备的实 际情 况 ， 近 端 侧切 除 故 障时 间缩 短 为 0 0 8 s 。由前述分析可知 ， 编制说明中的这个补充规 定 已考虑了足够的安全裕度 ， 规划设计和运行 中按此 要求执行是完全没问题的。 ( 收稿 日期 ： 2 0 0 8 0 71 5 ) B P神经网络的多参数关联变压器油击穿电压的预测研究 ； t S 屯 ； L S 电力变压器的安全 、 稳定和经济运行是 电力输送的重要保证。基于变压器油的 日常监督 数据 ， 预测 变压器油 的击穿电压 ， 将 为变压器故 障的 早期诊断、 预测防范和及时处理提供重要的科学依据。鉴于 B P 神