繼電保護(hù)的整定范文
時(shí)間:2023-12-27 17:43:59
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篇1
Abstract:The short circuit impedance of 35kV high-capacity transformers is relatively small, resulting in over-current protection 35kV and 35kV lines 10 kV side of transformer backup protection could not coordinate with each other, through the example of substation protection setting calculations, the problems are analyzed by the definite value cases of transformer relay protection calculation. The methods of add 10 kV side of the outlet sections with a sensitivity of back-up to 35kV transformer are proposed which could solve the problems of non-coordination and could improve reliability.
關(guān)鍵詞:大容量變壓器;繼電保護(hù);后備保護(hù);整定;配合
Key words:high capacity transformer; relay protection; back up protection; coordination
中圖分類號:TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)03-0063-01
0引言
針對35kV大容量變壓器的相關(guān)繼電保護(hù)整定計(jì)算進(jìn)行分析,并提出在35kV變壓器10kV側(cè)增加一段后備保護(hù)的方法,可實(shí)現(xiàn)10kV母線或10kV線路故障時(shí)動(dòng)作的選擇性,提高了用戶變電站的供電可靠性。
1保護(hù)的整定計(jì)算
計(jì)算以一條110kV變電站的35kV線路所連接變電站的20MVA變壓器為例。已知35kV線路長度為4km,35kV變壓器型號為SFZ11-20MVA,阻抗電壓為8%,變35kV系統(tǒng)母線阻抗為0.28/0.36。按照DL/T584-2007《110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》(以下簡稱《整定規(guī)程》),延時(shí)電流速斷定值應(yīng)對本線路末端故障有足夠的靈敏度,DZ≤10min/KLM;KLM為靈敏系數(shù),KLM≥1.5;IDmin為本線路末端兩相短路最小電流。
為保證選擇性,35kV線路延時(shí)電流速斷保護(hù)應(yīng)躲過35kV變電站10kV母線短路,即應(yīng)滿足,IDmax為35kV變電站10kV母線短路時(shí)流過35kV線路三相短路最大電流;對于35kV中、小容量變壓器其35kV供電線路延時(shí)電流速斷保護(hù)定值一般能同時(shí)滿足要求,這樣的定值既可對全線路故障有足夠靈敏度,又能可靠躲過對側(cè)10kV母線故障。變35kV母線兩相短路最小電流為:IDmin=23(0.3165+600.12)=2702A;變10kV母線短路流過35kV線路的三相短路最大電流為:IDmax=(0.28+10.51620+0.375)=2012A;很顯然,同時(shí)滿足以上兩式的定值是不存在的。從以上計(jì)算不難看出,正是由于大容量變壓器的投入,使變壓器的阻抗值變小,35kV變電站10kV母線短路時(shí)流過35kV線路短路電流較大,是造成保護(hù)不配合的重要原因。因此,35kV主變后備保護(hù)按照GB/T14285-2006《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》第4.3.5.1條及《整定規(guī)程》第6.2.9條的規(guī)定,供電區(qū)35kV主變壓器后備保護(hù)整定計(jì)算的一般原則為:①高、低壓側(cè)均采用過電流保護(hù):②過流保護(hù)定值按躲過最大負(fù)荷電流整定;③對用戶變電站一臺(tái)主變運(yùn)行一臺(tái)備用(或單臺(tái)主變)的運(yùn)行方式,高、低壓側(cè)過流保護(hù)均采用以較短時(shí)限跳低壓側(cè)分段,以較長時(shí)限跳變壓器兩側(cè)開關(guān),跳兩側(cè)開關(guān)時(shí)間與35kV線路過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間采用相同。根據(jù)以上原則,對35kV變主變高、低壓側(cè)后備保護(hù)整定如下:高壓側(cè)后備保護(hù)KKI=0.95×330=451A;低壓側(cè)后備保護(hù):DZkPH.maxPHf中:kPH為配合系數(shù),低壓側(cè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限及跳閘開關(guān)與高壓側(cè)相同。
2 保護(hù)整定計(jì)算中存在的問題
保護(hù)整定計(jì)算中存在的問題。根據(jù)《整定規(guī)程》規(guī)定,35kV線路延時(shí)電流速斷保護(hù)必須保證靈敏度要求,即定值必須進(jìn)行計(jì)算取值,這樣35kV線路延時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍延伸至10kV母線。為保證電網(wǎng)故障時(shí)有選擇性地保護(hù)動(dòng)作,根據(jù)《整定規(guī)程》4.3.4條規(guī)定,35kV線路延時(shí)電流速斷保護(hù)可按與10kV出線靈敏度段的電流保護(hù)進(jìn)行配合,按10kV線路靈敏度段的保護(hù)時(shí)限為0.3s考慮,35kV線路限時(shí)電流速斷保護(hù)可按延長一個(gè)時(shí)限級差即0.6s考慮。此時(shí),在35kV變電站10kV母線發(fā)生短路故障時(shí),如發(fā)生短路,此時(shí)在變壓器后備保護(hù)動(dòng)作前(1.1s跳10kV分段后恢復(fù)10kV另一段母線正常供電),35kV線路延時(shí)電流速斷保護(hù)(0.6s)可能已經(jīng)先動(dòng)作跳開35kV線路,在經(jīng)過不少于1.0s延時(shí)重合閘動(dòng)作后將再次重合于永久性故障而跳閘。同樣,所在母線10kV線路故障,10kV開關(guān)拒動(dòng)時(shí),同樣會(huì)發(fā)生上述越級跳閘現(xiàn)象。這種在35kV大容量變壓器系統(tǒng)中按常規(guī)的整定配合方法在故障時(shí)擴(kuò)大了停電范圍(多停了一段10kV母線),而且可能使變壓器后備保護(hù)因時(shí)限較長在母線故障時(shí)沒有動(dòng)作機(jī)會(huì)。
3 解決不配合問題的措施
為解決所出現(xiàn)的不配合問題,可以考慮在現(xiàn)有接線方式的情況下,探索新的整定配合方案,以滿足保護(hù)配合關(guān)系,提高供電的可靠性。(1)35kV線路限時(shí)電流速斷保護(hù)按保證線路末端故障靈敏度整定,并考慮和10kV線路有靈敏度段電流保護(hù)(0.3s)配合,保護(hù)時(shí)限按比10kV線路電流有靈敏度段保護(hù)長一個(gè)時(shí)限段(0.6s)整定,10kV線路有靈敏度段電流定值;ID Z.10≤103.55IDZ.35/KPH中:IDZ.10為10kV線路有靈敏度段保護(hù)電流定值;IDZ.35為35kV線路延時(shí)電流速斷保護(hù)電流定值;kPH為配合系數(shù),kPH≥1.1。(2)考慮在35kV變壓器10kV側(cè)后備保護(hù)中增加一段過流保護(hù),保護(hù)電流定值按10kV母線故障又不低于1.5倍的靈敏度整定,動(dòng)作時(shí)限按與10kV線路有靈敏度段保護(hù)的一個(gè)時(shí)限整定。10kV母線短路流過主變低壓側(cè)開關(guān)的兩相短路最小電流為:ID.min=23(0.36+05.51020+0.375)=5570A,DZ(2)D.minLM5570I≤IK=1.5=3713A動(dòng)作時(shí)限:與10kV線路有靈敏度段保護(hù)配合,0.6s跳10kV母線分段開關(guān),0.9s跳主變10kV側(cè)開關(guān)。主變10kV側(cè)增加一段后備保護(hù),當(dāng)所在母線及其所連設(shè)備發(fā)生故障時(shí)或本段母線上10kV線路故障開關(guān)拒動(dòng)時(shí),后備保護(hù)0.6s跳開10kV母線分段開關(guān)切除故障點(diǎn),同時(shí)35kV線路延時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作后重合成功,恢復(fù)對10kV另一段母線供電。這樣可以很好地解決10kV母線及其連接設(shè)備故障及10kV線路故障開關(guān)拒動(dòng)時(shí)的保護(hù)配合問題,保留原后備保護(hù)(電流定值較小),可對10kV線路末端故障起后備作用。
4結(jié)語
對于35kV大容量變壓器由于阻抗較小造成的保護(hù)不能相互配合問題,本文通過分析計(jì)算,提出了采用35kV主變壓器10kV側(cè)增加一段后備保護(hù)的方法,可有效解決10kV母線及其連接設(shè)備故障和10kV線路故障開關(guān)拒動(dòng)時(shí)的保護(hù)配合問題,防止出現(xiàn)越級跳閘擴(kuò)大事故停電范圍,保留原后備保護(hù),可對10kV線路末端故障起到很好的后備作用,保護(hù)方案做到了較好配合,提高了供電可靠性。
參考文獻(xiàn):
篇2
關(guān)鍵詞:高壓配電;繼電保護(hù);整定工作;電力基礎(chǔ)設(shè)施;供電需求;配電安全性 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TM726 文章編號:1009-2374(2016)29-0110-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.049
目前,高壓線路鋪設(shè)范圍廣、數(shù)量多,由于自身具有一定的危險(xiǎn)性,因此在配電中加強(qiáng)保護(hù)至關(guān)重要。繼電保護(hù)及其整定是配電過程中的重要保護(hù)措施,可以減少發(fā)生故障的幾率,保證供電的可靠性。在整個(gè)系統(tǒng)中,變壓器是核心,為了保證供電的平穩(wěn),可以根據(jù)變壓器自身各方面的屬性,考慮工作性能高的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行安裝。
1 繼電器保護(hù)裝置概述
在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,可以根據(jù)常見故障的類型和電壓的高低等情況,進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的安裝。通常情況下,不同容量的電力變壓器所需要進(jìn)行的保護(hù)措施存在差異,需要根據(jù)不同的容量進(jìn)行對保護(hù)形式的選擇,通常過電流、過負(fù)荷、速斷等保護(hù)形式,需要從實(shí)際情況出發(fā)。
實(shí)際操作中,繼電器保護(hù)裝置需要達(dá)到一定的技術(shù)要求,滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需要。它具有一系列明顯的應(yīng)用優(yōu)勢,在過電流保護(hù)形式中,接線方式比較多樣,需要科學(xué)確定。例如三相三繼電器接線、兩相兩繼電器接線,在安裝中形狀一般呈現(xiàn)不完整性;相對而言,兩相單繼電器式接線,靈敏度、可靠性相對較高,運(yùn)行效率較高。
2 繼電保護(hù)以及整定計(jì)算
在配電的過程中,為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠,需要按照一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的安裝,裝置類型比較多樣,需要進(jìn)行各種方式的分析,提高不同保護(hù)形式的科學(xué)性。
2.1 瓦斯保護(hù)
瓦斯在煤礦等礦產(chǎn)行業(yè)比較常見,是一種氣體。瓦斯保護(hù),簡單而言,就是氣體保護(hù),主要應(yīng)用于變壓器匝間短路和相間短路等情況,可以解決油箱內(nèi)部的問題。該保護(hù)形式具有多方面優(yōu)勢,可以減少油箱內(nèi)部故障問題,反應(yīng)比較敏捷,比較簡單易行,提高了解決問題的能力。但是也存在一定的局限性,能夠快速解決油箱內(nèi)部的問題,但是對外部故障起不到保護(hù)的作用,相對而言,解決問題不夠全面,因此在解決問題的過程中要實(shí)現(xiàn)和其他保護(hù)措施的結(jié)合使用,才能達(dá)到理想的保護(hù)效果。
