電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的整定計(jì)算方法分析

摘 要：繼電保護(hù)能夠在電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障或者異常問(wèn)題的時(shí)候，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并迅速做出相應(yīng)的反應(yīng)，發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信號(hào)或者切斷故障部分。繼電保護(hù)的良好作用，有效保障了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行狀態(tài)，減少了電力運(yùn)行過(guò)程中的損失。通常情況下，電力系統(tǒng)出現(xiàn)較大范圍的停電現(xiàn)象，除了繼電保護(hù)本身的故障之外，一般都是繼電保護(hù)的整定計(jì)算不夠合理。對(duì)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的整定計(jì)算方法進(jìn)行全面有效的分析和探討，能夠?yàn)樘嵘娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的可靠性發(fā)揮積極作用。文章主要是從電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的多種情況入手，對(duì)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的整定計(jì)算方法進(jìn)行全面有效的分析和介紹。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；整定；計(jì)算方法；分析

1 概述

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康增長(zhǎng)，對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展提出了更高的要求，繼電保護(hù)作為電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性具有積極的作用和影響。繼電保護(hù)中主要包括邏輯部分、測(cè)量部分以及執(zhí)行部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面有效的監(jiān)測(cè)，針對(duì)其中出現(xiàn)的故障類(lèi)型進(jìn)行記錄，并相應(yīng)的做好斷路器的控制工作。繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著較大的作用，通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算方法進(jìn)行全面分析，能夠?yàn)榉e極發(fā)揮其效用做好重要的前提準(zhǔn)備工作。

2 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的作用和基本要求

繼電保護(hù)裝置，在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中，擔(dān)任著斷開(kāi)故障元件、保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要任務(wù)。電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備都是保持著連續(xù)的工作狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷工作不可避免的會(huì)發(fā)生一些機(jī)械故障和異常狀況。電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)能否良好的發(fā)揮作用，主要是依靠其基本要求：選擇性、可靠性、靈敏性和快速性。選擇性，主要是指當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題之后，繼電保護(hù)裝置能夠保證切除這些故障部分之后，電力系統(tǒng)還能夠正常作用。可靠性主要是指繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作有著準(zhǔn)確的判斷，能夠有效發(fā)揮相關(guān)作用，不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)情況，這對(duì)于提升電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行具有較高的保證作用。靈敏性，主要是指繼電保護(hù)裝置能對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障進(jìn)行及時(shí)的反應(yīng)，具有一定的靈敏度。快速性主要是繼電保護(hù)裝置能夠在故障發(fā)生、異常情況出現(xiàn)滯后及時(shí)切斷故障部分的最短時(shí)間。繼電保護(hù)裝置通過(guò)快速動(dòng)作能夠?qū)υO(shè)備的大電流和高壓運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行降低，從而提升設(shè)備的穩(wěn)定性效果。

3 繼電保護(hù)整定計(jì)算的內(nèi)容和選型

3.1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的內(nèi)容

繼電保護(hù)整定計(jì)算，主要是確定繼電保護(hù)裝置的額定值，這其中涉及到了繼電保護(hù)裝置的整定問(wèn)題、繼電保護(hù)配置和選型的問(wèn)題以及電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的問(wèn)題。繼電保護(hù)整定計(jì)算中的重要內(nèi)容主要包括了建立電流電壓互感器的參數(shù)表、繪制電力系統(tǒng)的阻抗圖以及對(duì)電力系統(tǒng)的接線圖進(jìn)行繪制、建立起系統(tǒng)設(shè)備的參數(shù)表，同時(shí)還需要明確運(yùn)行方式的限制情況。

3.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算中的選型情況

3.2.1 針對(duì)發(fā)電機(jī)和變壓器的選擇

繼電保護(hù)整定計(jì)算工作中，需要涉及到較多的方面，其中發(fā)電機(jī)和變壓器這些主要的運(yùn)行方式，對(duì)于電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效果具有較為直接和重要的影響和作用，需要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。如果發(fā)電廠中存在著兩個(gè)發(fā)電機(jī)組，使用全停的方式開(kāi)展相關(guān)的整定計(jì)算工作具有較好的效果，也就是說(shuō)對(duì)一組發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢修，對(duì)另一組的故障進(jìn)行有效解決；而如果是三個(gè)以上的發(fā)電機(jī)組時(shí)，就需要使用容量大的兩組機(jī)組同時(shí)停運(yùn)，這樣才能夠保證繼電保護(hù)整定計(jì)算的結(jié)果準(zhǔn)確。變壓器在實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)了故障或者異常情況，通常對(duì)容量大的那一臺(tái)采用停運(yùn)措施[1]。

3.2.2 變壓器中性點(diǎn)接地的選擇

對(duì)變壓器的中性點(diǎn)的接地情況進(jìn)行選擇，需要針對(duì)其中不同的情況采用不同的方式：發(fā)電廠和變電所中的低壓側(cè)配備著相應(yīng)的變壓器，這時(shí)候的中性點(diǎn)需要接地處理；針對(duì)有絕緣要求和自耦型的變壓器，其中性點(diǎn)同樣需要接地；如果變壓器中使用T接法時(shí)，其中性點(diǎn)并不需要進(jìn)行接地處理；變壓器在操作的過(guò)程中可能會(huì)存在著一定的過(guò)電壓，這時(shí)候就需要臨時(shí)進(jìn)行中性點(diǎn)接地，在其操作完成之后不接地[2]。

