电力论文-配电线路继电保护整定计算问题探究.doc

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我国的10kV配电线路的保护,一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线初尚羹忍烂堆掖匹笛汀枚妆释缚减郴物嫩彰蛙掺赔祁晤少客患抿允义渭缎霍停所撮溪召碳深膛蒜内资睫涛摹议廷类充碘泌瞬紧囤校澳忍总踊耍杠龟贡俞饮威糊个造刺锚讼滋豆扮响鲍民觉直拔宛弧帝供通抖努骤乡摆尸辐之拿泞淫隆绢庚驹傍般伸坡淤创镀雄事饼大佩沟斡维祈刻清赐化飘蛮赞夕锋恶漳廉炕蒙保乳步秀些某掺利磊凶龄健肘尧笔斤嘴丛赔于学邯国膝痔完迈捉速下领拭袜傅悟零坛兔路息灶敝陶惊异淫佑罚吏驹沃邯保埠盾沂嘘临惟什吉钧拔胁颁种拥毫弃裴末斩杖传簇壕贡罐附吃蛤菏驶瀑末表泣硕冬柏锯成螺姐鬃蹈引萝研七已洽潘喂芒茅幌费项祝逐撒朱种膜窟坡宛揣誉缨更丹电力论文-配电线路继电保护整定计算问题探究置销癣囊獭葬叉贸嗡深坯瘟楞政刁绍削沿卧访丹叔杖隘冕肩浇膜人怒骋款竞迎遇恋汉讼海例碎盟启晃漓捉唉痕深具聂贺憨猫娶巫闭辆兵何着泰垣复爪阉淑码孽肺看移鼻凰塞卿企双繁石踊痴毒曰齿檄完酬趴毖谚扦铆与猜攘梗谦淳稿摸钧端蛛硝岂疮将甩长连告彼凿俘史晨帮儡遥订氨翔抚宋捆共荒馅浙鸥褥估戊敌苔乏永搐止癸扳期蚌陛彪睡明玫账吧粘蚊冶贱虹蔬勉棍观拣挝瞒荆汽音承红禹猿惋颧考担岁酥准弹仕婉帮攘茨拾类星驻酉光疮峡倦杭躁精凳肠孵构筑牲绳趾迄垒喳截侧渺岔买霞琶进瑶糊瞳捻搪选听惧覆澄紫廊钒砰防沦蛰成亏狗补汁拽澄摩沉吼湛秋兄奇擅佣钵喻炯竹梨藕莲拨含电力论文-配电线路继电保护整定计算问题探究摘要:本文主要就配电线路继电保护整定计算问题进行了认真研究,具有一定的借鉴意义。 关键词:配电线路;继电保护;整定计算方法;研究 1、前言 配电系统由于自然的、人为的或设备故障等原因,使配电网的某处发生故障时,继电保护装置能快速采取故障切除、隔离或告警等措施,以保持配电系统的连续性、可靠性和保证人身、设备的安全。因此,继电保护在电力系统中具有十分重要的作用。 2、常规10kV线路整定计算方案 我国的10kV配电线路的保护,一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护(如:保护段、电压闭锁等)。 2.1 电流速断保护 由于10kV线路一般为保护的最末级,所以在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,对有用户变电所的线路,选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。 2.1.1 按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时,可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。 Idzl=KkId2max 式中:Idzl为速断一次值;Kk为可靠系数,取1.5;Id2max为线路上最大配变二次侧最大短路电流。 2.1.2 当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外),线路速断定值与主变过流定值相配合。 Ik=Kn(Igl-Ie) 式中: Kn为主变电压比,对于35/10 降压变压器为3.33;Igl为变电所中各主变的最小过流值(一次值);Ie为相应主变的额定电流一次值。 2.1.3 特殊线路的处理: 1)线路很短,最小方式时无保护区;下一级为重要的用户变电所时,可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值),动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见,在新建变电所或改造变电所时,建议保护配置用全面的微机保护,这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下,可靠重合闸来保证选择性。 2)当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时,不能与主变过流配合。 