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所在位置:工控博客苑 -- 電氣技術工程 -- 繼電保護概述

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電氣技術工程工控博客

賀先生

     學歷:大學專科
     職稱:工程師
     年齡:52歲
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繼電保護概述

發表評論(3)   作者:賀新盛    發布時間:2010年7月7日  

    一、 繼電保護的基本任務  
   
    (一) 當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由元件的保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度的減少對電力元件本身的損害,降低對電力系統安全供電的影響,并滿足電力系統的某些特定要求。  
   
    (二) 反映電氣設備的不正常工作狀態,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號,以便值班運行人員進行處理,或由裝置自動的進行調整,或將那些繼續運行而會引起事故的電氣設備予以切除,反應不正常工作情況的繼電保護裝置容許帶一定的延時動作。  
   
    二、 整定計算的基本任務  
   
    整定計算是針對具體的電力系統,通過網絡計算工具進行分析計算、確定配置的各種系統保護的保護方式、得到保護裝置的定值以滿足系統的運行要求。整定計算是繼電保護工作中一項非常重要的內容,正確、合理的進行整定計算才能使系統中的各種保護裝置和諧的一起工作,發揮積極的作用。  
   
    (一) 整定計算的具體任務  
   
    (1) 繪制電力系統接線圖;  
   
    (2) 繪制電力系統阻抗圖;  
   
    (3) 建立電力系統設備參數表;  
   
    (4) 建立電流,電壓互感器參數表;  
   
    (5) 確定繼電保護整定需要滿足的電力系統規模及運行方式變化限度;  
   
    (6) 根據已有的保護裝置,計算保護定值,編制定值通知單;  
   
    (7) 對定值通知單進行管理;  
   
    (8) 編寫整定方案報告書,著重說明整定原則問題,整定結果評價, 存在的問題及采取的對策等。  
   
    (9) 根據整定方案,編制系統保護運行規程(說明);  
   
    (10) 處理日常運行的保護問題;  
   
    (11) 進行保護的動作統計與分析,做出專題分析報告;  
   
    (12) 參加系統發展保護設計的審核。  
   
    (二) 整定計算的工作步驟  
   
    (1) 收集必要的參數與資料(保護圖紙、設備參數等)。  
   
    (2) 按照調度管轄范圍,根據需要與定值接口單位交換數據。  
   
    (3) 根據調度或方式部門提供的電網運行方式,選擇短路類型,選擇分支系數的計算條件;  
   
    (4) 結合系統情況,確定整定計算的具體原則。  
   
    (5) 進行短路故障計算,得到短路計算結果;  
   
    (6) 進行整定計算,對整定結果分析比較,選出最佳方案,選取整定值并做出定值圖;  
   
    (7) 歸納出存在的問題,并提出運行要求;  
   
    (8) 畫出定值圖;  
   
    (9) 編寫整定方案說明書,一般應包括以下內容:  
   
    ① 考慮的系統方式,廠、站方式,變壓器中性點接地方式安排;   
   
    ② 繼電保護的配置情況;   
   
    ③ 繼電保護整定的基本原則,特殊考慮的問題;   
   
    ④ 系統圖、阻抗圖、整定配合圖、重合閘方式;   
   
    ⑤ 正常運行安排、存在的問題及運行注意事項;   
   
    ⑥提供給接口單位的系統綜合阻抗、接口定值。   
   
    三、 整定計算的基本要求  
   
    繼電保護有四個基本要求,即可靠性、選擇性、靈敏性、速動性,要全面考慮。在某些情況下,“四性”的要求有矛盾不能兼顧時,應有所側重;片面強調某一項要求,都會導致保護復雜化、影響經濟指標及不利于運行維護等弊病。整定計算尤其需要處理好四性的協調關系。
   
    (一) 可靠性  
   
    要求保護裝置處于良好狀態,隨時準備動作。保護裝置的誤動作是造成正常情況下停電、事故情況下擴大事故的直接根源,因此必須避免,用簡單的話來說,就是“該動的就動,不該動的不動”,即不誤動、不拒動。  
   
    保護的可靠性主要由高質量的保護裝置、合理的設計、可靠的安裝調試、精心的運行維護來保證。  
   
    整定計算中,主要通過制定簡單、合理的保護方案來保證。另外在運行方式變化時應注意對定值進行調整以確保保護系統可靠動作。  
   
    (二) 選擇性  
   
    選擇性是指當電力系統發生故障時,繼電保護裝置應該有選擇性地切除故障部分,讓非故障部分繼續運行,使停電范圍盡量縮小。首先由故障線路或元件本身的保護切除故障,當上述保護或開關拒動時,才允許相鄰保護動作。繼電保護選擇性的滿足,主要由整定計算來考慮,通過正確整定保護裝置的動作值和動作時間來實現,即通常說的靈敏度和動作時間配合,其原則是從故障點向電源方面的各級保護,其靈敏度逐級降低,其動作時限逐級增長。  
   
    時限配合:上一級保護時限比下一級保護時限要大,所大的時限差,即為時限級差。此時限級差視不同的配合情況選取不同的數值。一般情況下,高精度時間元件的保護之間相互配合的級差采用0.3S;與差動及瓦斯保護、縱聯保護、橫差保護等之間配合的級差采用0.4S,定時限與反時限保護配合的級差采用0.5S。  
   