2.2 過電流保護(hù)
在過電流保護(hù)的過程中,要采用設(shè)時(shí)限的方式,與瓦斯保護(hù)的針對對象不同,這種方式主要針對外部故障,主要是通過觀測外部故障引起的繞組電流數(shù)值進(jìn)行判定,然后進(jìn)行問題的解決。在瓦斯保護(hù)等形式應(yīng)用之后,沒有達(dá)到理想的效果時(shí)可以采用此種方法作為后備保護(hù),效果相對較好。過電流保護(hù)裝置指的是在系統(tǒng)啟動(dòng)之后,實(shí)際電流避過了設(shè)置中設(shè)定的額定電流起到了保護(hù)作用的一種裝置,通常情況下要根據(jù)實(shí)際的配電情況和地區(qū)的用電情況進(jìn)行接線方式的選擇,可以通過一定的公式進(jìn)行過電流的計(jì)算,其中涉及到可靠系數(shù)、互感器的變流比。變壓器的實(shí)際工作電流、額定電流等,在計(jì)算之前,要進(jìn)行相應(yīng)值的測量和計(jì)算,保證數(shù)值的科學(xué)性。這個(gè)過程中,需要進(jìn)行過電流保護(hù)裝置性能的測定,注意相應(yīng)的事項(xiàng),從而達(dá)到理想的應(yīng)用效果。第一,動(dòng)作時(shí)限。在安裝過程中,需要根據(jù)階梯式的時(shí)限配合原則進(jìn)行時(shí)限限定,并且還要滿足電力系統(tǒng)的實(shí)際技術(shù)要求。配電廠設(shè)定時(shí)限過電流保護(hù)裝置整定時(shí)間一般為2秒,其他非電力工廠時(shí)間相對較少。根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算,可以得出最終的時(shí)限設(shè)定在1.5秒相對比較合適;第二,進(jìn)行靈敏度測驗(yàn)。這個(gè)過程中,需要采用專業(yè)的方法進(jìn)行測驗(yàn),可以在變壓器二次側(cè)母線最小運(yùn)行方式的情況下,進(jìn)行兩相短路電流數(shù)值的觀測,做好數(shù)據(jù)的記錄和分析,從而分析靈敏度是否達(dá)到了技術(shù)要求。在實(shí)際操作中,在上述的情況中,如果發(fā)生短路,相關(guān)的電壓變比會(huì)發(fā)生一定的改變。
2.3 電流速斷保護(hù)
這個(gè)保護(hù)方式與過電流保護(hù)有一定的相似性,但是也存在差異。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),電流要根據(jù)規(guī)避裝置二次最大運(yùn)行方式下的三相短路來進(jìn)行整定。其中涉及到的變量有可靠系數(shù),一般情況下,在1.3~1.5之間比較適宜;另一個(gè)數(shù)值是三相短路中的電流。而且也需要進(jìn)行靈敏度的校驗(yàn),需要對反應(yīng)程度做一個(gè)科學(xué)的評定,從而保證能夠在出現(xiàn)故障的情況下及時(shí)進(jìn)行反饋和處理。這個(gè)過程中,如果經(jīng)過檢測,靈敏度不符合技術(shù)要求,不能投入使用,可以采用其他保護(hù)方式進(jìn)行替代。
2.4 差動(dòng)保護(hù)
差動(dòng)保護(hù),在運(yùn)行的過程中,對裝置中出現(xiàn)的電流差會(huì)進(jìn)行充分的反映,根據(jù)差值采取一定的措施進(jìn)行動(dòng)作的保護(hù)裝置。這個(gè)過程中需要構(gòu)建環(huán)路,采用變壓器兩邊的互感器進(jìn)行直接串聯(lián),在此基礎(chǔ)上需要將繼電保護(hù)裝置安裝在環(huán)路中,可以采用并聯(lián)的形式,從而對環(huán)路中通過的電路進(jìn)行控制,具體的數(shù)值要與互感器中兩次通過電流數(shù)值之差相對等,保證電流的平衡。另外,如果采用的接線方式、采用的互感器變流比相對科學(xué)的情況下,互感器中兩次通過的電流基本沒有差異,此時(shí)環(huán)路中通過的電流數(shù)值為0,保護(hù)裝置不工作。通過分析可以發(fā)現(xiàn),該保護(hù)措施存在一定的局限性,當(dāng)存在差值,可以起到保護(hù)的效果;當(dāng)沒有差值,保護(hù)裝置不工作,故障得不到迅速恢復(fù)。再者,需要明確差動(dòng)保護(hù)的范圍和對象。在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,差動(dòng)保護(hù)主要保護(hù)互感器之間內(nèi)的區(qū)域,可以進(jìn)行繞組內(nèi)部和引出線方面故障的處理。
在差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用中,需要明確相應(yīng)的注意事項(xiàng),進(jìn)行不平衡電流的防治。第一,要進(jìn)行原因的分析。在進(jìn)行接線的時(shí)候,變壓器兩側(cè)繞組接線方式存在差異,從而導(dǎo)致出現(xiàn)了不平衡電流。在實(shí)際運(yùn)行中,兩側(cè)電流存在一定的相位差,即使保持同樣的接線方式,也達(dá)不到理想的防治效果,數(shù)值達(dá)不到等同。繼電器兩側(cè)的接線方式存在不同,因此在實(shí)際安裝的時(shí)候,可以做一定的調(diào)整,將變壓器兩側(cè)的線路接線方式進(jìn)行交換,可以有效地達(dá)到消除的效果。第二,勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流。該勵(lì)磁電流直流經(jīng)變壓器電源的一側(cè),因此在差動(dòng)回路中得不到平衡。一般而言,系統(tǒng)正常運(yùn)行,通過的電流數(shù)值相對較小,占額定電流的比例也在一定的范圍之內(nèi),而且即使外部出現(xiàn)故障,該數(shù)值將會(huì)更小,產(chǎn)生的影響也相對較低。但是故障恢復(fù),電壓變高,該電流會(huì)突然增大,對系統(tǒng)的影響逐漸增加。勵(lì)磁電流與系統(tǒng)運(yùn)行中很多因素有關(guān),例如變壓器容量的大小、回路的阻抗等,需要認(rèn)真進(jìn)行原因的分析,然后進(jìn)行有針對性的防治。第三,互感器的變比不合理。在實(shí)際操作中,經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)的積累,互感器的變比相對比較固定。但是在實(shí)際操作中,互感器的變比計(jì)算值和標(biāo)準(zhǔn)的參考值不可能保持完全一致,因此會(huì)產(chǎn)生兩側(cè)電流不平衡的現(xiàn)象,如果變壓器外部發(fā)生故障,該數(shù)值還會(huì)不斷增加,影響擴(kuò)大。在這樣的情況下,可以采用專業(yè)的裝置進(jìn)行電流的平衡,可以在系統(tǒng)中采用差動(dòng)繼電器的平衡線圈,應(yīng)用比較合適的形式,從而實(shí)現(xiàn)電流的平衡,達(dá)到理想的防治效果。第四,互感器自身屬性的影響。在裝置安裝的過程中,變壓器兩側(cè)的互感器的屬性可能存在一定的差異,例如型號、特性等,從而導(dǎo)致了不平衡電流的產(chǎn)生。通過各種不平衡電流原因的分析,可以進(jìn)行分類,勵(lì)磁電流可以通過設(shè)置變流器的方式進(jìn)行消除,后三種電流可以通過控制外部短路故障,進(jìn)行不平衡電流的消除。
3 差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算方法
3.1 二次測回路電流計(jì)算
在計(jì)算的過程中,首先需要測量和了解變壓器兩側(cè)的額定電流、變流比等。因此,在計(jì)算中,要先深入實(shí)地進(jìn)行調(diào)查,測量不同電壓之下各種變量的數(shù)值,先進(jìn)行變流比的計(jì)算,然后進(jìn)行最終數(shù)值的計(jì)算,可以進(jìn)行對比,進(jìn)行計(jì)算方式的優(yōu)化。通過計(jì)算的數(shù)值,需要對系統(tǒng)裝置進(jìn)行調(diào)整,保證繼電保護(hù)裝置發(fā)揮良好的效果,保證系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
3.2 啟動(dòng)電流的計(jì)算
在該計(jì)算中,進(jìn)行條件的假定。例如,現(xiàn)在需要計(jì)算35kV側(cè)的啟動(dòng)電流,要確定兩個(gè)方面的問題:第一,避開最大勵(lì)磁電流的情況。這個(gè)過程中,需要可靠系數(shù)和額定電流相乘,得出的數(shù)值就是避開最大勵(lì)磁電流的條件;第二,錯(cuò)開外部故障的最大不平衡電流條件,可以通過以下公式進(jìn)行計(jì)算。公式如下:
式中涉及到多個(gè)變量,例如可靠系數(shù)。
式中:Kk表示可靠系數(shù),一般情況下,1.3比較適宜;Ktx表示電流互感器的同型系數(shù),根據(jù)互感器型號的不同,進(jìn)行Ktx的取值;當(dāng)型號不同時(shí),取值為1,當(dāng)型號相同,取值為0.5;f指的是互感器中存在的最大誤差值;剩余的兩個(gè)變量是指改變分接頭產(chǎn)生的誤差、繼電器整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不相等引起的誤差。這些數(shù)值確定之后,可以根據(jù)公式進(jìn)行數(shù)值的計(jì)算。
這些數(shù)值計(jì)算之后,需要根據(jù)計(jì)算情況進(jìn)行線圈匝數(shù)的科學(xué)確定,做好靈敏度的檢驗(yàn),從而保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
4 結(jié)語
社會(huì)在發(fā)展,技術(shù)在進(jìn)步,利用技術(shù)和保護(hù)裝置進(jìn)行配電系統(tǒng)的改進(jìn),實(shí)用性強(qiáng),應(yīng)用價(jià)值高。在繼電器保護(hù)及其整定中,要做好數(shù)值的計(jì)算,明確應(yīng)用過程中的注意事項(xiàng),清楚不同保護(hù)方式的應(yīng)用特點(diǎn),從而提高保護(hù)裝置的使用效果,保證配電的質(zhì)量。
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篇3
【關(guān)鍵詞】 電氣設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)器 整定方法
隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展步伐的加塊,使電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平得到了快速的發(fā)展,對保護(hù)電氣設(shè)備的具有顯著作用。在電氣控制系統(tǒng)組成設(shè)備中,關(guān)鍵性的設(shè)備為繼電保護(hù)器,同時(shí)它也是主要的安全控件,利用判斷故障情況、系統(tǒng)異常現(xiàn)狀,實(shí)行對應(yīng)的延時(shí)跳閘操作、警報(bào)提示,確保電氣設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定,在電氣領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
一、繼電保護(hù)的作用分析
1、隔離作用。通過繼電器保護(hù)器對保護(hù)對象適施以監(jiān)控,若是有異常、故障現(xiàn)象發(fā)生,就可及時(shí)發(fā)出提示信息,如:自動(dòng)隔離、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跳閘等,以確保電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定,并可以發(fā)揮出高效的作用。特別是在提升電氣系統(tǒng)服務(wù)水平方面有著舉足輕重的效果。
2、保護(hù)作用。以隔離異常、故障為前提,需要保護(hù)電氣系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的安全。在實(shí)際運(yùn)行時(shí),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),同時(shí)在出現(xiàn)異常或者故障的時(shí)候,發(fā)出對應(yīng)的警報(bào),更進(jìn)一步的推動(dòng)電氣系統(tǒng)高效安全的運(yùn)行。
二、整定方法
