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關(guān)鍵詞: 繼電保護(hù);安全運(yùn)行;定值整定;對策
Abstract: the relay protection plan is the top priority of the relay protection system, fixed value setting correct or not, relates directly to the relay action is correct or not, give full play to the relay protection device in the role of the relay protection in the power grid is at fault can quickly and correctly to reflect, so as to ensure the safe operation of the power grid. In this paper the relay protection substation of the existing problem in the understanding, especially to relay protection setting value in setting the phenomenon is described, and the cause of the analysis on the basis of analysis, put forward the solution of the path.
Keywords: relay protection; Safety operation; Fixed value setting; countermeasures
中圖分類號:TM58 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言
隨著電網(wǎng)的迅猛發(fā)展給繼電保護(hù)系統(tǒng)提出了更高的要求,而計(jì)算機(jī)、電子和通訊技術(shù)的發(fā)展又給繼電保護(hù)系統(tǒng)注入了新的活力。在繼電保護(hù)的實(shí)踐中,定值的計(jì)算與整定涉及到設(shè)計(jì)、施工、計(jì)算、變電(試驗(yàn))等等方面分工,這些工作如果協(xié)調(diào)不到位,哪怕是一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將導(dǎo)致繼電保護(hù)整定定值有誤,進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)中存在安全隱患,甚至引起電網(wǎng)事故。因此,做好繼電保護(hù)的整定對于保障設(shè)備安全和生產(chǎn)的正常進(jìn)行是十分重要的。為了完成本文,筆者走訪了鹽城市的紅光變、岡西變及北龍變的三所變電站,對繼電保護(hù)中存在的定值誤整定的現(xiàn)象進(jìn)行了調(diào)研。
1常用的繼電保護(hù)基本原理
應(yīng)用于輸電線路的常用保護(hù)有以下兩類:一類是反應(yīng)輸電線一端電氣量的保護(hù)。如反應(yīng)電流增大而動作的電流保護(hù),有相電流保護(hù)、零序電流保護(hù);反應(yīng)電壓下降而動作的低電壓保護(hù);反應(yīng)測量阻抗減小而動作的距離保護(hù),有相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)。這類保護(hù)通常是階段式的,無時(shí)限動作的I段由于無法識別線路末端故障和相鄰元件出口故障間的區(qū)別,所以為保證選擇性,I段保護(hù)范圍必須小于線路全長。剩下部分必須由帶時(shí)限動作的n段來保護(hù),為保證選擇性,其保護(hù)范圍不能伸出相鄰線路I段范圍,否則與相鄰線路的II段會發(fā)生競爭,失去選擇性,動作時(shí)間一般比相鄰I段高一時(shí)限。III段保護(hù)一般起后備保護(hù)作用(在終端線也可以起主保護(hù)作用),其定值一般按躲正常負(fù)荷情況整定,所以比較靈敏,但動作時(shí)間按階梯原則整定,越靠近電源端會越長。這類階段式保護(hù)通常受電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方式的影響較大,其整定計(jì)算比較復(fù)雜。