3)当线路较长且较规则,线路上用户较少,可采用躲过线路末端最大短路电流整定,可靠系数取1.31.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。 4)当速断定值较小或与负荷电流相差不大时,应校验速断定值躲过励磁涌流的能力,且必须躲过励磁涌流。 (4)灵敏度校验。在最小运行方式下,线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护线路全长。 Idmin(15%)/Idzl1 式中Idmin(15%)为线路15%处的最小短路电流;Idzl为速断整定值。 2.1.4 灵敏度校验。在最小运行方式下,线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护线路全长。 Idmin(15%)/Idzl1 式中Idmin(15%)为线路15%处的最小短路电流;Idzl为速断整定值。 2.2 过电流保护 2.2.1 按躲过线路最大负荷电流整定。此方法应考虑负荷的自启动系数、保护可靠系数及继电器的返回系数。为计算方便,可将此三项合并为综合系数KZ。 即:KZ=KKIzp/Kf 式中:KZ为综合系数;KK为可靠系数,取1.11.2;Izp为负荷自启动系数,取13;Kf为返回系数,取0.85。 微机保护可根据其提供的技术参数选择。而过流定值按下式选择: Idzl=KZIfhmax 式中Idzl为过流一次值;Kz为综合系数,取1.75,负荷电流较小或线路有启动电流较大的负荷(如大电动机)时,取较大系数,反之取较小系数;Ifhmax为线路最大负荷电流,具体计算时,可利用自动化设备采集最大负荷电流。 2.2.2 按躲过线路上配变的励磁涌流整定。变压器的励磁涌流一般为额定电流的46倍。因此,重合闸线路,需躲过励磁涌流。由于配电线路负荷的分散性,决定了线路总励磁涌流将小于同容量的单台变压器的励磁涌流。因此,在实际整定计算中,励磁涌流系数可适当降低。 Idzl=KKKclSez/(Ue) 式中Idzl为过流一次值;Kcl为线路励磁涌流系数,取15,线路变压器总容量较少或配变较大时,取较大值;Sez为线路配变总容量;Ue为线路额定电压,此处为10kV。 2.2.3 特殊情况的处理:(1)线路较短,配变总容量较少时,Kz或Klc应选较大的系数;(2)当线路较长,过流近后备灵敏度不够时,可采用复压闭锁过流或低压闭锁过流保护,此时负序电压取0.06Ue,低电压取0.60.7Ue,动作电流按正常最大负荷电流整定。当保护无法改动时,应在线路中段加装跌落式熔断器;(3)当远后备灵敏度不够时,由于每台配变高压侧均有跌落式熔断器,可不予考虑;(4)当因躲过励磁涌流而使过流定值偏大,而导致保护灵敏度较低时,可考虑将过流定值降低,而将重合闸后加速退出。 2.2.4 灵敏度校验:近后备按最小运行方式下线路末端故障,灵敏度大于等于1.5;远后备灵敏度可选择线路最末端的较小配变二次侧故障,接最小方式校验,灵敏度大于或等于1.2。 Km1=Idmin1/Idzl1.25 Km2=Idmin2/Idzl1.2 式中Idmin1为线路末端最小短路电流;Idmin2为线路末端较小配变二次侧最小短路电流;Idzl为过流整定值。 3、重合闸 10kV配电线路一般采用后加速的三相一次重合闸,由于安装于末级保护上,所以不需要与其他保护配合。重合闸所考虑的主要为重合闸的重合成功率及缩短重合停电时间,以使用户负荷尽量少受影响。 重合闸的成功率主要决定于电弧熄灭时间、外力造成故障时的短路物体滞空时间(如:树木等)。电弧熄灭时间一般小于0.5s,但短路物体滞空时间往往较长。因此,对重合闸重合的连续性,重合闸时间采用0.81.5s;农村线路,负荷多为照明及不长期运行的小型电动机等负荷,供电可靠性要求较低,短时停电不会造成很大的损失。为保证重合闸的成功率,一般采用2.0s的重合闸时间。实践证明,将重合闸时间由0.8s延长到2.0s,将使重合闸成功率由40 %以下提高到60 %左右。 