1、過壓整定方法。實(shí)行過壓繼電器整定中,應(yīng)先開展初次通電的試驗(yàn),在試驗(yàn)中斷開高速開關(guān),把繼電保護(hù)器為前提條件,對整定電路局域針對性的實(shí)施,然后,開始降壓試驗(yàn),仔細(xì)關(guān)注壓降、壓升的情況,查看是否出現(xiàn)了異常現(xiàn)象。若是出現(xiàn)異常現(xiàn)象,則立即采用有效處理措施,高速開關(guān)不可隨意開合,需以壓降、壓升值位于正常值范圍內(nèi)作為條件。若是高速開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí),則應(yīng)再次整定過壓繼電器。在整定時(shí),需要嚴(yán)密觀察過電壓表和過壓繼電器動(dòng)作的顯示狀況,并記錄下有關(guān)的數(shù)據(jù)信息,在完成全部操縱之后,開始調(diào)節(jié)過壓繼電器。
2、過流整定方法。過流繼電器電路主要構(gòu)成的設(shè)備有整流器、單相低壓交流電源、電路開關(guān)、測試電流表、電流發(fā)生器、毫伏表,以保證電路運(yùn)行時(shí)過流繼電器的安全,避免欠壓、過壓、過流受到影響。在運(yùn)行過流繼電器時(shí),需要做好提前準(zhǔn)備的工作,將三相電流的流過數(shù)值進(jìn)行設(shè)定,如果三相電流出現(xiàn)故障,則繼電保護(hù)設(shè)施不能正常工作,處于此種情況下,顯示屏將會(huì)顯示出電流的流過數(shù)值。如果將此狀態(tài)進(jìn)行改變,可采用的方式有人工干預(yù)、延時(shí)設(shè)定;若電流出現(xiàn)改變,則可依靠繼電保護(hù)器來完成修改操作,使跳閘操作得到延時(shí)效果;若在電路運(yùn)行時(shí),電壓值較高,且并無下降趨勢,此時(shí)繼電保護(hù)設(shè)施將利用過壓保護(hù)的功能,來完成保護(hù)動(dòng)作,并發(fā)出警報(bào)信號,例如:閃燈、警報(bào)音等;在繼電保護(hù)器出現(xiàn)設(shè)備故障的情況下,顯示屏幕上將會(huì)出現(xiàn)其電壓值,此時(shí)應(yīng)采用延時(shí)設(shè)定、人工干預(yù)措施來解決這種問題;若在電路運(yùn)行中,電壓值較低,且并無上升趨勢,則繼電保護(hù)器會(huì)啟動(dòng)欠壓保護(hù)動(dòng)作。在故障得以處理過后,及時(shí)關(guān)閉保護(hù)功能,使運(yùn)行狀態(tài)恢復(fù)到正常水平。在對過流繼電器進(jìn)行整定時(shí),應(yīng)在斷開高速開關(guān)的情況下,先開始通電試驗(yàn),其主要可以分成兩個(gè)部分,分別為升壓、降壓試驗(yàn),對電壓整定狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)的查看,當(dāng)電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),立即實(shí)行整定過流繼電器。在整定過程中,應(yīng)對試驗(yàn)中有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看,觀察儀表運(yùn)行情況,如電壓表、毫伏表、電流表等,并及時(shí)記錄下有關(guān)數(shù)據(jù)信心的變化狀況,完成分類整理并保存起來。上述工作均可起到加強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定,避免電力人員人身安全受到威脅,保證電力人員工作環(huán)境的安全性,使工作質(zhì)量、效率均@得有效地提高。
3、欠磁整定方法。欠磁繼電器電路主要構(gòu)成部分有單相調(diào)壓器、電流發(fā)生器、開關(guān)、電流表整流器;直流電壓表、毫伏表以及單相低壓交流單元。其主要的運(yùn)行原理為:通過單相調(diào)壓器來調(diào)節(jié)電流發(fā)生器電壓,由于繼電保護(hù)中就有較強(qiáng)負(fù)載力的整定電流,其利用調(diào)壓器來完成輸出電壓。在實(shí)際整定時(shí),其運(yùn)行原理和整定過程,與上述的過流繼電器一樣。然而應(yīng)當(dāng)注意的是,此兩者之間具有一定的差異:(1)從保護(hù)動(dòng)作的角度分析,過流繼電器、欠磁繼電器分別檢驗(yàn)繼電器的吸合值和釋放值;(2)設(shè)備的額定電流、過載性能對過流繼電器整定值起到?jīng)Q定性作用,而設(shè)備最小勵(lì)磁電流對欠磁繼電器整定值起到了決定性作用。因此在實(shí)際整定時(shí),需要關(guān)注此類問題。
結(jié)束語:總而言之,在電氣控制系統(tǒng)中,只有將整定繼電保護(hù)器的方法準(zhǔn)確的掌握,同時(shí)根據(jù)繼電保護(hù)器類型的不同,選用具有針對性的措施,來完成整定工作,才可更進(jìn)一步的為電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的高效、安全提供保障,從而保證電氣設(shè)備運(yùn)行的高效性、安全性。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]李清.電氣控制系統(tǒng)中的繼電保護(hù)器整定方法探析[J].中國高新技術(shù)企業(yè), 2016(1):135-136.
篇4
關(guān)鍵詞:低壓電網(wǎng);用電設(shè)備;繼電保護(hù);整定計(jì)算
中圖分類號:TM642+.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
繼電保護(hù)的整定計(jì)算是電網(wǎng)電氣設(shè)備的一項(xiàng)重要技術(shù)基礎(chǔ)工作。繼電保護(hù)的配置非常復(fù)雜,不同用電設(shè)備的保護(hù)裝置也存在差異,有著不同的保護(hù)原理和整定計(jì)算。目前,低壓電網(wǎng)用電設(shè)備繼電保護(hù)的整定計(jì)算主要是對10 kV及以下低壓系統(tǒng)設(shè)備的繼電保護(hù)整定計(jì)算。10 kV及以下低壓系統(tǒng)用電設(shè)備關(guān)系著千家萬戶的用電,因此要靈活運(yùn)用設(shè)備繼電保護(hù)整定計(jì)算原則,合理編制設(shè)備繼電保護(hù)整定方案,保證低壓電網(wǎng)安全、穩(wěn)定供電,為千家萬戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
1低壓電網(wǎng)用電設(shè)備繼電保護(hù)裝置
10 kV及以下低壓系統(tǒng)在單側(cè)電源線路中,一般配置兩段式或三段式的過電流保護(hù)。過電流保護(hù)裝置又分限時(shí)電流保護(hù)和不限時(shí)電流保護(hù)。如典型的用戶側(cè)變電站母線的一次接線,它配置一個(gè)用戶側(cè)進(jìn)線開關(guān)和兩個(gè)用戶側(cè)出線開關(guān),其保護(hù)裝置是用戶側(cè)進(jìn)出線開關(guān)處設(shè)置兩三段定時(shí)限或反時(shí)限的過電流保護(hù)。設(shè)備裝置的各保護(hù)層相互配合,形成一個(gè)聯(lián)系緊密的整體。各保護(hù)裝置之間規(guī)定了可靠的時(shí)間極差:一般情況下,定時(shí)限電流保護(hù)的時(shí)間極差為0.5至0.6秒,反時(shí)限電流保護(hù)時(shí)間極差為0.7至1秒,而一次過電流或者保險(xiǎn)器則為1至1.5秒。
2低壓電網(wǎng)用電設(shè)備繼電保護(hù)整定計(jì)算
低壓電網(wǎng)用電設(shè)備的安全與人們的生活緊密聯(lián)系。在用電設(shè)備發(fā)生短路、斷線等安全隱患時(shí),設(shè)備配置的相應(yīng)繼電保護(hù)裝置能夠判別設(shè)備發(fā)生故障的元件或障礙點(diǎn),并快速切除系統(tǒng)障礙,保證系統(tǒng)剩余部分正常運(yùn)行。因此,要保證低壓電網(wǎng)用電設(shè)備的正常作業(yè),要做好低壓電網(wǎng)用電設(shè)備的繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。保護(hù)裝置正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是裝置保護(hù)整定計(jì)算,在正確運(yùn)用設(shè)備保護(hù)整定計(jì)算原則的基礎(chǔ)上,編制好設(shè)備保護(hù)裝置的整定方案,做好繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。
2.1進(jìn)線柜開關(guān)的繼電保護(hù)整定計(jì)算
2.1.1速斷保護(hù)的整定原則與計(jì)算
進(jìn)線柜開關(guān)的繼電速斷保護(hù)整定計(jì)算有兩個(gè)原則,一是根據(jù)變壓器勵(lì)磁涌流整定原則,其整定計(jì)算為:I2dzj=1.2*(8Ie1+Ie2)/nLH,其中Ie1、Ie2分別是大、小容量變壓器的額點(diǎn)電流,nLH是電流互感器變比;二是依據(jù)大容量變壓器低壓側(cè)短路整定原則,其整定計(jì)算為:I2dzj=KkKjx*ID.max/nLH,其中Kk是一個(gè)取值為1.5的可靠系數(shù),Kjx為接線系數(shù),ID.max為大容量變壓器低壓測三相短路電流最大值,時(shí)限為0.2秒。
2.1.2過流保護(hù)的整定原則與計(jì)算
進(jìn)線柜開關(guān)的繼電過流保護(hù)整定計(jì)算原則有:一是根據(jù)最大負(fù)荷電流整定原則計(jì)算,即I2dzj= KkKjx*Ifh.max/KknLH,其中Kk是一個(gè)取值為1.2~1.3秒的可靠系數(shù),Ifh.max是指負(fù)荷最大電流;二是依據(jù)速斷保護(hù)電流最大定值整定原則計(jì)算,即I2dzj=Kk*I2dzj/nLH,其中Kk是一個(gè)取值為1.1~1.15秒的可靠系數(shù),時(shí)限為0.5秒,其余參數(shù)與前面相同。
2.2電網(wǎng)測出線的繼電保護(hù)整定計(jì)算
2.2.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定原則與計(jì)算
瞬時(shí)電流速斷保護(hù)是指快速切除電網(wǎng)設(shè)備線路的首端障礙。其整定原則是在保證出口靈敏度的同時(shí)躲線路末端三相電流整定最大值。在線末接用戶變電所或用戶開閉所的線路時(shí),要保證設(shè)備裝置的動(dòng)作選擇性和出口故障靈敏度;在公共線路中,則在變壓器勵(lì)磁涌流的基礎(chǔ)上保出口靈敏度來整定。其整定計(jì)算為Idzj= 1.2*Kk∑Ie/nLH,其中Kk是倍數(shù)為6的勵(lì)磁涌流系數(shù),∑Ie是變壓器額定電壓的和。
2.2.2過流保護(hù)的整定原則與計(jì)算
過流保護(hù)的整定原則計(jì)算是根據(jù)負(fù)荷最大電流并不設(shè)時(shí)限速動(dòng)段來整定計(jì)算,即是Idzj = KkKjx*KzqdIfh/KfnLH,其中Kk是值為1.2~1.3秒的系數(shù),Kzqd是值為1.5的負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù),Kf是值為0.85~0.9的返回系數(shù)。
2.3電動(dòng)機(jī)出線的繼電保護(hù)整定計(jì)算
2.3.1速斷保護(hù)整定的整定原則與計(jì)算
電動(dòng)機(jī)出線的速斷保護(hù)整定是根據(jù)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)電流的原則來整定,整定計(jì)算為Idzj = Kk*KqdIe/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數(shù),Kqd則是值為5~7的電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)倍數(shù),因電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)在過電流保護(hù)中不動(dòng)作,故其時(shí)限為0秒。
2.3.2過流保護(hù)的整定原則與計(jì)算
低壓電網(wǎng)電動(dòng)機(jī)出線的過流保護(hù)整定是根據(jù)變壓器額定電流的原則來整定計(jì)算,即Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值為1.3的可靠系數(shù),Ie是電動(dòng)機(jī)的額定電流。
2.4電容器的繼電保護(hù)整定計(jì)算
2.4.1速斷保護(hù)的整定原則與計(jì)算
電容器的速斷保護(hù)整定根據(jù)電器充電的電流原則來整定計(jì)算,即Idz = (4-5)Iec,其中Iec為電容器組的額定電流,速斷保護(hù)整定的靈敏度要≥2。
2.4.2過流保護(hù)的整定原則與計(jì)算