3.2.3 最大和最小短路電流計(jì)算方式的選擇

在對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算工作的時(shí)候，需要對(duì)最大和最小短路電流進(jìn)行有效的計(jì)算，其中需要選擇合適的方式。針對(duì)相間短路電流，如果對(duì)單側(cè)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是輻射型的網(wǎng)絡(luò)，那么其最大短路電流將會(huì)在最大運(yùn)行方式中，同理，最小短路電流也會(huì)出現(xiàn)在最小運(yùn)行方式中。針對(duì)雙電源的網(wǎng)絡(luò)，其短路的電流情況和運(yùn)行方式?jīng)]有較大的關(guān)系，使用單側(cè)電源的方式計(jì)算即可。在對(duì)零序短路電流中進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，針對(duì)其具體的計(jì)算方式可以和相間短路的方式一樣，需要注意的是，需要考慮到變壓器接地點(diǎn)的變化情況[3]。

4 繼電保護(hù)整定系數(shù)的分析

在對(duì)繼電保護(hù)整定系數(shù)進(jìn)行分析的時(shí)候，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：第一，從可靠系數(shù)方面入手。可靠系數(shù)在繼電保護(hù)中十分重要，其主要是使用Kre1進(jìn)行表示的，可靠系數(shù)在選擇的時(shí)候，需要從實(shí)際情況出發(fā)，當(dāng)短路電流整定的無(wú)時(shí)限保護(hù)中是相鄰保護(hù)時(shí)，選擇較小系數(shù)；而如果保護(hù)動(dòng)作較快，設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)變化情況也會(huì)隨之較大的，此時(shí)選擇較大系數(shù)將會(huì)具有良好效果。第二，返回系數(shù)。當(dāng)電力系統(tǒng)的故障部分在恢復(fù)之后，為了減少誤動(dòng)作的發(fā)生，需要使用到繼電器的返回系數(shù)[4]。返回系數(shù)的高低，是和繼電器自身類(lèi)型相關(guān)聯(lián)的。第三，分支系數(shù)。電力系統(tǒng)處在多電源的情況之中，針對(duì)相鄰保護(hù)中的繼電保護(hù)配合工作，會(huì)受到分支電源的影響，分支系數(shù)應(yīng)運(yùn)而生。距離保護(hù)助增系數(shù)，是電流分支系數(shù)的倒數(shù)，該系數(shù)主要是針對(duì)相鄰線路的平行線路使用的。第四，靈敏系數(shù)。當(dāng)發(fā)生金屬性短路情況之后，需要對(duì)靈敏系數(shù)進(jìn)行有效的計(jì)算，通常情況下靈敏系數(shù)需要選取不利的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型，針對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù)動(dòng)作，需要對(duì)短路電流衰減情況進(jìn)行充分考慮。第五，自起動(dòng)系數(shù)。繼電保護(hù)在進(jìn)行整定計(jì)算的過(guò)程中，需要從負(fù)荷電流整定的保護(hù)情況出發(fā)，對(duì)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行全面考慮，通常情況下單臺(tái)電動(dòng)機(jī)在滿載全電壓的作用下能夠進(jìn)行有效的起動(dòng)，這時(shí)候就需要對(duì)其中涉及到的起動(dòng)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)的整定系數(shù)進(jìn)行全面有效的分析和計(jì)算，能為做好繼電保護(hù)整定計(jì)算工作提供良好的前提條件[5]。

5 繼電保護(hù)整定計(jì)算的主要危險(xiǎn)點(diǎn)分析

針對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算過(guò)程中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行分析，能夠?yàn)榧皶r(shí)有效的減少和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)危害起到良好的作用。繼電保護(hù)整定計(jì)算的主要危險(xiǎn)點(diǎn)體現(xiàn)在：（1）系統(tǒng)建模情況。電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，是繼電保護(hù)整定計(jì)算的重要基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)建模的相關(guān)情況進(jìn)行充分重視，是提升繼電保護(hù)整定計(jì)算的準(zhǔn)確性和真實(shí)性的重要前提條件。（2）故障計(jì)算。針對(duì)電力系統(tǒng)中短路的電流進(jìn)行有效計(jì)算，是保證整定計(jì)算工作順利進(jìn)行的良好基礎(chǔ)[6]。

6 結(jié)束語(yǔ)

電氣設(shè)備故障的存在，將會(huì)影響到電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行效果。這時(shí)候積極使用繼電保護(hù)裝置，能夠?qū)ζ渲械墓收喜糠诌M(jìn)行及時(shí)的切除并隔離。完善合理的繼電保護(hù)裝置，不僅能夠在很大程度上提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，保證電能供應(yīng)的質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，同時(shí)還能夠減少電氣設(shè)備出現(xiàn)損害的問(wèn)題發(fā)生。

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