    保護范圍配合:也叫靈敏度有配合。保護裝置對被保護對象的故障反應有一定的范圍,上一級保護的保護范圍應比下一級相應段保護范圍為短,即在下一級保護范圍末端故障時,下一級保護動作,上一級保護不動作這叫做范圍有配合。  
   
    選擇性是繼電保護中的一個很重要的問題,一般不允許無選擇性產生。如不能做到應該按照相關規程進行處理,并盡量減小不配合導致失去選擇性帶來的危害。  
   
    (三) 靈敏性  
   
    在保護裝置的保護范圍內發生故障,保護反映的靈敏程度叫靈敏性,習慣上常叫靈敏度。靈敏性用靈敏系數來衡量。靈敏系數指在被保護對象的某一指定點(通常指被保護對象的末端)發生金屬性短路,故障量與整定值之比(反映故障參量上升的,如過電流保護)或整定值與故障量之比(反映故障參量下降的,如低電壓保護)。主保護的靈敏系數僅考慮對被保護設備(本級),后備保護的靈敏系數則主要考慮的是對相鄰設備(下一級)。  
   
    校驗靈敏度,應根據不利正常(含正常檢修)運行方式和不利故障類型(一般僅考慮金屬性短路和接地故障)計算,要求靈敏系數不能低于規定值,對各種保護靈敏系數的規定,詳見《繼電保護和安全自動裝置技術規程(GB/T 14285-2006)》。  
   
    校驗靈敏度應注意的幾個問題:  
   
    (1) 計算短路電流較小的短路類型。例如,零序電流要以單相接地或兩相接地進行比較,相電流穩定值以三相短路與兩相短路相比較。  
   
    (2) 選擇可能出現的最小運行方式,重點在于被檢驗保護反映靈敏度最小的那種方式。例如,多電源變為單側小電源的情況。  
   
    (3) 經Y/△接線變壓器的不對稱短路相電流電壓的分布發生改變,對不同接線、不同相別(A、B兩相或B、C兩相或C、A兩相)、不同相數的保護裝置反映靈敏度則不同。  
   
    例如:YN,d11接線變壓器d側AB相短路時,電流電壓的分布為:  
   
    ①Y側各相電流的分布規律是兩故障相中的滯后相電流最大,數值上為△側故障相電流的2/1.732倍,其它兩相電流大小相等、方向相同,數值上為△側故障相電流的1/1.732倍。  
   
    ②Y側各相電壓的情況是兩故障相中的滯后相電壓總為零(當忽略變壓器內部壓降時),或者很小。另兩相電壓總是相等。  
   
    (4) 負荷電流對保護的靈敏度有影響,對于短路點較遠的短路,因為分支負荷端電壓較高,還吸取一定的負荷電流,因而減小了短路支路的電流。某些容量較大的同步電動機,短路開始瞬間(對速動保護)可向短路點送出短路電流,因而又增大了短路支路的電流。  
   
    (5) 兩側電源及環狀網路中的相繼動作能使靈敏度改變。  
   
    (6) 在一套保護中有幾個元件時,其各元件靈敏度要求是不同的,其中靈敏度最低的代表該套保護的靈敏度。  
   
    (7) 考慮保護動作過程中靈敏度的變化,例如失靈啟動元件,應分別校驗母聯開關跳開前后的靈敏度。  
   
    (四) 速動性   
   
    短路故障引起電流的增大、電壓的降低,保護裝置快速地斷開故障,有利于減輕設備的損壞程度,為負荷創造盡快恢復的條件,提高發電機并列運行的穩定性。  
   
    為了提高速動性,一是配置快速保護;二是可通過合理的縮小動作時間級差來提高快速性;三是正確地采用先無選擇性和后用重合閘補救相結合的措施,或備用電源自投的方式。例如:線路變壓器組、分段保護等。  
   
    (五) 合理解決“四性”的矛盾  
   
    繼電保護的四性在整定計算中非常重要,在制定保護系統方案中常常很難同時滿足四個基本要求,整定計算工作很重要的一部分就是對四性進行統一協調。  
   
    (1) 可靠性與選擇性、靈敏性、速凍性存在矛盾。例如保護裝置的環節越少、回路越簡單可靠性越高,但簡單的保護很難滿足選擇性、快速性、靈敏性的要求。  
   
    (2) 選擇性與靈敏性存在矛盾。例如,對于電流保護,提高整定值可以保證選擇性,降低整定值才能保證靈敏性,尤其是大、小方式相差較大時,很難同時滿足二者的要求。  
   
    (3) 選擇性與速動性存在矛盾。時間越長越容易保證選擇性,但無法滿足速動性的要求。  
   
    對于四性的矛盾,要具體分析電網的實際情況進行合理的取舍,具體原則如下:  
   
    a.地區電網服從主系統電網;  
   
    b.下一級電網服從上一級電網;  
   
    c.局部問題自行消化;  
   
    d.盡可能照顧地區電網和下一級電網的需要;  
   
    e.保證重要用戶供電。
   
   
   
 

 評論僅代表評論人個人看法,不表明博客主人及中國工控網同意其觀點或其描述 共3條評論  共1頁  第1頁  

 評論人署名:小腳冰涼321 評論時間:2011-4-4 22:23:00

我要發表評論 

    謝謝
 評論人署名:zgl01 評論時間:2011-4-18 22:58:00

我要發表評論 

    謝謝
 評論人署名:修電器的 評論時間:2011-8-14 22:31:00

我要發表評論 

    學習了

共3條評論 共1頁  第1頁  

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