電容器的過流保護(hù)整定,一是根據(jù)電容器組的額定電流來整定計(jì)算,Idzj = KkKjxKbw*Iec/nLH,其中Kk是值為1.25的可靠系數(shù),Kbw是值為1.25電容器波紋系數(shù)。二是根據(jù)電容器的靈敏度來整定計(jì)算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中ID.min為保護(hù)裝置兩相短路電流的最小電流,Km是值為1.25~1.5的靈敏系數(shù),元件時(shí)限為0.2秒。
2.5整流變壓器的繼電保護(hù)整定計(jì)算
2.5.1速斷保護(hù)的整定原則與計(jì)算
整流變壓器的速斷保護(hù)整定是根據(jù)整流變壓器勵(lì)磁涌來整定計(jì)算,Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數(shù),取整流變壓器8倍額定電流。
2.5.2過流保護(hù)整定的整定原則與計(jì)算
整流變壓器的過流保護(hù)整定,一是根據(jù)變壓器額定電流來整定計(jì)算,Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值為1.3的可靠系數(shù);二是根據(jù)變壓器靈敏度來整定計(jì)算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值為1.25~1.5的可靠系數(shù),ID.min為保護(hù)裝置兩相短路電流的最小電流,元件時(shí)限為0.5秒。
2.6 電弧爐變壓器的繼電保護(hù)整定計(jì)算
2.6.1速斷保護(hù)的整定原則與計(jì)算
電弧爐變壓器的速斷保護(hù)整定是根據(jù)電弧爐變壓器勵(lì)磁涌來整定計(jì)算,Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數(shù),取電弧爐變壓器8倍額定電流。
2.6.2過流保護(hù)的整定原則與計(jì)算
電弧爐變壓器的過流保護(hù)整定,一是根據(jù)電弧爐變壓器的沖擊電流來整定,Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH;二是根據(jù)電弧爐變壓器靈敏度來整定計(jì)算,Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值為1.25~1.5的可靠系數(shù),ID.min為電弧爐變壓器兩相短路電流的最小電流,元件時(shí)限為0.5秒。
結(jié)束語
電力系統(tǒng)在不斷發(fā)展,增加了10 kV及以下低壓系統(tǒng)用電設(shè)備的短路電流,引起了較大的安全隱患。因此需要快速切除系統(tǒng)障礙以保證設(shè)備安全,在相關(guān)的整定原則基礎(chǔ)上做好設(shè)備保護(hù)整定計(jì)算工作,保證低壓電網(wǎng)安全運(yùn)行,提高電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和可靠性。
參考文獻(xiàn):
[1]徐艷聰.電氣主設(shè)備繼電保護(hù)整定計(jì)算研究[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2012(11).
篇5
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù) 故障分析 整定管理 仿真系統(tǒng)
繼電保護(hù)是對于電力系統(tǒng)來說是非常重要的一種安全措施,繼電保護(hù)裝置具有靈敏性、選擇性及可靠性等特點(diǎn),這直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全運(yùn)行,繼電保護(hù)定值是衡量繼電保護(hù)裝置靈敏性的重要指標(biāo)之一,由于繼電保護(hù)定值是否合理正確直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行[1],因此與,繼電保護(hù)定值整定計(jì)算對于電力工程來說具有非常重要的意義,下面我們著重對繼電保護(hù)整定管理及仿真系統(tǒng)展開分析。
1系統(tǒng)功能
該系統(tǒng)在研發(fā)過程中,嚴(yán)格執(zhí)行了電路短路計(jì)算與整定規(guī)程,同時(shí)與地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相結(jié)合,經(jīng)過大量運(yùn)行調(diào)試以后,經(jīng)過多次程序升級以后,現(xiàn)在的軟件系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟。該系統(tǒng)在Windows設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)及圖形化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),同時(shí)應(yīng)用現(xiàn)在的先進(jìn)計(jì)算方法和軟件技術(shù),下面我們主要針對該系統(tǒng)的功能做簡單論述。
1.1圖形化建模故障分析
該系統(tǒng)利用圖形建模技術(shù)對故障分析程序進(jìn)行編制,其主要特點(diǎn)在于用戶建立電網(wǎng)故障分析程序時(shí),只需要在已經(jīng)提供的圖形環(huán)境中,利用相應(yīng)軟件畫出電網(wǎng)接線圖即可,自動(dòng)生成該電網(wǎng)故障分析程序。
1.2繼電保護(hù)整定計(jì)算
該系統(tǒng)利用圖形化人機(jī)界面,利用鼠標(biāo)拖動(dòng)即可對保護(hù)功能圖標(biāo)進(jìn)行整定,并將其配置于具體的位置上,然后將保護(hù)整定計(jì)算程序啟動(dòng),按照已選好的整定原則進(jìn)行整定計(jì)算,最后輸出計(jì)算書。該軟件在實(shí)際運(yùn)行過程中可以任意設(shè)置故障類型或故障點(diǎn)[2],針對繼電保護(hù)裝置定值展開校驗(yàn)。
1.3圖形化繼電保護(hù)仿真校驗(yàn)
在進(jìn)行校驗(yàn)的過程中,首先應(yīng)設(shè)置故障類型及相應(yīng)的運(yùn)行方式,并將仿真軟件啟動(dòng),這時(shí)可以利用該軟件對故障計(jì)算模塊進(jìn)行反復(fù)調(diào)用,并計(jì)算出不同保護(hù)安裝位置的電氣量,同時(shí)結(jié)合保護(hù)定值配合原則選擇是否跳閘。這種情況下如果一些保護(hù)已經(jīng)跳閘,還可以按照已經(jīng)跳閘的電網(wǎng)工況展開繼續(xù)仿真,同時(shí)也可以對開關(guān)制動(dòng)進(jìn)行模擬,并對后備保護(hù)的動(dòng)作行為進(jìn)行觀察。
1.4繼電保護(hù)設(shè)備數(shù)據(jù)庫
該系統(tǒng)中有一個(gè)最為重要的成果,那就是保護(hù)定值數(shù)據(jù)庫與設(shè)備數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫和電網(wǎng)故障分析可以形成一個(gè)整體。
2系統(tǒng)應(yīng)用
為了加深對該系統(tǒng)的認(rèn)知和了解,我們需要對繼電保護(hù)故障分析整定管理及仿真系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了解和分析,下面結(jié)合筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和研究。
2.1提升工作效率
該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中為生產(chǎn)工作提供了大量便利,具體通過以下幾方面體現(xiàn):首先,可以自動(dòng)生成繼電保護(hù)配置圖、電網(wǎng)主線圖等,對于提升工作效率具有重要作用;其次,可以利用手動(dòng)和自動(dòng)的方式完成整定工作,完成整定工作以后還能直接將整定書打出來,不僅定值整定配合得到了實(shí)現(xiàn),同時(shí)由于人員因素造成的誤差也可以得到明顯減少;第三,利用該系統(tǒng)可以為故障仿真功能的實(shí)現(xiàn)提供保護(hù);第四,按照實(shí)際電網(wǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的找到有利數(shù)據(jù);第五,在進(jìn)行短路計(jì)算的過程中可以設(shè)置不同的運(yùn)行方式,同時(shí)可以模擬很多不同的故障類型,為故障分析提供數(shù)據(jù)上的支撐;最后,該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的管理查詢功能,這無疑為多種運(yùn)行方式的實(shí)現(xiàn)提供了方便。
2.2 在應(yīng)用過程中不斷完善
為了使該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍更加廣泛,需要在以后的應(yīng)用過程中不斷完善,這樣才能實(shí)現(xiàn)思路的創(chuàng)新,為此,研發(fā)人員需要在以后的工作中進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,具體可以通過以下幾方面進(jìn)行:首先,在窗口選擇時(shí)由于靈活性不夠,在實(shí)際操作過程中存在很多不便,經(jīng)過改進(jìn)以后增加了窗口的靈活性;其次,一次性復(fù)制到指定位置利用以前的元件不能實(shí)現(xiàn),經(jīng)過改進(jìn)以后在繪圖時(shí)可以一次性將其復(fù)制到指定位置上;第三,以前由于受到字節(jié)數(shù)的限制[3],不能全面的、具體的對運(yùn)行方式進(jìn)行描述,經(jīng)過改進(jìn)以后增加了字符,更多運(yùn)行方式描述被呈現(xiàn)出來,描述變得更加清晰、明白;第四,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,很多地區(qū)電網(wǎng)的變電站數(shù)量比較多,因此,為了提升整定速度,將故障計(jì)算時(shí)間縮短,可以將大電網(wǎng)分成不同區(qū)域塊電網(wǎng),然后將不同區(qū)域塊電網(wǎng)定義成獨(dú)立子網(wǎng),在此基礎(chǔ)上利用網(wǎng)絡(luò)等值參數(shù)連接不同區(qū)域塊電網(wǎng),最后進(jìn)行故障與整定計(jì)算。
2.3幾點(diǎn)改進(jìn)建議
為了保證系統(tǒng)運(yùn)行范圍可以更加廣泛,針對當(dāng)前系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題提出一些建議。第一,系統(tǒng)運(yùn)行過程中加絡(luò)線兩端以后,動(dòng)作會(huì)顯得比較靈敏,不僅可以提升校驗(yàn)保護(hù)定值功能,同時(shí)對于工作效率的提高也非常有利;其次,從系統(tǒng)的自動(dòng)整定功能來看,如果計(jì)算過程中Ⅳ段定值較大,甚至超過Ⅲ段定值,這時(shí)零序Ⅳ段定值會(huì)自動(dòng)清零,才能與Ⅲ段定值持平;第三,完成電阻取值后,電網(wǎng)故障計(jì)算的準(zhǔn)確性將會(huì)得到提升,特別是在故障查詢以及仿真校驗(yàn)的過程中,可以為數(shù)值準(zhǔn)確率提供保證;第四,在故障值計(jì)算過程中,可以適當(dāng)增加主變中性電流,這種情況下經(jīng)過電流感應(yīng)后,電流最終將會(huì)流向零序電流,進(jìn)而提升校核變壓器在工作中的靈敏性。
3 結(jié)語
總之,隨著當(dāng)今社會(huì)的快速發(fā)展,大量微機(jī)型繼電保護(hù)裝置開始進(jìn)入到市場中,同時(shí)大規(guī)模自動(dòng)化變電站開始興建,這種情況下信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電網(wǎng)中應(yīng)用的重要性開始體現(xiàn)出來。該系統(tǒng)的應(yīng)用不僅有利于繼電保護(hù)整定計(jì)算效率的提升,同時(shí)該系統(tǒng)當(dāng)前已經(jīng)在我國很多地區(qū)開始應(yīng)用,在實(shí)踐應(yīng)用中證實(shí)了該系統(tǒng)對于工作效率提升的重要作用。此外,為了信息共享可以實(shí)現(xiàn),該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將會(huì)得到進(jìn)一步擴(kuò)大,專業(yè)管理工作會(huì)逐漸被推向標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉桂琴.繼電保護(hù)故障分析整定管理及仿真系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與技術(shù)改進(jìn)[J].內(nèi)蒙古石油化工,2009,18:55-57.
