继电保护整定计算方法的探究及改善措施 - 学兔兔 www.bzfxw.com .pdf

2 叭7 年7 月2 5 日第3 4 卷第4 期 通馋电潦技术 T e l e c o mP o w e rT e c h n 0 1 0 9 y J u l 2 5 ，2 0 1 7 ，V 0 1 3 4N o 4 d o i ：1 0 1 9 3 9 9 j c n k i t p t 2 0 1 7 0 4 0 9 8 继电保护整定计算方法的探究及改善措施 魏千钧 ( 广东电网茂名化州供电局，广东化州5 2 5 1 0 0 ) 摘要：在电力系统实际的运行过程中，由自然因素、人为因素以及设备故障等各种原因导致的事故不断增加，不仅干 扰到了电网的正常运行，还导致配电网时常出现断线的现象，由此导致区域性的停电，甚至会因此引发重大事故。文章将 从目前继电保护整定计算方法中存在的问题出发，对其进行分析和讨论，并研究出解决该问题的改善措施。 关键词：继电保护；整定计算方法；探究及改善措施 I m p r o v e m e n tM e a s u r e so ft h eS e t t i n gC a l c u l a t i o nM e t h o do fR e l a yP r o t e c t i o n W E IQ i a n - j u n ( H u a z h o uP o w e rS u p p l yB u r e a uo fG u a T l g d o n gM a o m i n gP o w e rG r i d ，H u a z h o u5 2 510 0 ，C h i m ) A b s t r a c t ：B yn a t u r a lf a c t o r s ，o p e r a t i o np r o c e s so ft h ea c t u a lp o w e rs y s t e m ，l e a d i n gt oh u m a nf a c t o r sa n de q u i p m e n t f a 订u r ea n do t h e rr e a s o n st h ea c c i d e n ti si n c r e a s i n g I tn o to n l yd i s t u r b st h en o m a lo p e r a t i o no ft h ep o w e rg r i d ，b u ta l s o 1 e a d st ot h ep h e n o m e n o no fd i s c o n n e c t i o ni nt h ed i s t r i b u t i o nn e t 、 ，o r k ，w | h i c hl e a d st or e g i o m lb l a c k o u t sa n de v e n1 e a d st o m a i o ra c c i d e n t s F r o mt h ec u r r e n tr e l a yp r o t e c t i o ns e t t i n gc a l c u l a t i o nm e t h o do ft h ee ) 【i s t e n c eo ft h ep m b l e m ，t h ea n a l y s i s a n dd i s c u s s i o na n ds t u d yi sc a r r i e do u tt os o l v et h ep r o b l e mo fi m p r o v e m e n tm e a s u r e si nt h i sp a p e r K e yw o r d s ：r e l a yp r o t e c t i o n ；s e t t i n gc a l c u l a t i o nm e t h o d ；e x p l o r i n ga n di m p r o v i n gm e a s u r e s 随着社会经济的发展速度越来越快，我国各个行 业对电力资源的需求量也随之加大，电力企业必须不 断地扩大其电网的规模，配置一些容量更大、参数更高 的电气设备。当然，如何在确保用户供电质量的情况 下保障电网的安全运行就显得至关重要。然而，随着 电网电压级数的增高和电网容量的增大，电力系统运 行的安全性和可靠性将受到极大的影响，如会导致部 分用户的用电质量降低，严重的会导致电力系统不能 安全可靠地运行。在电力系统的运行过程中，一旦某 个部件出现短路或者其它故障，位于线路中的继电器 能够迅速地将故障切除掉，有效地确保了电力系统运 行的安全性和可靠性，因此，必须选择性能优良的继电 保护装置来完成电力系统中的继电保护。同时，继电 保护中的整定计算方法也相当重要。 1 继电保护整定计算方法的介绍 如果要保证电力系统中的继电保护装置能够安 全、可靠地运行，设计者就必须从继电保护装置的制造 程序、机件设计、安全运行、整定计算、全面维护等多方 面来考虑。其中，准确地运用继电保护整定计算能够 确保继电保护装置的稳定运行，具有极其重要的作用 和意义。 近些年来，我们国家的电网规模不断扩大，并且其 中保护定值的计算方法也由起初的依赖于人工的计算 方式转变为依赖于计算机的计算方式。这种转变在一 定程度上适应了大数据时代的发展潮流，解决了计算 工作中的时间拖沓、工作量大以及计算精确度的问题。 在电力系统中，其继电保护的整定计算是一个整 体性的计算工作，要求相关的计算人员必须准确地了 收稿日期：2 0 1 7 0 4 2 8 作者简介：魏千钧( 1 9 8 6 一) ，男，重庆江北人，电气工程师，长期 从事电力继保、自动化运行管理工作。 解继保整定计算的基本原理，并且熟练地掌握电网运 行的具体特点。