另一類保護(hù)是反應(yīng)輸電線兩側(cè)或多側(cè)電氣量的保護(hù),如反應(yīng)內(nèi)部故障與外部故障時(shí)兩側(cè)(多側(cè))電流相位或功率方向差別的差動保護(hù),有縱聯(lián)差動保護(hù)、相差高頻保護(hù)、方向高頻保護(hù)等。這類保護(hù)不受運(yùn)行方式的影響,能明確區(qū)分區(qū)內(nèi)區(qū)外故障,并瞬時(shí)動作,不需要與相鄰線路配合,整定計(jì)算也相對簡單。輸電線路的上述保護(hù)原理也可以作為變壓器等元件設(shè)備的保護(hù)原理,除此之外,還有根據(jù)元件設(shè)備特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)非電氣量的保護(hù),如當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部的繞組短路時(shí),反應(yīng)于油被分解所產(chǎn)生的氣體而構(gòu)成的瓦斯保護(hù),以及反應(yīng)于電動機(jī)繞組的溫度升高而構(gòu)成的過熱保護(hù)等。
2繼電保護(hù)人員配備問題
繼電保護(hù)人員是完成繼電保護(hù)整定工作的主體,整定人員的水平、經(jīng)驗(yàn)、工作態(tài)度及工作時(shí)的精神狀態(tài),都會影響整定工作完成的效果。對繼電保護(hù)工作的管理,首先應(yīng)從整定人員管理入手,當(dāng)前主要存在以下問題。
2.1部分供電公司無專職的繼電保護(hù)整定人員,人員變動頻繁,整定計(jì)算人員專業(yè)技能水平不一,不能保證繼電保護(hù)整定工作整體水平的持續(xù)提高。
2.2整定計(jì)算原則及整定計(jì)算過程中的問題。不同的整定人員按規(guī)程進(jìn)行整定計(jì)算,在此過程中由于選擇的整定方案及整定原則的不同,可能造成整定結(jié)果有差異。如對具體保護(hù)裝置內(nèi)控制字、壓板等理解不一致,控制字中復(fù)壓閉鎖方向應(yīng)如何取舍,電流回路斷線閉鎖差動是否投入,線路重合閘時(shí)間如何確定,35kV聯(lián)絡(luò)線是否需要投兩端保護(hù),主變壓器后備保護(hù)限時(shí)速斷電流保護(hù)是否投入,計(jì)算中可靠系數(shù)、返回系數(shù)取值等,都有可能造成繼電保護(hù)整定計(jì)算的差異。
在2010年,某110kV變電站的10kV分段開關(guān)跳閘,引起10kVⅠ段母線失壓,造成了大面積的停電,在社會造成了惡劣的影響。其直接原因,是運(yùn)維人員在倒閘操作時(shí)漏退一塊壓板所致,事后對該供電公司管轄的各變電站的繼電保護(hù)定值單和保護(hù)壓板的投退情況檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)部分變電站的母線分段保護(hù)是作為線路的后備保護(hù)使用的,在另外部分變電站,卻是作為母線充電保護(hù)使用的,可想而知,這起保護(hù)誤跳事故的發(fā)生是必然的。
改進(jìn)措施:根據(jù)各地區(qū)電網(wǎng)的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),編寫制定統(tǒng)一的地區(qū)電網(wǎng)保護(hù)整定原則,針對不同廠家的保護(hù)裝置具體說明,對繼電保護(hù)人員培訓(xùn)、整定人員計(jì)算核查都有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義,且可為保護(hù)整定人員提供學(xué)習(xí)參考和整定核查依據(jù)。
3繼電保護(hù)中存在的定值誤整定現(xiàn)象分析
3.1旁路保護(hù)定值的誤整定顯現(xiàn)突出。一是線路定值修改、增刪后,旁路定值未作相應(yīng)修改、增刪;二是因線路保護(hù)種類較多,旁路保護(hù)也不統(tǒng)一,因而旁路保護(hù)代線路保護(hù)的形式繁多。當(dāng)旁路保護(hù)與線路保護(hù)類型不同時(shí),有時(shí)旁路保護(hù)定值、壓板或裝置面板插槽位置未作相應(yīng)修改。三是母聯(lián)兼旁路的方式,開關(guān)作母聯(lián)運(yùn)行時(shí),作旁路運(yùn)行時(shí)相關(guān)保護(hù)未退出,仍然是代出線方式;開關(guān)作旁路運(yùn)行時(shí),作母聯(lián)運(yùn)行時(shí)的相關(guān)保護(hù)未退出,仍然是母聯(lián)方式。
3.2公用設(shè)備保護(hù)的定值整定有誤一是變電所現(xiàn)場故障錄波器整定定值單與現(xiàn)場實(shí)際不符;二是故障錄波器內(nèi)部定值與整定定值單不符,如線路名稱、啟動量等;三是母差及失靈保護(hù)也出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