篇6
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 整定計(jì)算 運(yùn)行方式 組合問題
電力系統(tǒng)在使用過程中,它的運(yùn)行方式是存在變化的,為了確保繼電保護(hù)能夠在不同狀態(tài)下進(jìn)行,為此在整定計(jì)算數(shù)值時(shí),需要考慮系統(tǒng)方式的變化。對繼電保護(hù)整定數(shù)值時(shí),要確保它的靈敏性、可靠性、選擇性和快速性,從中來選擇最合適的最終定值。隨著電力系統(tǒng)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展,其運(yùn)行方式也變得復(fù)雜。
1傳統(tǒng)運(yùn)行方式的方法
傳統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的基本選擇是以系統(tǒng)中常見的運(yùn)行方式為基礎(chǔ),局部考慮其外部系統(tǒng)的運(yùn)行方式,及其特殊的運(yùn)行方式。因?yàn)榇蠖嗵幱谡_\(yùn)行狀態(tài),因此要充分發(fā)揮其作用,在正常運(yùn)行方式的前提下,保護(hù)好它的工作性能。其特殊的運(yùn)行方式,需要用補(bǔ)算工作來調(diào)整。傳統(tǒng)運(yùn)行方式較簡單,能夠保證定值的合理性。
但是,隨著系統(tǒng)規(guī)模、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展,大規(guī)模電廠的數(shù)量也呈增加模式,包括系統(tǒng)接線方式、大小環(huán)交錯(cuò)連接。就目前而言,傳統(tǒng)運(yùn)行方式考慮不到特殊的運(yùn)行方式,影響到定值的合理準(zhǔn)確性。隨著計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展,能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算理念的完善,在其運(yùn)行方式中,應(yīng)該選擇合理有效的運(yùn)行方式,來確保繼電保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果的精確性。
2電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的運(yùn)行方式的計(jì)算方法
傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式要考慮到常見的運(yùn)行方式,在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算的時(shí)候,應(yīng)該考慮到需要保護(hù)線路兩端的最大電流值,可是傳統(tǒng)性的運(yùn)行方式并不會(huì)考慮到這一點(diǎn),因此會(huì)減少整定計(jì)算的精確度。因此需要在一定的程度上來提高繼電保護(hù)整定計(jì)算的運(yùn)行方式,提高其精準(zhǔn)度。根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行原則,確保繼電保護(hù)整定計(jì)算的精確度和相關(guān)數(shù)值,這樣才能進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。
3完善電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算的運(yùn)行方式的選擇方案
3.1基本思路
在其運(yùn)行方式的選擇上,要根據(jù)系統(tǒng)中常見的運(yùn)行方式來對其進(jìn)行計(jì)算數(shù)據(jù),要在相關(guān)計(jì)算的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)和完善系統(tǒng)運(yùn)行方式。傳統(tǒng)的運(yùn)行方式的原則要在分析過后,才能夠運(yùn)用到運(yùn)行方式的完善中。
(1)電力系統(tǒng)中新的運(yùn)行方式,要采用阻抗矩陣的方法來對其的運(yùn)行能力來分析,如果電力系統(tǒng)有故障的時(shí)候,應(yīng)該對其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。節(jié)點(diǎn)的地方采用阻抗的方式來計(jì)算,它的公式是ZI=U。阻抗矩陣對角線是節(jié)點(diǎn)的自阻抗,由此可以輸入阻抗。非對角線的阻抗矩陣數(shù)據(jù)為轉(zhuǎn)移阻抗,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以通過阻抗的形式來說明系統(tǒng)的運(yùn)行情況。
(2)在電力系統(tǒng)中的環(huán)路形式和運(yùn)行方式變化均能用阻抗矩陣表示,在節(jié)點(diǎn)間使得阻抗的連支斷開,其會(huì)改變電力系統(tǒng)中電壓的分布距離。電力系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是確定繁榮,因此阻抗矩陣不會(huì)有太大差別,環(huán)路形式中,需要對阻抗做局部調(diào)整,環(huán)路的變化導(dǎo)致阻抗形式不同。根據(jù)其阻抗矩陣的特點(diǎn),節(jié)點(diǎn)處的阻抗矩陣就能夠代表整個(gè)電力系統(tǒng)的特點(diǎn),可以說是電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式的綜合描述。電力系統(tǒng)的環(huán)路元件存在問題,阻抗也會(huì)發(fā)生變化。
3.2 完善電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式的方法是采用阻抗矩陣。
如果將繼電保護(hù)系統(tǒng)放置在電力系統(tǒng)中的環(huán)路中,其計(jì)算的數(shù)值是繼電保護(hù)系統(tǒng)中的最大電流的時(shí)候,此時(shí)就應(yīng)該要分析電力系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)位置間的斷開,對繼電保護(hù)系統(tǒng)定值造成的影響。假如繼電保護(hù)系統(tǒng)中的電流單項(xiàng)短路的話,那么當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)金屬性短路的情況下,短路處的數(shù)值為I=Z=0,環(huán)路位置的斷開會(huì)對電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式帶來很大的影響。在電力系統(tǒng)中的其他節(jié)點(diǎn)斷開的情況下,電力系統(tǒng)中的故障值也將發(fā)生變化。這個(gè)時(shí)候就要計(jì)算斷開節(jié)點(diǎn)處的邊界數(shù)值,以此來確定系統(tǒng)故障的地方。如果電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)有單項(xiàng)短路的問題發(fā)生時(shí),能夠計(jì)算阻抗參數(shù)來確定電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式。電力系統(tǒng)中邊界電流短路的時(shí)候,能夠采用阻抗矩陣的方法來描繪,來確定電力系統(tǒng)中主要電路的運(yùn)行方式。環(huán)路中的大型電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式的變化對繼電保護(hù)系統(tǒng)的電流有很大的影響,在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式中不會(huì)出現(xiàn)此類現(xiàn)象,所以說必須采取阻抗矩陣的方法。
3.3 整定原則的通用性和靈活性
在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算中,整定法規(guī)可以說是繼電保護(hù)整定計(jì)算遵循的基本準(zhǔn)則,在實(shí)際的整定計(jì)算中,因?yàn)槊總€(gè)地方存在地理位置、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)造和保護(hù)配置都不相同,所以有很多并沒有明確的規(guī)定,有其特殊情況。所以說每個(gè)地方采取的整定原則有很大的差異。因此會(huì)有較大的限制。
為了滿足不同地區(qū)的要求,因此采用了整體的整定風(fēng)格,整定風(fēng)格指的是有地方特色的原則。它的基礎(chǔ)是部頒整定規(guī)程,考慮到不同地域風(fēng)格形成,具有通用性。在安裝時(shí),可以選擇具有本地特色的整定原則。整定計(jì)算有其獨(dú)立性、替換性。能夠兼顧通用性、專用型。對待特殊用戶,可以轉(zhuǎn)化成專用的整定計(jì)算。
4結(jié)語
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及其領(lǐng)域的迅速發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算對系統(tǒng)故障診斷有著很大的影響和作用,能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行速度提高,如果電力系統(tǒng)有特殊的運(yùn)行方式出現(xiàn)時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮到實(shí)際情況來對其進(jìn)行調(diào)整。如果電力系統(tǒng)存在障礙時(shí),需要對其故障進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,對節(jié)點(diǎn)的計(jì)算要采取阻抗的方式,因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)目和拓?fù)浣邮帐谴_定的,所以說阻抗矩陣沒有過多的變化。提出新的運(yùn)行方式的選擇方法。
參考文獻(xiàn):
[1]孫永生,冷旭田,孫曉莊.配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式管理的革新[J].天津電力技術(shù),2003(01).
[2]楊雄平,段獻(xiàn)忠,石東源.基于環(huán)網(wǎng)電氣耦合指標(biāo)的運(yùn)行方式組合方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2005(23).
[3]楊洋,王慧芳,時(shí)洪禹.繼電保護(hù)整定計(jì)算中運(yùn)行方式的選擇方法[J].繼電器,2006(20).
