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摘要:现阶段,我国电网容量和电网电压级数不断增高,在这样的背景下,必然会对电网运行的安全性和可靠性造成较大的影响,例如对部分地区用户的用电质量造成影响,严重时还有可能会导致整个电力系统运行的安全性和可靠性得不到保障。在电力系统运行时,必须保证一旦有某一部件出现故障,线路中的继电器可以将故障迅速切除掉,从而保证电力系统运行过程中的安全性和可靠性,这样一来,除了要选择具有优良性能的继电保护装置以外,还必须注重继电保护中的整定计算方法。
关键词:电力系统;继电保护;整定计算
引言
在电力系统运行过程中,容易受诸多外界因素的影响和制约,如果要对电力系统继电保护进行整定计算,那么在开始计算之前,首先要明确与整定计算相关的数值,相关的数据有:继电保护线路端口处的最大数值、继电保护在线路两端数值中精准度最高的一个数值等。为了提高计算的准确性,在计算的过程中要应用一些相关的公式与计算方法,计算后进行分析,判断电力设备的故障原因。
1继电保护装置
继电保护装置就是指电力系统内部的电动机电力元件出现故障的时候,这些故障可能会对电力系统的整体运行安全造成影响的时候,继电保护装置就会通过报警,或者是直接向断路器发出指令来对危险故障进行化解的一种自动化设备以及措施,这种措施我们称之为继电保护装置。继电保护装置在进行工作时,其主要工作原理就是通过对电力系统中的电路元件,主要包括电动机的电子元器件等,进行异常情况的监控。当发现出现异常情况或者是短路时,电动机的频率,功率,电压以及电流等都会出现变化,因此继电保护器就可以根据这些变化,进行继电保护动作的判断标准制定。在进行继电保护动作的判断时,还可以根据其他物理量,例如油箱出现故障时,流速增大,瓦斯浓度提高,油压强度也增加,这些现象也可以作为继电保护动作的判断机制以及标准。除了继电保护动作评判标准之外,继电保护装置当中还包括执行部分,逻辑部分,测量部分以及定值调整部分。
2继电保护整定计算介绍
在电力运行过程中,最重要的组成部分就是继电保护装置,然而要想保证继电保护装置能够安全可靠的运行,设计者还必须根据继电保护装置的制造程序、机件设计、运行安全、整定计算以及全面维护等各个方面来进行考虑。其中继电保护整定计算的作用和意义尤为重要。近年来我国电网规模不断扩大,在此过程中,保护定值的计算方法也从人工计算开始转向计算机计算,一定程度上适应了当前大数据的发展趋势,解决了过去整定计算工作量大,耗时长和计算精准率不高的问题。继电保护的整定计算是电力系统中一个整体性的计算工作,相关计算人员必须要准确了解其基本原理,同时还要熟练掌握电网运行特点。在继电保护整定计算过程中,计算人员首先必须要考虑到电力系统的运行结构和运行要求。其次是要制订科学有效的计算方案,通常情况下,序分量法和相分量法是目前电力系统中应用较为广泛的整定计算方法。除此以外,相关计算人员还要根据整定计算的原则提出具有实际操作性的计算方法。例如,先采用相分量法和序分量法对相关的电气量进行计算,之后再根据出现故障的电气量来完成继电保护整定值的计算。
3继电保护整定计算原则与步骤
(1)整定原则。在整定计算过程中,计算人员除了对电网运行结构以及实际要求等有着清楚的掌握与了解外,还应遵从科学有效的整定原则完成整定计算,确保继电保护整定计算的合理性。(2)整定计算步骤。在整定计算过程中,相分量法与序分量法是普遍采用的计算模式。整定计算常用的步骤为:电气量用相分量法与序分量法计算得出,随后以故障状态下的电气量为参考,以此完成继电保护整定值的计算。
4继电保护整定计算方法存在的问题
4.1未考量网络结构对整定值的影响
虽然现阶段,我国信息技术发展迅速,整定值的计算也越来越精准。但在当前继电保护整定值的计算过程中,并没有科学考量网络结构的影响。尤其是在非全相震荡状态下,电力系统正序网的断相口位置的开路电压参数,并没有充分考量网络结构对整定值计算的影响,这使得计算出来的整定值存在较大的误差,难以真正指导实践。
4.2电力系统极端运行情况的计算
当电力系统处于极端运行工作条件时,可以整定计算的灵敏度与动作值进行更有效的检验。其中,有关计算人员难以通过实际运行的电力系统找出极端运行的状态,所以可将极端运行状态作为继电保护整定计算的重要条件。此外,线路中多次断开现象容易在电力系统处于极端工作条件下出现,所以为了避免整定计算效率受到影响,需要对此类问题进行有效的处理。
5继电保护整定计算方法的改善措施
5.1配合系数的选择
在进行整定计算的过程当中,对于分支系数,要选择最保守的分支系数,这个时候就需要尽可能的对各种运行方式和故障点之间的组合方式进行考虑。在政企网络当中,注重系数和零序网络的分支系数,都是配合系数中的一种,我们需要对分支系数进行正确的选择以及确定,使保护范围大小和零序保护定值之间不会出现交叉影响,以免这种交叉影响使保护各段的准确性和配合之间的性能发挥受到影响。电流分支系数属于两相邻线路出现短路,或者是其他故障的时候,在本线路当中所流经的短路电流和相邻线路短路电流之和的比值。而电流分支系数,又与距离保护和助增系数之间呈现反比关系。
5.2减少重复断开同一线路的方法
在运用计算机进行继电保护整定值计算时,不能再采用之前的继电保护循环方式来对整定计算的先后顺序进行确定,而是要根据开断线路的循环来调整继电保护的整定计算的先后顺序,从而使重复开断同一线路的现象有效降低。
5.3运用阻抗矩阵的方法
如果继电保护系统安装在电力系统的环路中,当计算的数值为继电保护系统最大电流时,就要分析电力系统中节点位置的断开对继电保护系统定值的影响。本文以继电保护系统电流单相短路的情况来分析,在电力系统出现金属性短路的时候,短路处的数值可以表现为:I=Z=0,环路处的断开对电力系统的运行方式会造成很大的影响。当电力系统中的任意节点断开时,电力系统中任意节点的故障值的阻抗将会发生变化,这时,可以通过计算断开节点的边界数值,来确定系统故障的位置。当电力系统的节点出现单相短路情况时,可以通过计算阻抗参数,从而确定电力系统的运行方式。电力系统的边界电流的短路可以运用阻抗矩阵来描述,确定电力系统中重要线路的运行方式。环路中的大型电力系统运行方式的变化会对继电保护系统的电流产生影响,这在传统的电力系统运行方式的选择中是不能看到的,必须采用阻抗矩阵的方法。
结语
综上所述,我们可以得知,全面优化电力系统的运行,应该采用科学的继电保护整定计算方法。本文就继电保护整定的计算方法以及根据继电保护整定计算的特点,给出了提升继电保护整定计算准确度的解决措施,希望能对继电保护工作者有所帮助。
参考文献
[1]吴娟.继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策[J].河南科技,2013(10X):20.
[2]王亚妮.探究继电保护整定计算方法中的问题与改善措施[J].华东科技:学术版,2015(10):214-214.
[3]钟绮娜.继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策分析[J].科技专论,2014,5:283.
[4]郑淋.电力系统中防止继电保护干扰的主要措施[J].科技与企业,2015(19).