3.3主變壓器保護(hù)出現(xiàn)定值錯(cuò)誤現(xiàn)象。例如,某110KV變電所在進(jìn)行1#主變保護(hù)更換時(shí),中、低保護(hù)定值整定T1時(shí)限跳母聯(lián)、T2時(shí)限跳本側(cè)開關(guān),T3全切功能不用。但在進(jìn)行保護(hù)裝置調(diào)試時(shí),因定值未及時(shí)收到,故三段時(shí)限全部做了,且Ⅱ、Ⅲ段實(shí)現(xiàn)全切。在定值整定以后又未做壓板獨(dú)立性檢查試驗(yàn)檢查,只看到保護(hù)能動就行了。在進(jìn)行2#主變保護(hù)更換時(shí),T2時(shí)限跳本側(cè)開關(guān)(1#、2#主變保護(hù)定值基本一致)功能不能夠?qū)崿F(xiàn)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn):在廠家配線時(shí),其根據(jù)技術(shù)協(xié)議,未配T2時(shí)限跳本側(cè)的出口線,而定值又偏偏用了該功能,加之保護(hù)調(diào)試時(shí)態(tài)度不夠認(rèn)真,試驗(yàn)未能做全,導(dǎo)致了該主變保護(hù)定值出錯(cuò)。此外,因主變過負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓功能的實(shí)現(xiàn)不同廠家的裝置其原理接線不一樣,如壓板與過負(fù)荷輸出接點(diǎn)并聯(lián),此時(shí)要實(shí)現(xiàn)閉鎖功能,壓板必須退出,一旦投入,任何時(shí)候均能調(diào)壓;如壓板與過負(fù)荷輸出接點(diǎn)串聯(lián),此時(shí)要實(shí)現(xiàn)閉鎖功能,壓板必須永遠(yuǎn)投入,一旦退出,任何時(shí)候均不能調(diào)壓。但運(yùn)行人員、甚至保護(hù)工作人員往往僅限于字面理解,誤投或誤退壓板。
3.4定值、圖紙管理不健全。某些變電所定值、圖紙不全或不是當(dāng)前有效版本,也查不到相應(yīng)的試驗(yàn)記錄,無相關(guān)設(shè)備臺帳。
4解決繼電保護(hù)定值誤整定現(xiàn)象的對策
4.1要做好設(shè)計(jì)、施工、計(jì)算、變電(試驗(yàn))等方面協(xié)調(diào)配合工作。一是加強(qiáng)定值計(jì)算人員與保護(hù)人員之間的相互學(xué)習(xí)和溝通。計(jì)算人員應(yīng)對裝置有一定的了解,變電保護(hù)人員應(yīng)對定值單的內(nèi)容有一定了解;二是設(shè)計(jì)、基建、技改主管部門應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確地向保護(hù)計(jì)算、整定人員提供有關(guān)計(jì)算參數(shù)(技術(shù)協(xié)議、保護(hù)類型、啟動方案等)、圖紙,施工部門在調(diào)試完保護(hù)設(shè)備后也應(yīng)及時(shí)將有關(guān)保護(hù)資料移交運(yùn)行部門;三是整定計(jì)算人員下達(dá)定值時(shí),應(yīng)對照實(shí)際定值內(nèi)容,全面下達(dá)定值,盡量避免因定值不全導(dǎo)致現(xiàn)場整定時(shí)發(fā)生歧義;四是現(xiàn)場保護(hù)工作人員應(yīng)加強(qiáng)對保護(hù)內(nèi)部接線(包括裝置內(nèi)部的邏輯圖)的全面掌握,每套保護(hù)的功能(包括壓板)均要獨(dú)立檢驗(yàn),如發(fā)現(xiàn)裝置與整定內(nèi)容不符,應(yīng)及時(shí)通知計(jì)算人員以便及時(shí)作出相應(yīng)的更改。在更改線路保護(hù)定值的同時(shí),必須更改旁路保護(hù)的定值;在新上線路間隔時(shí),必須考慮到公用設(shè)備的定值修改。定值修改必須全盤考慮,按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,并應(yīng)作詳細(xì)記錄。同時(shí),加強(qiáng)對運(yùn)行人員在各種運(yùn)方下二次設(shè)備知識的培訓(xùn)。
4.2重視旁路保護(hù)定值。盡管對單個(gè)變電所而言,旁路代路時(shí)間較短,但對整個(gè)電網(wǎng)而言,如旁路保護(hù)定值不正確,則意味著很多時(shí)間內(nèi)均有局部電網(wǎng)的定值不正確。因此,應(yīng)象對待線路保護(hù)定值那樣重視旁路保護(hù),同時(shí)應(yīng)形成這樣的概念:在更改線路保護(hù)定值的同時(shí),必須更改相應(yīng)的旁路保護(hù)定值。如代線路保護(hù)與旁路保護(hù)類型不同,應(yīng)將相應(yīng)的定值、壓板或裝置面板插槽位置進(jìn)行徹底檢查。應(yīng)對運(yùn)行人員進(jìn)行旁路、母聯(lián)互相切換方式的知識培訓(xùn)。