篇7
【關(guān)鍵詞】越級跳閘;熔斷器;閉鎖
1.引言
在發(fā)電企業(yè)甚至電網(wǎng)中,因保護(hù)拒動(dòng)引起事故擴(kuò)大或越級跳閘引發(fā)大面積停電的事故屢見不鮮,如前些年的“8.14美加大停電”事故。其中有些是因繼電保護(hù)誤整定或設(shè)備設(shè)計(jì)不合理引起,有些則是因其他條件引起。本文將詳細(xì)分析一起聯(lián)絡(luò)線上的越級跳閘事故。事故過程如下:某廠的一臺(tái)連接于6kV公用段母線的電動(dòng)機(jī)在送電時(shí)突然發(fā)生線圈短路,電機(jī)隨即起火燃燒,大約1秒后為該公用段母線供電的位于廠用工作段開關(guān)室的饋線開關(guān)跳開,整段公用母線停電。經(jīng)保護(hù)專業(yè)現(xiàn)場檢查電動(dòng)機(jī)保護(hù)未動(dòng)作,跳開的母線進(jìn)線開關(guān)零序保護(hù)動(dòng)作出口;電氣專業(yè)檢查電機(jī)為B相定子繞組與定子鐵心放電絕緣損壞,定子發(fā)生接地現(xiàn)象(該系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng))。隨后保護(hù)專業(yè)對電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行了徹底檢查:裝置定值整定無誤;繼電器動(dòng)作特性良好;二次回路絕緣良好;二次回路傳動(dòng)正常。檢查結(jié)果表明,保護(hù)裝置是正常可靠的。為了查明越級跳閘的真正原因,保護(hù)專業(yè)對該型號保護(hù)裝置進(jìn)行了更加深入的技術(shù)探索,并與保護(hù)裝置廠家技術(shù)人員進(jìn)行了溝通,具體分析情況如下。
2.相關(guān)設(shè)備實(shí)際參數(shù):
2.1電動(dòng)機(jī)實(shí)際參數(shù)
Ue: 6.3 kV
Se: 200kW
Ie: 24.4A
啟動(dòng)電流倍數(shù)為6.3倍額定電流
啟動(dòng)時(shí)間 10S
電機(jī)為直接起動(dòng)
保護(hù)TA變比:200/5(由于所選用的變比對于繼電器來說太大,如果繼電器的相間保護(hù)的接線端子選用5A,則不能滿足繼電器的整定范圍,故相間保護(hù)接線端子選用1A,而維持變比不變。)
零序TA變比:50/1
開關(guān)為ABB公司制造的VC真空接觸器配合反時(shí)限快速熔斷器,接觸器額定電流400A,熱穩(wěn)定電流400A,極限開斷容量6000A
保護(hù)裝置為芬蘭制造,瑞士ABB公司SPAM150C型電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器模件。
2.2去公用段饋線實(shí)際參數(shù)
保護(hù)用TA:1000/5A
接地用TA:100/5A
開關(guān)為ABB公司制造的VD4真空斷路器
保護(hù)裝置為芬蘭制造,瑞士ABB公司SPAJ140C型饋線保護(hù)繼電器模件。
3.保護(hù)整定
3.1電動(dòng)機(jī)配置有如下保護(hù)
零序低定值過流保護(hù): I0>=2.4 t0>=0.5s 投跳閘
當(dāng)零序電流大于8倍滿負(fù)荷電流時(shí)裝置閉鎖零序保護(hù)(為防止在大電流情況下分?jǐn)嘟佑|器造成燃弧,分閘失敗,由控制字SGF/3,SGF/4整定[1])投入8倍時(shí)禁止零序保護(hù),其目的在于:當(dāng)故障電流過大可能造成無法滅弧時(shí),由熔斷器熔絲熔斷,在熔斷器瓷瓶內(nèi)充滿的石英砂中滅弧。
相不平衡保護(hù): ΔI=30 tΔ=60 投跳閘
快熔保險(xiǎn)管額定電流100A
3.2去公用段饋線配置有如下保護(hù)
高定值段相間過流保護(hù): I>> 4.4 t>> 0.04 投跳閘
低定值段相間過流保護(hù): I> 0.8 t> 2.5 投跳閘
接地保護(hù): I0> 0.77 t0> 0.7 投跳閘
4. 越級跳閘原因分析
電動(dòng)機(jī)額定電流為24.4A,經(jīng)200/5電流互感器傳變至二次側(cè)為0.61A。由于環(huán)境溫度
則8倍滿負(fù)荷電流為Iact=8×FLC=8×0.64A=5.12A,即當(dāng)零序電流(二次)超過5.12A時(shí)將閉鎖零序保護(hù),經(jīng)50/1零序電流互感器折算到一次側(cè)接地電流為50×5.12A=256A。故障時(shí),錄波器錄下的廠用工作段進(jìn)線零序電流超過250A;因越級跳閘的工作段去公用段饋線開關(guān)保護(hù)顯示:B相電流與零序電流均達(dá)到270A(2.7×5×(100/5))。
因電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置(SPAM150C)允許的采樣偏差(±2%),接地單元?jiǎng)幼骶龋ㄕㄖ档摹?%)[2],則閉鎖零序的電流門限值應(yīng)為243.36A~268.72A之間的某一數(shù)值,而實(shí)際故障中零序電流滿足閉鎖條件。因此,具有0.5s延時(shí)的零序保護(hù)未動(dòng)作,是保護(hù)裝置防止接觸器無法消弧,致使跳閘失敗而發(fā)揮的正常功能。
在故障中因電動(dòng)機(jī)繞組B相接地,相電流明顯失衡,相不平衡保護(hù)動(dòng)作,該保護(hù)功能設(shè)計(jì)為具有最短延時(shí)的反時(shí)限保護(hù),當(dāng)出現(xiàn)100%相不平衡時(shí)(即,故障相電流過大,其他相無電流),經(jīng)最短延時(shí)跳閘,最短時(shí)間為1s(裝置內(nèi)部固定時(shí)間,不可整定)[3]。去6kV公用段饋線開關(guān)設(shè)置有延時(shí)為0.7s的定時(shí)限零序保護(hù)。顯而易見:0.5s(電動(dòng)機(jī)零序保護(hù))
5. 解決方案
電動(dòng)機(jī)開關(guān)為接觸器與快速熔短器配合的開關(guān)設(shè)備,熔斷器設(shè)計(jì)額定電流為100A,具有反時(shí)限特性,當(dāng)電流達(dá)到2000A以上時(shí)保險(xiǎn)表現(xiàn)為瞬時(shí)熔斷特性[4]。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流可達(dá)到153.7A(24.4A×6.3,約為熔斷器額定電流的1.5倍),在整個(gè)啟動(dòng)過程持續(xù)10s,其中將有3~5s時(shí)間保險(xiǎn)所承載電流超過額定電流,根據(jù)該型號保險(xiǎn)的反時(shí)限特性曲線,在此電流等級上熔短時(shí)間較長,滿足啟動(dòng)要求。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)(由于該6kV系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng),高壓廠用變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地,接地電流最大305A),例如此次故障:B相突然產(chǎn)生250A(約為熔斷器額定電流的2.5倍)以上的過電流,故障相電流雖然不能使保險(xiǎn)在短時(shí)間內(nèi)熔斷(參考該型號保險(xiǎn)的反時(shí)限特性曲線可知,在該電流等級上,熔斷器熔斷時(shí)間為7分鐘),但在開關(guān)接觸器極限開斷容量以下(VC真空接觸器的脫扣器操作交接電流為5000A[5]),真空接觸器完全有能力斷弧,因此,在單相接地故障中,零序電流大于8倍滿負(fù)荷電流時(shí)閉鎖零序保護(hù)功能沒有實(shí)用價(jià)值;當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí),短路電流約為21kA,遠(yuǎn)大于VC接觸器極限開斷容量,但此時(shí)故障相電流已超過熔斷器瞬時(shí)熔斷門限制(參考該型號保險(xiǎn)的反時(shí)限特性曲線可知,當(dāng)流過電流大于2000A時(shí),熔斷器動(dòng)作時(shí)間為0.01s),因此有較高可靠性的熔斷器會(huì)首先動(dòng)作,動(dòng)作時(shí)間低于不平衡保護(hù)動(dòng)作時(shí)間(參考該型號保險(xiǎn)的反時(shí)限特性曲線tΔmin=1s)和零序保護(hù)動(dòng)作時(shí)間(t0>=0.5s,不選擇零序電流大于8倍滿負(fù)荷電流時(shí)閉鎖零序保護(hù)的功能),當(dāng)發(fā)生故障電流較小的故障時(shí)(故障電流小于550A, 即該型號保險(xiǎn)的反時(shí)限特性曲線上保護(hù)裝置最小整定動(dòng)作時(shí)間所對應(yīng)的電流值),在熔短器熔斷延時(shí)內(nèi)保護(hù)裝置將驅(qū)動(dòng)出口跳開接觸器,此時(shí),流過接觸器的電流小于開關(guān)設(shè)備的開斷電流,不會(huì)威脅到設(shè)備的安全。因此,可以考慮將零序電流大于8倍滿負(fù)荷電流時(shí)閉鎖零序保護(hù)的功能退出。
6.結(jié)論
對于不同的負(fù)載最好選擇開斷容量適合的斷路器,避免能力過剩的現(xiàn)象;同時(shí)在保護(hù)整定過程中,有必要考慮斷路器的實(shí)際能力,在生產(chǎn)中既要按需選擇,又要物盡其用,這樣可以節(jié)約大量的資金,避免此類事故屢屢發(fā)生。
參考文獻(xiàn):
[1]ABB,電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電基礎(chǔ)模件SPCJ4D34用戶手冊及技術(shù)說明8頁.
[2]ABB,電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電基礎(chǔ)模件SPCJ4D34用戶手冊及技術(shù)說明25頁.
[3]ABB,電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電基礎(chǔ)模件SPCJ4D34用戶手冊及技術(shù)說明9頁.
篇8
Abstract: The example is considered in the current transformer variable selection of protection setting calculation. The current transformer variable selection is analyzed, and the protection setting calculation plays a supplementary role in the selection of protective current transformer ratios.
