电网继电保护整定计算相关问题分析论文_钟宁

(贵州省贵安供电局 电气工程及其自动化 550000)

摘要: 电网的继电保护整定计算,是确定电网的各种保护定值和使用方式,并及时协调保护与电力系统运行方式的配合,当电力系统发生故障时,能可靠动作切除故障,缩小电网的停电范围。从而保证了电力系统安全可靠稳定运行。本文将从两个方面对城市电网的继电保护问题进行概述。

关键词:电网;继电保护;整定计算

引言:伴随着城市建设的高速发展,大中小城市开始出现明确的区域划分,出现了诸如:商业区、居住区、高新技术区等等一系列的明确的城市区划。但是对于不同的功能区而言,其对用电的要求也就大不相同。随着电网用电量的不断增长,加上供电方式的变化,这就导致人们对电网运行的可靠性以及稳定性的要求更高。电网可靠稳定运行成为其发展的前提。

一、配网继电保护的现状概况

近年来,随着供电量的不断增加,配电线路和配电方式正发生着很大的变化。随着配电线路的与日俱增,配电方式也从原来的单一模式向多元化的方向转变。而这个时候对继电保护的一次和二次控制就显得至关重要[1]。

目前,配电线网络主要分为架空线网络和电缆线网络两种[2]。架空线网络一般是给非专线用户进行用电配送,多以放射性网络和环线网络为主。

对于放射性网络而言,它属于单线连接,一般都是从一点出发辐射多点,属于大范围用电配送方式,这种配线方式,前期投入少,接线简单。但同时也会存在很多问题,就是这种接线方式稳定性差,如果一旦发生停电,很可能在短时间内没有办法迅速恢复供电。

对于环线网络而言,往往是需要形成一个闭环的。并且一条电线上可能设置了两个或者两个以上的开关。这样的情况下就在很大程度上保证了用电的稳定性。就紧急停电的状况下,一个开关发生异常,另一个开关就会自动进行断电保护。这样工作人员根据线路断电状况的判断,就会很容易找到故障点,并且及时进行修复,这在很大程度上不仅保障了电网运行的安全性,同时也能大大节省故障查找时间,帮助工作人员在最短的时间里恢复正常的用电。

二、继电保护配置整定计算中存在的问题

(一)主变压器接地保护和熔丝保护衔接度低

国网诸如上海这类经济发达的地区都采取的是中性点经电阻接地供电方式,这种方式的额定电压一般是10kV。这种接地方式为单相接地方式,在很大程度上保障了电网在运行过程中的安全性和有效性,同时在故障排除方面的便捷性也是显而易见的。但是对于这种接地方式而言,却存在着一个较为致命的缺点。这种接地方式的额定电流一般在1000A,而对于继电保护的灵敏度要求而言,应该远超这个值的2倍左右。但是,实际情况是这样的继电保护系统的电流应该控制在500A左右,一旦超出这个限度,上下级熔丝之间的配合就会出现很大的问题,长此以往就会造成供电不稳定的情况的发生。而南网(广东,广西,贵州,云南,海南五省区)则是根据其电伏差值的大小决定其接线距离和长度,一般划分为10kV-110kV和220kV以上的区间范围,这也就导致变压器保护和熔丝保护衔接产生巨大差异。110kV作为系统标称电压值,一般直接接地或经低阻抗接地,中性点接地回路应能满足不接地运行。

图1 主变压器与10kV出现接地后备保护与熔丝配合示意图

由图1可知,在变压器恒定的情况下,以此保护的电流的整定值在480A的时候可以满足4S的要求。现在如果假定4S的时间不变,也就是说在550A-560A的范围内要保障5-6倍的电流值才能保障上下级熔丝之间相互配合。

(二)配电过流和熔丝保护配合度低

所谓配电过流保护,是指配电室在运行过程中,基于其灵敏性的特征,会在短时间内对线路内突然产生的大电流的状况进行判断,从而通过自身机制调节来使电流供应达到一个稳定的状态。这也就是,电流过大会在很大程度上影响输电线的稳定性,输电线的稳定性一旦发生破坏,在很大程度上就会影响供电的稳定性,供电的稳定性破坏就会导致停电的可能性的发生。

图2 变电站出线过流与熔丝配合示意图

从图2中,我们不难看出,很多情况下电流与熔丝的配合度相对较低。这就就会导致一个配电室出现问题,另一个配电室自然也就会随之出现一系列的问题。如图,如果A电站的出流保护特征和变电站的出线之间的配合已经很低,那么B电站,在原有已经十分不配合的基础上就会更加没有办法在线路中进行配合,从而导致一系列问题的发生[4]。

环状线路保护不合理

环状配电系统在运行过程中,通常都是采取负荷开关为主,通常是没有断路器配合运行的[3]。这也就是说它其实是无保护的。但是这样的运行系统,如果强行加上断路器进行保护,在某种程度上就会和负荷开关产生冲突,导致整个环状线路无法正常运行。目前的环状线路运行方式是一个开放性的开口运行方式运作的,一旦一点出现问题,就会造成整个电路出现问题,这种情况一旦出现,工作人员就只能重新对配电网络进行重构来解决问题。但是很多小型用电用户,在很多时候使用的环状电网的连接方式甚至不是用熔丝进行连接的,而是用铜棒,这在某种程度上反而进一步增加了故障的可能性。

(四)长线路继电保护末端缺乏灵敏性

在现在很多配电线路中,很多线路的总长度都已经超过了10kM。距离越长也就代表配电线路越复杂,配电线路越复杂也就是说连接方式更繁琐,有的可能甚至会经过很多弯弯绕绕才能达成基本的供电要求。而在这个时候,需要明白的是,很多供电线路都不是单一存在的,往往是会和多条线路同时连接作用的结果。这个时候,假设一处出现电流过大的问题,另一处也出现同样的问题,而这两个问题又恰好汇集在同一个点上,这就会造成很大的问题。一点这种情产生,就会极大减损线路的灵敏度,导致故障发生之后,只有通过专业人员的排查,线路才能重新恢复使用。而这样的一个过程,其实是非常消耗时间的,工作人员往往需要检查的线路,远远超过一条。

三、结束语

综上所述,我国电网的继电保护整定计算中存在着一些问题,在解决过程中要针对配电网络、熔丝保护、过流保护、主变压器接地保护等多方面进行综合评估和考虑,这些关键点环环相扣,所以只有将这当成一个整体去考虑,才能更好的解决继电保护过程中发生的一系列问题。

参考文献:

[1]周在阳. 电网继电保护整定计算若干问题分析[J]. 工程技术:全文版,2016(12):00167-00167.

[2]孙金强. 现代地区电网继电保护整定计算若干问题分析[J]. 科技致富向导,2014(20):193-193.

[3]李祥. 电网继电保护过程中的整定计算问题研究[J]. 科技信息,2011(21):361-361.

[4]王勋. 配电线路继电保护整定计算问题探究[J]. 科技创新与应用,2014(31):173-173.

论文作者:钟宁

论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期

论文发表时间:2019/3/13

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