4.3低層班組、保護(hù)專職應(yīng)加強(qiáng)對變電所公用定值的管理與核查。若須變動,應(yīng)及時(shí)與上級有關(guān)部門溝通,確保其正確性。上級部門在下達(dá)公用設(shè)備的定值時(shí),應(yīng)根據(jù)不同的裝置類型,全面下達(dá)其定值單,包括不用的,以免下面在執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生歧義。同時(shí),變電人員和計(jì)算人員應(yīng)加強(qiáng)相互的學(xué)習(xí)和交流,也應(yīng)了解技術(shù)協(xié)議上的配置要求。現(xiàn)場整定人員應(yīng)對整個(gè)保護(hù)動作回路做全面的檢查,驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)按照定值單做全,壓板的獨(dú)立性一定要檢查。
4.4圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)規(guī)范線路壓變二次輸出電壓值,保護(hù)調(diào)試人員應(yīng)全面掌握電壓回路的動作邏輯,及時(shí)反饋給定值計(jì)算人員,定值計(jì)算人員應(yīng)全面下達(dá)各種定值,而不是只下達(dá)通用部分,別的讓保護(hù)人員自己發(fā)揮。
4.5明確各單位繼保人員(如調(diào)度中心與檢修公司、生技部與二次班等)的分工,并承擔(dān)起相應(yīng)的責(zé)任,應(yīng)按時(shí)間順序和保護(hù)類型、以元件(線路、主變、故障錄波器、備自投等)為單位建立起設(shè)備、定值、圖紙及其試驗(yàn)的臺帳,定值更改及檢驗(yàn)都應(yīng)作相應(yīng)的記錄。現(xiàn)場應(yīng)建立起專人負(fù)責(zé)制,加強(qiáng)對上述技術(shù)檔案的管理。
5做好繼電保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作
做好繼電保護(hù)端子、壓板的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工作,并及時(shí)在電網(wǎng)內(nèi)推廣、應(yīng)用,不僅能提高繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)水平,而且為繼電保護(hù)的不斷發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì),進(jìn)一步完善繼電保護(hù)的配置、選型,做好標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),為今后的保護(hù)設(shè)計(jì)(包括廠家的制造)、運(yùn)行、檢修、管理打好基礎(chǔ)。但同時(shí)我們也要看到,由于電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,有些線路有串補(bǔ),有些線路沒串補(bǔ);有些是可控串補(bǔ),有些是固定串補(bǔ);有些是和直流很近的交流線路,還有些是高壓海纜等等,如果保護(hù)簡簡單單的搞全網(wǎng)統(tǒng)一,可能會出現(xiàn)問題。做標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)時(shí),建議要求統(tǒng)一保護(hù)的屏標(biāo)準(zhǔn)、端子標(biāo)準(zhǔn)、二次回路標(biāo)準(zhǔn),但是保護(hù)功能搭配要靈活,以滿足電網(wǎng)發(fā)展的需要。
6結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,繼電保護(hù)在變電站中的作用也越來越重要,它不僅保護(hù)著設(shè)備本身的安全,而且還保障了生產(chǎn)的正常進(jìn)行,因此,做好繼電保護(hù)的整定對于保障設(shè)備安全和生產(chǎn)的正常進(jìn)行是十分重要的。加強(qiáng)繼電保護(hù)管理,健全溝通渠道,及加強(qiáng)繼電保護(hù)定值整
定檔案管理等工作是提高繼電保護(hù)定值整定的必要措施。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:農(nóng)網(wǎng) 繼電保護(hù) 可靠性 探究
中圖分類號:TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0135-01
1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)
1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述
繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分,繼電保護(hù)要滿足速動性、選擇性、靈敏性、可靠性四個(gè)基本要求,任何電力設(shè)備如變壓器、母線、線路、電容器等都不允許無保護(hù)運(yùn)行。可靠性是對繼電保護(hù)裝置性能最根本的要求之一。繼電保護(hù)的可靠性不但要由配置結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量優(yōu)質(zhì)和技術(shù)性能滿足運(yùn)行要求的繼電保護(hù)裝置及自動裝置來保證,更要由符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的運(yùn)行維護(hù)和管理來保證。
1.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)
首先,當(dāng)被保護(hù)電氣元件發(fā)生故障時(shí),該元件的繼電保護(hù)裝置能夠迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,避免事故擴(kuò)大波及電網(wǎng),保證其他無故障部分正常運(yùn)行。
其次,反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件而動作于發(fā)信號,以便值班監(jiān)控人員及時(shí)處理,或由裝置自動進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動作,而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí),以免短暫地運(yùn)行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。
繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動裝置配合,在條件允許時(shí),采取預(yù)定措施,縮短事故停電時(shí)間,盡快恢復(fù)供電,從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
2 35 kV及以下農(nóng)網(wǎng)的特點(diǎn)及影響繼電保護(hù)可靠性的因素
相對于110 kV及以上電網(wǎng)而言35 kV及以下電網(wǎng)具有接線簡單,保護(hù)配置簡單的特點(diǎn),例如:母線大多采用單母線、單母線分段的接線方式;35 kV主變一般除了非電氣量的瓦斯保護(hù)等大多配置了速斷保護(hù)、差動速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等;10 kV電容器一般配置的是過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、零序電流保護(hù)等;35 kV線路、10 kV線路一般配置的是三段式電流保護(hù)、多數(shù)線路配置了自動重合閘裝置。不是因?yàn)榻泳€簡單、配置簡單可靠性就高,因?yàn)檗r(nóng)網(wǎng)是電力系統(tǒng)管理中的薄弱環(huán)節(jié),有很多因素仍然對繼電保護(hù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成一定的不利影響。
2.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件裝置因素
繼電保護(hù)裝置及輔助裝置、二次回路、裝置的通信、通道及接口、斷路器等是構(gòu)成電力網(wǎng)絡(luò)的重要元件。其可靠性關(guān)系到繼電保護(hù)的可靠性。這些元件的質(zhì)量出現(xiàn)問題,裝置出現(xiàn)問題都會直接影響繼電保護(hù)的可靠性。
2.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)軟件因素
軟件出錯(cuò)將導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動或拒動。目前影響微機(jī)保護(hù)軟件可靠性的因素有:需求分析定義不夠準(zhǔn)確;軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤;編碼有誤;測試不規(guī)范;定值輸入出錯(cuò)等。
2.3 人為因素