關(guān)鍵詞: 保護(hù)整定計(jì)算;電流互感器變比;選取;應(yīng)用
Key words: protection setting calculation;current transformer variable ratio;selection;application
中圖分類號:TM452文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2014)23-0043-02
0引言
保護(hù)用電流互感器通常根據(jù)供電線路一次負(fù)荷電流確定變比,本文例舉了日常整定計(jì)算中碰到的算例,說明定值計(jì)算結(jié)果對實(shí)際變比選擇起到輔助參考作用。
1算例一
將大南變T接常吉甲線后,因負(fù)荷增加將常勝變36111常吉甲線開關(guān)電流互感器變比由600/5更換為800/5。
1.1 系統(tǒng)接線簡圖(如圖1):
[常勝變36112常吉乙線][T接點(diǎn)][吉宏變122][常勝變][常勝變36111常吉甲線][常勝變36122常南線][吉宏變111][#2變][#1變][吉宏變][蘭山變][大南變114T][大南變110T][大南變111][#1變][#2變][大南變112南榮][大南變113南石]
圖1
1.2 常勝變36111常吉甲線保護(hù)計(jì)算參數(shù)
1.2.1 36111常吉甲線開關(guān)參數(shù)。電流互感器變比為800/5。
1.2.2 36111常吉甲線線路參數(shù)。
常勝-T接-大南線路參數(shù)Z有名值=2.744624
常勝-吉宏線路參數(shù)Z有名值=0.759687
1.2.3 36111常吉甲線負(fù)荷電流。按變壓器額定容量(大南變2×40MVA、吉宏變2×63MVA)算出:
IfhMAX=206000÷(×110)=1081.3A
電流互感器一次側(cè)額定電流800A
只能按常吉甲線為LGJ-300導(dǎo)線允許載流量考慮:
IfhMAX=690A (在實(shí)際運(yùn)行中按此控制負(fù)荷)
1.2.4 大南變變壓器參數(shù)。XT1高* =0.228202 ;XT1中*=-0.018375;XT1低*=0.168625;XT2高* =0.222727;XT2中*=-0.0165;XT2低*=0.1815。
1.2.5 吉宏變變壓器參數(shù)。XT1高* =0.147186;XT1中*=-0.01143;XT1低*=0.126823;XT2高* =0.145218;XT2中*=-0.009365;XT2低*=0.11968。
1.3 常勝變36111常吉甲線相間距離III段保護(hù)定值計(jì)算
1.3.1 整定原則一。按躲本線所供最大負(fù)荷電流(最小負(fù)荷阻抗)整定:Zfhmin=0.9Ue /(×K×If)=0.9×110000/(1.732×1.1×690)=75.3Ω
Z3dz=0.7×75.3×160/1100=52.7×160/1100=7.67Ω/ϕ
校核至大南變#2主變(吉宏變#1主變)低壓側(cè)相間故障靈敏系數(shù):Klm=52.7/[2.744624+(0.222727+0.1815)×146.4]=0.85
Klm=52.7/[0.759687+(0.147186+0.126823)×146.4]
=1.31>1.2
1.3.2 整定原則二。按至大南變單臺(tái)主變低壓側(cè)1.2靈敏系數(shù)整定:Z3dz=1.2×[2.744624+(0.222727+0.1815)×146.4)]×160/1100=74.3×160/1100=10.8Ω/ϕ
若取Z3dz=10.8Ω/ϕ,倒推Zfhmin=106.07,進(jìn)而推出If=489A。
不難看出若保靈敏勢必造成躲負(fù)荷能力降低。
若按最大負(fù)荷電流600A考慮
Zfhmin=0.9Ue /(×K×If)=0.9×110000/(1.732×1.1×600)=86.6Ω
Z3dz=0.7×86.6×160/1100=60.62×160/1100=8.8Ω/ϕ
實(shí)際取值Z3dz=8.8Ω/ϕKlm=60.62/61.92=0.98接近1。
1.3.3 定值取值。實(shí)際整定計(jì)算人員兼顧靈敏系數(shù)與躲負(fù)荷能力綜合考慮按Z3dz=8.8Ω/ϕ取值,也就是說最大負(fù)荷電流600A按取值,也就是說按原電流互感器一次值取值。
1.4 結(jié)果
一次設(shè)備電流互感器變比由600/5換為800/5,但保護(hù)定值取值仍只能按原變比600/5取值。
2算例二
潮湖變20113、20114潮東甲乙線開關(guān)電流互感器變比為300/5。
2.1 系統(tǒng)接線簡圖(如圖2):
[潮湖變][潮湖變20113湖東甲線 東郊變101][潮湖變20114湖東乙線 東郊變102][#1變][#2變][東郊變]
圖2
2.2 潮湖變20113、20114潮東甲、乙線保護(hù)計(jì)算參數(shù)
2.2.1 20113、20114潮東甲、乙線開關(guān)參數(shù):電流互感器變比:300/5。
2.2.2 20113、20114潮東甲、乙線負(fù)荷電流:最大額
定電流IfhMAX=80000÷(×110)=420A,實(shí)際負(fù)荷電流不足300A。
2.2.3 東郊變110千伏母線參數(shù):
正序阻抗(最大方式):Z1*max=0.076277
正序阻抗(最小方式):Z1*min=0.144485
零序阻抗(最大方式):Z0*max=0.15768
零序阻抗(最小方式):Z0*min=0.23846
2.3 零序電流I段保護(hù)定值計(jì)算:
整定原則。按躲區(qū)外故障最大零序電流(3I0)整定:
I01dz=KK3I0max=1.5×3×478/(2×0.076277+0.15768)÷60=115.5A。故I01退出,取100A,10S零序Ⅰ段計(jì)算定值超出保護(hù)裝
置整定范圍,只能退出。
若電流互感器變比為600/5則零序電流I段定值計(jì)算如下:I01dz= KK3I0max =1.5×3×478/(2×0.076277+0.15768)÷120
=57.8A
零序Ⅰ段計(jì)算定值57.8A在保護(hù)裝置整定范圍內(nèi),可投入。
2.4 結(jié)果
可知電流互感器變比為300/5影響該線零序Ⅰ段保護(hù)投運(yùn),建議變更20113、20114潮東甲、乙線開關(guān)電流互感器變比為600/5。
3結(jié)論
由上述兩個(gè)算例計(jì)算過程可知,在電流互感器變比選擇時(shí),不僅僅只按保護(hù)電器設(shè)備額定電流值選取,還可結(jié)合保護(hù)整定計(jì)算,充分運(yùn)用系統(tǒng)阻抗參數(shù)乃至各級設(shè)備參數(shù)計(jì)算值結(jié)果,全面考慮確定電流互感器變比選擇。這樣不僅符合繼電保護(hù)裝置需求,更滿足實(shí)際運(yùn)行,從而保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]楊增力,石東源,楊雄平,謝俊,段獻(xiàn)忠.繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件的通用性研究[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2007(14).
篇9
【關(guān)鍵詞】斷繩 計(jì)算分析 方案
【中圖分類號】 F224-39【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1672-5158(2013)07-0308-01
JZ-16/1000鑿井絞車卷筒直徑,φ1.0m;允許纏繞的鋼絲繩最大直徑,φ40.5mm;鋼絲繩最大凈張力,160KN;鋼絲繩最大纏繞7層;總減速比,快檔506.6,慢檔1013.2;平均繩速,快檔6m/min,慢檔3m/min;電動(dòng)機(jī)型號,YZR250M2-8;電動(dòng)機(jī)軸輸出的額定機(jī)械功率37kw,電機(jī)額定工作電流78.1A,額定轉(zhuǎn)速720r/min,額定效率0.89,額定功率因數(shù)0.83,最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.7;減速器為二級齒輪配合蝸輪、蝸桿傳動(dòng),總傳遞效率,0.85*0.7=0.6。下面對JZ-16/1000鑿井絞車進(jìn)行理論計(jì)算及分析,說明鑿井絞車過流保護(hù)裝置選擇及整定的原則,為大模板懸吊繩的安全使用尋找理論依據(jù)。
一、繩速計(jì)算
以纏繞18×7+FC-φ40-1770鋼絲繩7層為例,在井筒工程剛剛開工,鑿井絞車提升使用最外層鋼絲繩時(shí):
Vmax=πDn/i=3.142×1.456×720÷506.6(1013.2)=6.502(3.251) r/min=0.1087(0.054)m/s
在井筒工程快到底,鑿井絞車提升使用最里層鋼絲繩時(shí):
Vmax=πDn/i=3.142×1.04×720÷506.6(1013.2)=4.644(2.322) r/min=0.077(0.039)m/s
說明:括號內(nèi)為鑿井絞車使用慢檔時(shí)的計(jì)算數(shù)據(jù)(“計(jì)算分析”這節(jié)里均同)。
二、電動(dòng)機(jī)功率估算
在井筒工程剛剛開工,鑿井絞車提升使用最外層鋼絲繩時(shí):
P=FVmax /η=QVmax/(102η)=160×0.1087(0.054)÷0.6=28. 99(14.50)kw
在井筒工程快到底,鑿井絞車提升使用最里層鋼絲繩時(shí):
P=FVmax /η=QVmax/(102η)=160×0.077÷0.6=20.53(10.27) kw
由以上計(jì)算可以看出,廠家標(biāo)配的37kw電機(jī),當(dāng)鑿井絞車為慢檔最里層鋼絲繩工作狀態(tài)時(shí),負(fù)載率僅為:10.27÷37=0.28,電機(jī)能力過大,屬于典型的大馬拉小車。
三、額定工作狀態(tài)下電機(jī)作用在卷筒上力計(jì)算
在井筒工程剛剛開工,鑿井絞車提升使用最外層鋼絲繩時(shí):
Q=102Pη/ Vmax=102×37×0.6÷0.1087(0.054)=20.83(41.66)t
在井筒工程快到底,鑿井絞車提升使用最里層鋼絲繩時(shí):
Q=102Pη/ Vmax=102×37×0.6÷0.077(0.039)=29.41(58.82)t
當(dāng)大模板被卡阻仍強(qiáng)行上升,在電機(jī)接近堵轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)軸輸出的最大轉(zhuǎn)矩傳遞到卷筒鋼絲繩上的力為:
在井筒工程剛剛開工,鑿井絞車提升使用最外層鋼絲繩時(shí):
Q=20.83(41.66)×2.7=56.24(112.48)t
在井筒工程快到底,鑿井絞車提升使用最里層鋼絲繩時(shí):
Q=29.41(58.82)×2.7=79.41(158.81)t
由以上計(jì)算可以看出,JZ-16/1000鑿井絞車在快檔狀態(tài)下,如果對大模板強(qiáng)行上拉在電機(jī)堵轉(zhuǎn)之前,其56.24~79.41t的上提能力,對于18×7+FC-φ32-1770以下鋼絲繩也相當(dāng)危險(xiǎn);如果在慢檔狀態(tài),該鑿井絞車112.48~158.81t的上提能力,能拉斷其所允許纏繞的所有規(guī)格鋼絲繩。即使是該鑿井絞車電機(jī)工作在額定狀態(tài)下,當(dāng)處于慢檔時(shí),其傳遞到鋼絲繩上41.66~58.82t的拉力對于18×7+FC-φ28-1770以下鋼絲繩也是致命的。
然而,各施工單位在升降大模板時(shí)基本上都習(xí)慣使用鑿井絞車慢檔工作。該鑿井絞車在慢檔工作狀態(tài)下8極15~18.5kw電機(jī)就可以滿足其160KN最大靜張力的要求,使用8極37kw電機(jī)顯然能力過大,當(dāng)操作司機(jī)在錯(cuò)誤操作時(shí)對模板懸吊鋼絲繩是十分危險(xiǎn)的。
四、過流保護(hù)繼電器的選擇及整定
鑿井絞車啟動(dòng)柜對絞車電機(jī)保護(hù),早年生產(chǎn)老柜子多采用電磁式瞬動(dòng)繼電器作電機(jī)的速斷保護(hù),熱繼電器作為電機(jī)的過載保護(hù)。常規(guī)整定時(shí),速斷保護(hù)一般按電機(jī)啟動(dòng)電流的1.2倍整定,熱機(jī)電器熱元件一般按稍大于電機(jī)的額定工作電流整定。缺陷是電磁式瞬動(dòng)繼電器受環(huán)境因素影響比較大,當(dāng)機(jī)構(gòu)或彈簧疲勞時(shí)速斷保護(hù)不太準(zhǔn)確可靠。
新生產(chǎn)的鑿井絞車啟動(dòng)柜基本上采用JD系列電機(jī)綜合保護(hù)器,為電子式過流保護(hù)器,具有反時(shí)限過流保護(hù)、電機(jī)欠相保護(hù)。其反時(shí)限過流保護(hù)1.2倍動(dòng)作電流時(shí)3~120s。整定時(shí)一般在現(xiàn)場動(dòng)態(tài)調(diào)整,按躲過電機(jī)的正常工作電流及啟動(dòng)時(shí)間來整定,動(dòng)作電流值應(yīng)稍大于電機(jī)的長時(shí)工作電流,動(dòng)作時(shí)限3~5s左右,能躲過電機(jī)的正常啟動(dòng)時(shí)間即可。以上計(jì)算可以看出,當(dāng)鑿井絞車處在慢檔最里層鋼絲繩工作狀態(tài)時(shí),其電機(jī)在額定工作時(shí)作用在卷筒懸吊鋼絲繩的力非常大,是鑿井絞車鋼絲繩最大靜張力的2. 6~3.7倍,電機(jī)的負(fù)載率僅為額定值的0.39~0.28倍,當(dāng)非正常提升造成鋼絲繩安全系數(shù)大幅下降時(shí),電機(jī)尚未過載,此種情況下對大模板懸吊鋼絲繩仍然較危險(xiǎn)。
