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繼電保護整定計算分析探討
張志紅 易守衛(wèi) 2013/8/9 10:35:35
【摘要】作為電力系統(tǒng)的重要組成部分——繼電保護裝置,它對保障電力系統(tǒng)的安全運行起著極為重要的作用。電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置可在電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障和運行不正常情況下，快速切除故障，以消除不正常狀況，是一款重要的自動化設(shè)備和技術(shù)。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或產(chǎn)生危及其安全運行的狀況時，他們能立即發(fā)出報警信號，或直接跳閘，終止系統(tǒng)運行。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)，自動化，整定計算，繼電保護
繼電保護裝置保障了電力系統(tǒng)安全運行, 是電力系統(tǒng)不可缺少的部分,合理配置與正確使用繼電保護裝置就顯得非常重要。繼電保護裝置必須滿足選擇性、可靠性、速動性、靈敏性四要求，簡稱“四性”。除可靠性要依賴于繼電保護裝置本身之外，選擇性、靈敏性、速動性均取決于保護定值，因此做好電力系統(tǒng)繼電保護定值的整定計算工作是保證電力系統(tǒng)安全運行的必要條件。
1 繼電保護裝置
當電力系統(tǒng)本身或電力系統(tǒng)中的電力元件（如線路、發(fā)電機等）發(fā)生了故障，危及電力系統(tǒng)運行安全時，能夠向操作人員及時發(fā)出報警信號，或者直接向斷路器發(fā)出跳閘指令以終止危險事件發(fā)生的一種自動化設(shè)備和措施，我們稱之為繼電保護裝置。
1.1 繼電保護的整定計算
繼電保護整定計算是繼電系統(tǒng)保護中一項重要工作。繼電保護又分為電網(wǎng)保護（線路保護）和電廠保護（元件保護）。實質(zhì)上，電網(wǎng)保護和電廠保護的定值整定計算是相同的，研究保護對象發(fā)生故障后出現(xiàn)的特征量的變化規(guī)律，設(shè)計一種自動裝置——繼電保護，反映該特征量，當特征量達到預(yù)定的定值，裝置自動動作于斷路器切除故障對象。整定計算工作也應(yīng)適應(yīng)繼電保護的發(fā)展需要，創(chuàng)新計算方法，探究解決新問題。隨著電力系統(tǒng)運行狀況不斷變化，參數(shù)超出預(yù)定的適應(yīng)范圍時，我們需要對部分或全部保護定值進行重新整定，適應(yīng)新的運行需要。繼電保護整定計算要統(tǒng)一、辨證、綜合地運用。
1.2 繼電保護基本原理
繼電保護主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生異常情況或短路時的電氣量(頻率、功率、電壓、電流等)的變化，形成繼電保護動作判斷標準，也可測定其他物理量，如變壓器油箱故障時，就會發(fā)生油流速度增大、瓦斯?jié)舛忍岣�、油壓強度增高的現(xiàn)象。通常繼電保護裝置包括執(zhí)行部分、邏輯部分、測量部分、定值調(diào)整部分。
1.3 繼電保護整定計算的基本原則和規(guī)定
繼電保護整定計算應(yīng)以正常運行方式為依據(jù)。繼電保護整定計算工作不能獨立于繼電保護之外，必須滿足“四性”的要求。對于超過220kV電壓的電網(wǎng)線路繼電保護多采取近后備原則。遵循上、下級繼電保護的整定逐級配合的原則，滿足選擇性的要求。對于變壓器中性點接地運行方式的選擇，應(yīng)盡量保證零序阻抗基本 穩(wěn)定。當安裝中性點接地電阻柜后，發(fā)生非金屬性接地時，受中性點接地電阻的影響，流過接地點和中性點的電流比金屬性接地時有顯著降低；同時，非故障相電壓上升也顯著降低，零序電壓值約為單相金屬性接地的一半。靈敏度與正常運行方式下的其他故障類型進行比較，以保護斷路器在跳閘前后全部能滿足預(yù)定的靈敏度要求。
2 繼電保護整定計算的任務(wù)
2.1 繼電保護方案確定
整定計算人員應(yīng)根據(jù)本區(qū)電網(wǎng)的變壓器特點和實際運行狀況來決定選定變壓器保護所須的功能塊，用相應(yīng)功能塊來完成預(yù)定的功能。隨著微機保護裝置功能的完善，由整定計算人員根據(jù)實際具體情況確定保護方案。
2.2 調(diào)整裝置之間的配合關(guān)系
通過計算短路電流，將相領(lǐng)的兩保護裝置進行靈敏度與動作時間的配合，從而保證正確的選擇性。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，對故障線路的保護必須比前一級相鄰線路動作更靈敏，速度更快，二者缺一不可�，F(xiàn)代超高壓電網(wǎng)要求保護裝置要做到不“誤動”、不“拒動”。我們在進行整定計算時，應(yīng)樹立“全面保護”的概念，全過程、多視角地考慮不同功能塊之間的對應(yīng)關(guān)系。
3 定值整定保護危險點的分析
繼電保護定值整定的全過程是一個系統(tǒng)工作，需要多個部門的配合協(xié)調(diào)。全過程要采取預(yù)控措施。提早開展短路電流計算。對于復雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，利用收集的設(shè)備理論參數(shù)建模計算。待線路參數(shù)實測后進行校核，以消除定值整定全過程的危險點，以實現(xiàn)電網(wǎng)安全運行、可控在控的目標。
3.1 故障計算
短路電流是電力系統(tǒng)在運行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時流過的電流。其值遠遠大于額定電流 ，并取決于短路點距電源的電氣距離。短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件。因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流。能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。短路計算程在對零序互感的處理上，不可避免地都存在著忽略和簡化。選擇（未完，下一頁）
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