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发电厂继电保护定值整定中的关键问题
摘要:继电保护定值的调整是否准确,直接影响到保护装置是否能够及时、准确地进行故障的处理,从而使电力设备得到可靠的保护。
关键词:继电保护;定值;保护装置;电力设备
引言:众所周知,在电力系统中,继电保护需要高灵敏度以及可靠性和稳定性,包括其速度、操控性和安全性,这是一个重要的环节。当发生故障后,继电器能够精确、及时地工作,保证其可靠性,无需做任何工作来预防故障。此外,在电气设备出现故障后,应迅速切除故障点,避免事故的进一步发展。即使在大型电力系统中,保护继电器仍能迅速、稳定地进行所需工作。最后,选择性是指在保证继电保护设备的前提下,尽量减小停电区域,保证不会出现差错的区域能够持续供电。
1.继电保护特点
继电保护器的“四性”是指继电器的可靠性、选择性、灵敏性和速度性。其中,继电器的可靠性主要是指不误动、不拒动。选择性意味着,保护设备可以有选择性地切断失效的设备,减少断电的范围。灵敏性是指在受保护区域中发生的各类故障时,继电器的响应能力。快速性是指在最短的时间内,对故障进行截断。“四性”并非独立存在,而是相互联系。通常情况下,电力系统对继电保护的快速性有较高的要求,而这种要求通常都是根据受保护元件而定。
2.继电保护的基本原理
2.1一侧反应电气量
在一侧反应电气量的保护中,通常采取分段式的方式,即在反应电流增加时进行电流保护,在反应电压下降时进行低压保护。比如,零序保护、测距保护等。
2.2两侧及多侧反应电气量
在两侧和多测的响应电量是施加在两侧和多测的电流的负电压,并加强了输出功率的差动保护。这个保护方式不依赖于其它的网格系统运行方式。能够进行单独的运算,并且能够更容易地进行整定运算。
3.继电保护定值整定中的关键问题
(1)继电保护加强对工作人员的保护是标准配置的核心问题。加强员工防护是继电保护工作的重要内容。设定员工的身份,实践经验,态度和目前的工作状况都会对工作后的工作产生一定的影响。管理要从人做起,而在当前的情况下,也要有一个好的办法。(2)部分发电厂缺乏专职的继电保护管理人员,工作人员频繁变动,整定计算人员的专业水平也参差不齐。从根本上说,保护整定工作的质量是无法保证的。
3.1定值问题
电厂继电保护定值存在三个问题:(1)调整后的计算错误。(2)人工调整误差。(3)微型保护器校正因子的错误。每个人的整定工作人员均按规定进行整定。在调整时,设定方案的选取与原则各不相同,设定效果也会有所不同。在控制字中,如何选取复压闭锁的方向,电压回路的开闭锁凸轮能否正常工作,新的不重合闸时间的确定。计算可靠系数和返回系数的计算方法也不尽相同。
3.2电流互感误差问题
电流互感器二次线圈的阻抗、励磁阻抗、铁损耗、阻抗、功率等参数的显著改变,都会引起相应的误差。由于各精度等级的电流互感器存在着一定的误差,因此,在500kV及以上的电网中,采用瞬变电流变压器是十分必要的。
4.继电保护整定计算原则与步骤
4.1整定原则
在整定计算时,不仅要熟悉电力系统的运行构造及实际状况,还要按照科学、高效的整定原理来进行计算,以确保稳压器整定值的计算是合理的。
4.2整定计算步骤
相分量法、序分量法是一种计算方法。在此基础上,利用相组法和序组法对电网进行电力系统的分析,并利用故障电流的当前状态作为基准,从而实现了用电保护的计算。
5.继电保护整定计算方法存在的问题及解决对策
5.1断相口开路电压计算