那么,通過合理的計(jì)算,對鑿井絞車的電機(jī)的過流保護(hù)限定一個(gè)過流動(dòng)作值從而達(dá)到既保護(hù)電機(jī)又能保證鋼絲繩不被拉斷的目的也比較困難。原因之一是要準(zhǔn)確的計(jì)算動(dòng)作電流值非常難,因?yàn)殡姍C(jī)定子從電網(wǎng)吸收的工作電流I1=P2/η= P2/(1.732ηUConφ) ,其中P2是電機(jī)轉(zhuǎn)軸輸出的機(jī)械功率,U是電網(wǎng)電壓取380v,η是電機(jī)的工作效率,電機(jī)從空載~額定負(fù)載線形增加時(shí),η從0~額定效率非線性增加;Conφ是電機(jī)的功率因數(shù),電機(jī)從空載~額定負(fù)載線形增加時(shí),Conφ從0.3左右~額定功率因數(shù)非線性增加。電機(jī)在空載狀態(tài)下η及Conφ最低,在額定負(fù)載狀態(tài)下最大,超過額定負(fù)載時(shí)下降。因此電機(jī)的負(fù)載成一定倍率增加或下降到某數(shù)值時(shí),無法確定此狀態(tài)下的η及Conφ值。當(dāng)懸吊總重量約為11600kg,立井JZ-16/1000大模板懸吊鑿井絞車慢檔提升模板時(shí)電機(jī)輸出的機(jī)械功率為11600×0.081÷102÷0.6=15.35kw,工作電流為50A,η與Conφ的乘積為15.35×1000÷50÷1.732÷380=0.466;快檔提升模板時(shí)電機(jī)輸出的機(jī)械功率為11600×0.162÷102÷0.6=30.70kw,工作電流為70A,η與Conφ的乘積為30.70×1000÷70÷1.732÷380=0.667。假如慢檔提升模板時(shí)模板受卡阻,懸吊總重量為原懸吊重量的2倍時(shí),η與Conφ的乘積才為原來的1.4倍,電機(jī)電流也只為原正常狀態(tài)的1.4倍,不成線性變化關(guān)系。
原因之二是現(xiàn)場調(diào)整大模板時(shí)多為點(diǎn)動(dòng)提升,如果信號傳遞或觀察有誤,模板卡阻時(shí)司機(jī)仍間斷點(diǎn)動(dòng)開車,這時(shí)電機(jī)工作電流與正常值比雖然在不斷增大處于過載狀態(tài)(慢檔時(shí)電流變化比較緩慢),鋼絲繩受力也在逐漸增大,但是過流整定時(shí),由于為躲過電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的時(shí)限限制,過流在時(shí)限內(nèi)不會(huì)動(dòng)作,仍然能夠造成拉斷繩事故。
因此按實(shí)際工作電流整定電機(jī)過流保護(hù)也只能作為防止拉斷繩的后備保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 崔云龍,簡明建井設(shè)計(jì)手冊,北京:煤炭工業(yè)出版社,2000
篇10
【關(guān)鍵詞】110kV電網(wǎng);繼電保護(hù);定值計(jì)算
近年來,隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn),電力系統(tǒng)的建設(shè)也在不斷加快步伐,為了滿足社會(huì)和人民的用電需求,電網(wǎng)在持續(xù)擴(kuò)大覆蓋范圍,而目前我國廣大普通用戶的供電網(wǎng)絡(luò)中110kV線路十分常見,基于其服務(wù)對象的數(shù)量大、電網(wǎng)接線復(fù)雜多樣等特點(diǎn),對于電網(wǎng)中繼電保護(hù)定值的整定計(jì)算直接影響著供電質(zhì)量和整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
1 繼電保護(hù)定值計(jì)算中的注意事項(xiàng)
繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)正常運(yùn)行的一個(gè)重要手段,而繼電保護(hù)的主要構(gòu)成繼電保護(hù)裝置完全依據(jù)繼電保護(hù)定值采取具體動(dòng)作比如跳閘、報(bào)警等,在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行的過程中,由于供電設(shè)備和設(shè)備操作、管理、監(jiān)測檢修人員的存在,自然避免不了設(shè)備故障、人員工作疏忽、誤操作或者不可抗拒的突然自然災(zāi)害等的影響,導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行異常。與此同時(shí),如果相關(guān)人員不能及時(shí)找出應(yīng)對措施,快速合理地解決問題,極有可能釀成大的事故,給電力系統(tǒng)自身造成損壞的同時(shí)還影響了用戶的正常用電。
1.1 定值計(jì)算
對于電網(wǎng)中重要的電力設(shè)備變壓器的保護(hù)是繼電保護(hù)的一個(gè)必要構(gòu)成,繼電保護(hù)裝置定值整定要充分結(jié)合實(shí)際情況,保障公用設(shè)備的定值準(zhǔn)確無誤。因?yàn)殡娏鞅Wo(hù)方式的不同效果,在實(shí)際的運(yùn)用中通常會(huì)采用多種電流保護(hù)方式結(jié)合的措施,較為完美地保護(hù)本級線路和下一級線路,而這個(gè)配合工作的過程中電流速斷保護(hù)方式和過電流保護(hù)方式與時(shí)間的不同關(guān)系,要求多種繼電保護(hù)定值。線路保護(hù)中主、旁線路的不同要求使得繼電保護(hù)定值也相應(yīng)有很多差異,而在現(xiàn)場的定值管理中沒有時(shí)刻關(guān)注這個(gè)因素,很容易出現(xiàn)主要線路定值改變后,卻沒有相應(yīng)地修改旁路定值,造成主、旁線路之間的配合失誤的情況。由于110kV電網(wǎng)直接面向用戶,所以電網(wǎng)中含有很多復(fù)雜接線,而不同線路的繼電保護(hù)定值也不同,如果在實(shí)際運(yùn)行中稍有不注意,就會(huì)造成不同線路保護(hù)定值相同、相同線路保護(hù)定值卻有差別等現(xiàn)象。
1.2 各級繼電保護(hù)之間的配合
通常對于同類性質(zhì)的保護(hù),應(yīng)該著重距離保護(hù)和電流保護(hù)之間的配合,其配合的可靠性研究、配合方法、配合時(shí)間的安排都應(yīng)該在整定計(jì)算前予以考量和確定,而在大規(guī)模整定計(jì)算完成之后,對于小范圍的定值誤差可以及時(shí)做出調(diào)整,在實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下,不斷優(yōu)化配合措施,強(qiáng)化繼電保護(hù)能力。
1.3 前期規(guī)劃、定值管理
由于110kV電網(wǎng)多出現(xiàn)在基礎(chǔ)供電階段,在電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)初期,由于技術(shù)和資金等因素的限制,導(dǎo)致最初設(shè)計(jì)的圖紙和變電所相關(guān)定值整定根本不符合現(xiàn)實(shí)要求,而在后期的電網(wǎng)管理、設(shè)備檢測檢修、定值重整定等過程中對于定值的管理也出現(xiàn)了偏差和疏忽,造成繼電保護(hù)定值計(jì)算錯(cuò)誤的現(xiàn)象。由于基層變電所的服務(wù)能力增大,供電電壓的質(zhì)量也越來越高,對于覆蓋范圍越來越廣的電網(wǎng)系統(tǒng)來說,一旦在建設(shè)完成,公用設(shè)備大面積投入使用的情況下,很難再及時(shí)更新?lián)Q代,這類設(shè)備的定值通常是在投入之初由電網(wǎng)上層機(jī)構(gòu)進(jìn)行整定的,后期不可能因?yàn)槟硞€(gè)變電所實(shí)際運(yùn)行情況發(fā)生改變而由原單位做出修正。此外,還有些電網(wǎng)工作人員甚至忽略定值標(biāo)準(zhǔn),任意設(shè)置設(shè)備運(yùn)行繼電保護(hù)定值,此時(shí),如果電力線路中出現(xiàn)重大問題,電力部門需要付出很大的代價(jià)才能解決。
1.4 電網(wǎng)工作人員能力不足
繼電保護(hù)定值整定的準(zhǔn)確合理很大程度上在于工作人員對整定過程以及后期管理的把握,而在一般情況下,相關(guān)部門對于整定結(jié)果的驗(yàn)收又顯得不夠嚴(yán)格,電網(wǎng)工作人員對于保護(hù)定值的理論認(rèn)識達(dá)不到要求,在工作中就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題和麻煩,比如對于繼電保護(hù)裝置的采購缺乏經(jīng)驗(yàn)、對于保護(hù)裝置的具體動(dòng)作所代表的含義不明所以等等。
2 減少繼電保護(hù)定值計(jì)算問題的對策
針對繼電保護(hù)各環(huán)節(jié)的保護(hù)現(xiàn)狀,從電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)、定值整定管理等方面入手,尋找解決對策。
(1)增強(qiáng)定值管理意識。在電網(wǎng)建設(shè)完成,正常運(yùn)行的過程中常常會(huì)遇到設(shè)備狀態(tài)檢修、線路改造等問題,在解決這些問題的同時(shí),對于繼電保護(hù)定值的及時(shí)整定和修改也是重要的一環(huán)。電力系統(tǒng)應(yīng)該對相關(guān)管理人員進(jìn)行明確的責(zé)任分工,給每個(gè)保護(hù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)都要安排相應(yīng)人員進(jìn)行管理,積極展開培訓(xùn),提升人員對于繼電保護(hù)定值的管理能力和重視程度。
(2)繼電保護(hù)定值整定資料收集。繼電保護(hù)定值整定需要大量真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)作為支撐,才能有效地保證計(jì)算過程的順利開展以及最終計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所以首先,在前期相關(guān)資料收集的過程中,要充分了解收集資料的范圍和主要內(nèi)容,在電網(wǎng)改造之初,方案制定部門要認(rèn)真參考資料、圖紙等重要信息做出判斷;其次,在圖紙、資料的整理過程中,要有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和模式,保障數(shù)據(jù)在傳播過程中的準(zhǔn)確性;第三,保證各種保護(hù)定值信息的及時(shí)反饋,對于電網(wǎng)管理部門了解電網(wǎng)動(dòng)態(tài),為后續(xù)線路改造時(shí)定值的修正提供依據(jù)。
(3)提升對于旁路保護(hù)定值的重視程度。對于整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)來說,雖然旁路保護(hù)定值只是非常微小的一部分,但是忽視對于它的管理,同樣能給電網(wǎng)造成很大影響。因?yàn)椋月繁Wo(hù)定值整定有誤,會(huì)導(dǎo)致局部電網(wǎng)中出現(xiàn)保護(hù)定值不正確的現(xiàn)象,電網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)同性、整體性會(huì)因?yàn)槟骋恍〔糠值腻e(cuò)誤牽一發(fā)而動(dòng)全身。因此,在繼電保護(hù)定值計(jì)算、修正的過程中要提高認(rèn)識,像對待主線路保護(hù)定值那樣重視旁路保護(hù)定制的作用,保證各線路保護(hù)定值的協(xié)調(diào)。
(4)加大力度,強(qiáng)化保護(hù)定值的審查和管理。完善保護(hù)定值管理制度,規(guī)范整個(gè)修正過程,當(dāng)繼電保護(hù)定值需要修正的時(shí)候,相關(guān)部門和人員在制度的規(guī)定和指導(dǎo)下相互配合,有條不紊地開展工作,提高保護(hù)定值的修正效率。
3 結(jié)論
繼電保護(hù)整定計(jì)算是繼電保護(hù)裝置正常作用的保證,在維持電網(wǎng)安全運(yùn)行方面有著重要的作用,所以對于定值的計(jì)算應(yīng)該做到嚴(yán)格要求和認(rèn)真執(zhí)行。按照電力系統(tǒng)相關(guān)規(guī)程規(guī)定,規(guī)劃合理科學(xué)的繼電保護(hù)方案,在實(shí)際運(yùn)行過程時(shí)刻關(guān)注電網(wǎng)動(dòng)態(tài),結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況及時(shí)準(zhǔn)確的修改定值,滿足電網(wǎng)不斷優(yōu)化的需要。
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