在实际的继电保护整定计算中，首先 要考虑的是电力系统运行的结构以及运行中的要求。 其次，必须制定科学、有效的整定计算方案。 一般情况下，在目前的电力系统中得到广泛应用 的整定计算方法主要有序分量法和相分量法。在此基 础上，从整定计算的原则出发，计算人员就能够提出实 际操作的计算方法。例如先利用相分量法及序分量法 两种方法来计算相关的电气量，接着根据出现故障的 电气量计算继电保护的整定值。 2 继电保护整定计算方法存在的问题 2 1 无法找到对电力系统最不利的运行方式 在对继电保护整定值进行具体计算时，为了计算 其动作值以及校验的灵敏度，工作人员必须先找出对 电力系统最不利的运行方式。在计算继电保护的动作 值的过程中，如果要找到对电力系统最不利的运行方 式，就需要轮流将继电保护所处母线上关联的线路断 开。并且，轮流开断线路的次数一般为一次到两次。 在对继电保护的灵敏度进行校验时，为了找到电力系 统的最小运行方式，也只需轮流开断继电保护所在母 线上关联的线路。 然而，某些情况下这两种轮流开断的方式都无法 确切地找到对电力系统最不利的运行方式。以图1 为 例，对A 到B 线路上的1 号和2 号继电保护装置的I 、 I I 段的继电保护动作值的计算方法进行具体的讨论。 在计算继电保护1 中I 段的动作值时，如果根据现有 方法来选择故障点，就应该选择B 母线，接着在B 母 线上轮流进行一次到两次的开断。但对继电保护1 来说，将E - C 线断开才是电力系统的最大运行方式， 而对保护2 来说，要检验I I 段的灵敏度，如果根据现 有的灵敏度校验方法来确定故障点，就应该将故障点 的位置放在母线A 上，再轮流在母线B 上进行一次线 万方数据 2 0 1 7 年7 月2 5 日第3 4 卷第4 期 通毪电潦疑丰： T e l e c o mP o w e rT e c h n o l o g y J u l 2 5 ，2 0 1 7 ，V 0 1 3 4N o 4 路的开断。但是从图1 中可以看出，对于保护2 来说， 只有将E 到C 的线路断开才能达到电力系统的最小 运行。总而言之，如果根据现有的方法来进行查找，那 么可能无法准确地找出进行继电保护整定计算所需要 的对电力系统最不利的运行方式。 BC 图1电力系统运行方式的选择 2 2 重复断开同一段线路 如果利用计算机来对继电保护整定值进行计算， 那么就会利用循环保护的线性流程来进行相关的计 算。但是这种方法可能会导致在整定计算过程中出现 多次重复的开断同一段线路的问题。比如说，在对图 1 中位于A 到B 线路的1 号保护的I 段动作值进行计 算时，必须轮流在B 母线上开断一到两条线路。而在 计算图1 中E 到C 线路的E 侧保护的I 段动作值的 过程中，还得需要再次重复轮流地将在整定A 到B 线 路的保护1 时开断过的线路开断。同时，在对继电保 护延时段的动作值进行计算时也存在相似的问题。 3 2 减少重复断开同一线路的方法 计算机在计算继电保护整定值的时候，不能再按 照之前的继电保护循环的方式来确定整定计算的先后 顺序，而应该按照开断线路的循环来对继电保护整定 计算的先后顺序进行调整，从而有效地减少出现多次 重复开断同一段线路的现象。例如，当对图1 中B 到 C 的线路进行开断时，只要分别对A 到B 线路中保护 1 以及E 到C 线路中E 侧的保护的整定值进行计算， 就可以避免多次重复地对B 到C 线路进行开断。 3 3 创新继电保护整定计算方法 为确保继电保护整定计算出的结果具有一定的准 确性，必须定期地更新电力系统中相关的整定计算软 件，并且对这些软件运行过程进行分析和测试，从而确 保每个计算的环节都可以通过专业的测试以及具备开 发过程的严谨性和计算结果的准确性。以网络等值法 作为例子，在利用网络等值法来计算电力系统继电保 护的整定值时，电力系统中的无缘双端口网络图的任 意一条线路都可能会出现问题，从而导致电力系统出 现局部的震荡，甚至导致两侧节点的端口发生松动的 现象。因此，在设计电力系统的继电保护装置时，应该 将电力系统中的正序网络整体装成一个无缘的双端口 网络。 3 继电保护整定计算方法的改善措施 4 结束语 3 1寻找对电力系统最不利的运行方式的方法 在利用计算机对继电保护整定计算的过程中，进 行相关的开断线路时，必须按照开断线路所造成的扰 动域来判断继电保护整定值的计算范围，才能对继电 保护整定计算所需要的对电力系统最不利的运行方式 进行准确的查找。其中，扰动域指的是，如果将大型的 电力系统中任意某一线路M 断开，那么在开断线路时 会导致电力系统的网络结构发生相应的对称变化，并 且这种变化会影响到与线路M 相邻的线路中的短路 电流的水平，从而影响到相邻线路中继电保护的最终 整定结果。因此，将受到开断线路影响的某个区域中 继电保护装置的整定值的区域称为扰动域。 如果要确定扰动域，首先就得给定一个小数，那 么一旦某条线路发生开断现象之后，就得计算以开断 线路为圆心由内向外逐层地对经过同一层线路保护的 短路电流值，同时，比较开断后经过继电保护的短路电 流和开断前经过该继电保护的短路电流，若两者之间 的电流差值，那么就继续向外查找；如果两者之间 的电流差值约近似于，就表示已经到达扰动域的边 界。而两者电流差值e 的线路组成了扰动域，如图2 所示。 图2 扰动域示意图 随着社会经济的发展速度越来越快，人们对电力 供应质量要求也越来越高，对电力资源的需求也越来 越大。因此，保证电能量能够安全、稳定地供应给用 户，对电力企业来说相当重要。而要确保电力系统安 全、稳定地运行，就必须重视继电保护整定计算中存在 的问题，并且对其采取有效的解决措施，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 王嘉琳继电保护整定算法现存问题及解决策略探析 J 中国高新技术企业，2 0 1 6 ，( 3 3 ) ：5 3 5 4 2 王娴继电保护整定计算方法存在的问题及其