在考虑到等值发电机电位与无相振荡线上的相角相符合时,采用相关公式求出相开路的开路电压,从而减小了计算过程中的暂态稳定性。然而,由于网络结构的特殊性,其开路电压也会受到一定的影响,因而采用该方法所得到的结果往往存在一定的偏差。为此,可以采取下列步骤来处理这个问题。解决办法:(1)利用双端网络 H参数法将该振荡器分成两个振荡组,并用一个相当于相位错误的可能端口代替。(2)采用网络等值法,利用非全相回路的两个端口作为结点,把控制网分解成两端被动网,再利用补偿原理的计算方法求出相应的阻抗参数。在此基础上,利用迭加原理,对线路上的互阻、自由阻抗进行了计算,并将其作为进行相间开路电压计算的依据。
5.2电力系统极端运行情况的计算
当电网在极端情况下,可以对计算的敏感性和操作值进行调整,以便更高效地进行试验。对于从事计算机运算的技术人员来说,在实际运行中是很困难的。线路电源处于极限工况下,其极限工况是继电保护整定计算中的一个关键问题。此外,由于电网在工作环境的极端情况下,经常会造成线路的多次中断,所以必须对其进行有效的处理,以保证整个系统的运行效率。此外,为防止多次断线,可按起动线周期调整计算次序,避免同一条线路多次断线。
5.3励磁涌流
励磁涌流是变压器中较为普遍的现象。在变压器空投时,由于不能对变压器内铁心的磁通进行响应,使其产生非周期成分的磁通,使其内部产生饱和,使其励磁电流达到7倍。解决办法:二次谐波是励磁涌流的主要特性,其特性随时间的推移而逐渐减弱,所以在设定电流速断保护设定时,可以适当地提高时延,从而有效地解决了快速开关后变压器内的励磁涌流问题。
6.做好故障计算工作
6.1根据发电厂实际接线情况进行系统建模
为了使继电保护整定计算的正确性,必须建立符合电厂实际状况、具有良好描述完整性的电力系统模型。当前,在某些电厂的整定计算中,往往采用整定计算软件来进行实际的计算,从而可以很好地完成对继电保护的计算。在电厂的实际建模过程中,准确的采集、输入系统和设备的参数是整个系统整定计算的重点,需要有专门的技术人员对输入的数据进行反复的核对和检查,以保证系统的正确性,并由专门的数据管理员负责对数据进行有效的管理,并根据系统的阻抗和相关的一次设备的改造,及时的进行数据的更新,保证系统的数据与电力系统的一致性。
6.2选择技术可靠、原理先进的微机保护装置
随着电力系统的不断发展和更新,某些设备和保护手段逐渐被淘汰,目前,晶体管、集成电路保护已不再是电力系统的主要组成部件,微机型的保护在电厂中的应用也日益受到重视。但是,不同的厂家的微机保护原理都不一样,在进行整定和计算时,因为原理和要求各不相同,但都要兼顾灵敏度和选择性。在设定保护定值时,一般都是按最大工作模式来确定保护定值,一般采用最大工作模式来保证保护的选择性,其它工作模式则保证了保护的选择性。所以,必须要对发电厂电力设备的保护装置有一个基本的认识,理解它的工作原理,正确地设定它的定值参数,并根据说明书详细地理解新安装设备的保护功能和原理。
结束语
发电厂继电保护中,定值整定关系到电力设备的安全、高效运转,因此,发电厂应根据这一整定问题,加强整定计算管理,积极开展保护定值整定和计量检验,杜绝”三误”现象。加强对重要继电器的维修保养,严格按照规定的周期进行检查,以保证电力设备在出现故障时能迅速进行切断。同时,掌握整定计算的关键,并对整定计算中的一些常见问题提出了相应的处理方法,保证了整定计算的精确高效,为电力设备的稳定、高效和安全运行打下了良好的基础。
参考文献
[1]王立东. 发电厂继电保护整定计算过程中关键问题的探讨[J]. 商品与质量, 2019.
[2]王磊, 单永梅, 孙鸣,等. 发电厂继电保护定值整定计算软件中定值单的生成[J]. 电力系统保护与控制, 2006(5):21-23.
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