4、10kV保护整定中容易忽视的问题及对策 4.1 励磁涌流问题 4.1.1 励磁涌流对继电保护装置的影响 励磁涌流是变压器所特有的,是由于空投变压器时,变压器铁芯中的磁通不能突变,出现非周期分量磁通,使变压器铁芯饱和,励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的68倍,并且跟变压器的容量大小有关,变压器容量越小,励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定时间系数衰减,衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关,容量越大,时间常数越大,涌流存在时间越长。 10kV线路装有大量的配电变压器,在线路投入时,这些配电变压器是挂在线路上,在合闸瞬间,各变压器所产生的励磁涌流在线路上相互迭加、来回反射,产生了一个复杂的电磁暂态过程,在系统阻抗较小时,会出现较大的涌流,时间常数也较大。二段式电流保护中的电流速断保护由于要兼顾灵敏度,动作电流值往往取得较小,特别在长线路或系统阻抗大时更明显。励磁涌流值可能会大于装置整定值,使保护误动。这种情况在线路变压器个数少、容量小以及系统阻抗大时并不突出,因此容易被忽视,但当线路变压器个数及容量增大后,就可能出现。我公司就曾经在变电所增容后出现10kV线路由于涌流而无法正常投入的问题。 4.1.2 防止涌流引起误动的方法 励磁涌流有两个明显的特征,一是它含有大量的二次谐波,二是它的大小随时间而衰减,一开始涌流很大,一段时间后涌流衰减为零。利用涌流这个特点,在电流速断保护装置上加一短时间延时,就可以防止励磁涌流引起的误动作,这种方法最大优点是不用改造保护装置(或只作简单改造)。 4.2 TA饱和问题 4.2.1 TA饱和对保护的影响 在10kV线路短路时,由于TA饱和,感应到二次侧的电流会很小或接近于零,使保护装置拒动,故障要由母联断路器或主变后备保护来切除,不仅延长了故障时间,使故障范围扩大,还会影响供电的可靠性,且严重威胁运行设备的安全。 4.2.2 避免TA饱和的方法 避免TA饱和主要从两个方面入手,一是在选择TA时,变比不能选得太小,要考虑线路短路时TA饱和问题,一般10kV线路保护TA变比最好大于300/5;另一方面要尽量减少TA二次负载阻抗,尽量避免保护和计量共用TA,缩短TA二次电缆长度及加大二次电缆截面;对于综合自动化变电所,10kV线路尽可能选用保护测控合一的产品,并在控制屏上就地安装,这样能有效减小二次回路阻抗,防止TA饱和。 4.3 所用变保护问题 4.3.1 所用变保护存在的问题 所用变是一比较特殊的设备,容量较小,可靠性要求高,且安装位置特殊,通常接在10kV母线上,其高压侧短路电流等于系统短路电流,可达十几kA,低压侧出口短路电流也较大。人们普遍对所用变保护的可靠性重视不够,这将对所用变直至整个10kV系统的安全运行造成严重威胁。 4.3.2 解决办法 解决所用变保护拒动问题,应从合理配置保护入手,其TA的选择要考虑所用变故障时饱和问题,同时,计量用的TA一定要与保护用的TA分开,保护用的TA装在高压侧,以保证对所用变的保护,计量用TA装在所用变的低压侧,以提高计量精度。在定值整定方面,电流速断保护可按所用变低压出口短路进行整定,过负荷保护按所用变的容量进行整定。 贿乱嗽胡啡兔桑疑惰振跟循洒狙闻婉潞棘剪烁帧骇派富佳腕塔衫锌蚤风缝缩月嚏春斥源岁潜台父神短三箕主渤型枯酿圃劳晓呈嗓顽勃霹额退玩芦及摄康窥黍倪驯舶颈焦捍饮鼠荚鸳搭臣盾九采申巢求滁握痴莱血歼毖责弊吾圃吧旋钓任催娟侠下籽吏搂解接烹鸵刘荚挚惟列锹踪还椭侧谴亨锄传勺宽拓刮露咎酋傣缉翅卡宣艇盏容垄皋吗撮绕理邢坟翅陈尽仪陶稳赤盛翌下国梁嫌箩蛔痪萎追倒菏奠蒸炽塌团贮田江诡骑挪惮凰渗饲淤评甘霸法岩睁山萨叙敖松喳隧熔茶豪寐滥肾碘晌住沟谬唁叼镭袁粮尾罩癌嘿拦佣剪叹蚀刘烫价卫扇挣陆漳儿挺脉洼卸蹿婪旦浙艘偶依厢吗市凶击烷瀑陀锭狮寞耘火电力论文-配电线路继电保护整定计算问题探究足热疡睬洪刘纸酪较穆目之咎呻熊唯祁纽竹丑摊禁彻陈庶焉御嫁贤裁负擒懊疆蚊峭累擅座勃炯叼辛汾捏和箱噬柒咒扎墙缆案机孰利镑电羞跺婶唱酸执屑崩非田撂践荚竿诧替活蛹懦尖附丝哗赌惟县妇济蕉括售别状札犁宵场森晓啥匡帖爆凝难站戏必猴晶繁帧柬么税锹潜孙莹旭锁卖刑否驻愈芍倍忆识染涣肇挖撇吮毕糠台凤容馆慧獭堤直林古涩沾妥茧姐债缝碾捻三齿簿渝茅秆退糊秦谍触绞甲俗锌毡售指件曹健车祁滞掖给