(1)調(diào)研發(fā)現(xiàn),近十幾年來35 kV及以下農(nóng)網(wǎng)整定權(quán)限在縣調(diào),大多數(shù)縣繼電保護(hù)整定計(jì)算還停留在手工計(jì)算階段,難免出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤或人為的因素。繼電保護(hù)定值單審核流于形式,缺乏審核監(jiān)督。(2)每個(gè)縣管轄范圍內(nèi)電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置廠家五花八門,有時(shí)安裝人員未能按設(shè)計(jì)要求正確接線,或接線中極性不正確等誤接線問題,造成繼電保護(hù)拒動或誤動。(3)檢修人員檢修質(zhì)量有問題、檢修試驗(yàn)不到位。(4)運(yùn)行人員的誤操作問題。總之人為因素造成繼電保護(hù)故障是不容忽視的。
3 提高繼電保護(hù)可靠性的措施
提高繼電保護(hù)可靠性的措施貫穿于繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行維護(hù)、整定計(jì)算和整定調(diào)試的全過程。而繼電保護(hù)可靠性主要取決于繼電保護(hù)裝置的可靠性和管理的合理性。其中繼電保護(hù)裝置的可靠性又起關(guān)鍵性作用。保護(hù)裝置投入運(yùn)行后,會受到多種因素的影響,所以要制定出各種防范事故方案,采取相應(yīng)的有效預(yù)防措施,消除隱患,彌補(bǔ)不足,提高可靠性。
3.1 對繼電保護(hù)裝置運(yùn)行維護(hù)要求
運(yùn)行維護(hù)人員認(rèn)真執(zhí)行繼電保護(hù)運(yùn)行規(guī)程,對保護(hù)裝置及其二次回路進(jìn)行定期巡視、檢測、實(shí)驗(yàn)或更改定值,保證定值區(qū)的正確性,監(jiān)督(維護(hù)好)交流電壓回路,使保護(hù)裝置不失去電壓,按保護(hù)裝置整定所規(guī)定的允許電流,對電氣設(shè)備或線路的潮流進(jìn)行監(jiān)視。如發(fā)現(xiàn)可能使保護(hù)裝置誤動的異常情況,應(yīng)及時(shí)與繼電保護(hù)部門聯(lián)系,并向調(diào)度匯報(bào),發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置及二次回路所存在的缺陷及異常,及時(shí)采取現(xiàn)場措施,并通知及督促有關(guān)部門。對繼電保護(hù)動作時(shí)的掉牌信號、燈光信號等,運(yùn)行人員必須準(zhǔn)確記錄清楚,及時(shí)向有關(guān)調(diào)度匯報(bào)。提前做好各種事故預(yù)案及預(yù)案的演練,熟悉事故處理流程及原則,杜絕誤判斷、誤操作。定期對裝置的二次接線進(jìn)行遠(yuǎn)紅外測溫。
3.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算的要求
繼電保護(hù)整定計(jì)算人員在計(jì)算中要增強(qiáng)責(zé)任心,計(jì)算時(shí)要從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通盤考慮,按照下級電網(wǎng)服從上級電網(wǎng)的配合原則,使各級保護(hù)整定值準(zhǔn)確,上下級保護(hù)整定值匹配合理。為加強(qiáng)繼電保護(hù)管理,達(dá)到更集約、更專業(yè)的目標(biāo),推進(jìn)繼電保護(hù)整定計(jì)算的微機(jī)化,2013年1月16日,河北省電力公司印發(fā)了冀電調(diào)[2013]10號文《河北省電力公司地縣供電公司繼電保護(hù)協(xié)同工作辦法》,各縣公司繼電保護(hù)整定計(jì)算及專業(yè)管理業(yè)務(wù)上劃至市公司調(diào)控中心,這一措施有效控制了人員誤差因素,在定值執(zhí)行中,通過統(tǒng)一的繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)流轉(zhuǎn)系統(tǒng),使35 kV及以下農(nóng)網(wǎng)的繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化管理邁上了一個(gè)新的臺階,也是提高農(nóng)網(wǎng)繼電保護(hù)可靠性的有力舉措。
4 結(jié)語
國內(nèi)外正在積極推廣智能電網(wǎng),我國農(nóng)網(wǎng)建設(shè)也在飛速發(fā)展,因此探究一些有效措施提高繼電保護(hù)的可靠性,具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);啟發(fā)式教學(xué);模塊化教學(xué);教學(xué)改革
作者簡介:霍蘭茹(1980-),女,河北保定人,延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院,助教。(陜西延安716000)
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)09-0065-02
繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。繼電保護(hù)裝置與發(fā)電廠和變電站綜合自動化系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)等密切關(guān)聯(lián)。繼電保護(hù)課程教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響到后續(xù)其他專業(yè)課和選修課的教學(xué)。繼電保護(hù)裝置的更新?lián)Q代對高校繼電保護(hù)教學(xué)提出了新的要求,培養(yǎng)能熟練設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、操作維護(hù)繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用型專業(yè)人才成為當(dāng)務(wù)之急。繼電保護(hù)課程是一門理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,要求學(xué)生起點(diǎn)高且必須具備電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電力系統(tǒng)等方面的相關(guān)知識。近年來國家提倡高職高專院校要在實(shí)踐環(huán)節(jié)上加大比重,繼電保護(hù)課程在專業(yè)計(jì)劃中的地位發(fā)生變化,理論教學(xué)時(shí)數(shù)減小,大部分學(xué)生反映很難入門。為此,本文專門從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐性環(huán)節(jié)等方面提出了課程改革的思路,力求使學(xué)生成為適應(yīng)市場需求的應(yīng)用型技術(shù)專業(yè)人才。
一、合理安排教學(xué)內(nèi)容
首先是教材的選取。高職高專學(xué)生和本科院校學(xué)生的課程目標(biāo)不同,在教材選取上更加偏重于實(shí)用性。目前大部分電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教材都是圍繞保護(hù)原理、動作整定編寫,忽略了對各種電氣設(shè)備進(jìn)行繼電保護(hù)配置和對繼電保護(hù)運(yùn)行、維護(hù)和檢修技術(shù)的介紹。對于高職學(xué)生來說,他們應(yīng)該掌握的技能是:面對各種電氣設(shè)備時(shí)該設(shè)置哪些保護(hù);每一種保護(hù)的電路布置;每一種保護(hù)在運(yùn)行和動作時(shí)信號顯示情況以及根據(jù)這些信號如何進(jìn)行維護(hù);微機(jī)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)形式以及動作原理。為了適應(yīng)高職教育需要,繼電保護(hù)教材還應(yīng)包含下列內(nèi)容:電氣設(shè)備的繼電保護(hù)配置,主要介紹電氣設(shè)備繼電保護(hù)的配置、保護(hù)的原理圖和展開圖識讀;繼電保護(hù)運(yùn)行、維護(hù)和檢修技術(shù),用各種案例實(shí)現(xiàn)學(xué)生對運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)的學(xué)習(xí)。
其次是教學(xué)內(nèi)容安排的合理性。由于教材選用的原因,各專業(yè)教材之間可能會有重復(fù)的內(nèi)容,這就要求任課教師在授課前要對整個(gè)專業(yè)課程設(shè)置和各主要專業(yè)課知識點(diǎn)有一個(gè)總體的把握,適當(dāng)刪減部分內(nèi)容。加強(qiáng)同一結(jié)合點(diǎn)上相關(guān)科目的協(xié)調(diào)配合,避免知識重復(fù)講授,如模擬量采集系統(tǒng)、數(shù)字濾波等內(nèi)容可跳過不講。同時(shí)根據(jù)本專業(yè)就業(yè)所需知識和能力的要求適當(dāng)增加內(nèi)容。對重點(diǎn)、難點(diǎn)部分合理分配課時(shí),比如在講解動作值整定計(jì)算時(shí)只需介紹保護(hù)整定的原則,不作復(fù)雜的理論分析計(jì)算,讓高職學(xué)生從復(fù)雜、難懂的困境中解脫出來,把主要精力放在繼電保護(hù)的實(shí)用技術(shù)上。講授理論側(cè)重于一些保護(hù)的基本原理與方法,如常規(guī)保護(hù)(電流保護(hù)、距離保護(hù)等)及有關(guān)具體保護(hù)裝置的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì);對于一些學(xué)生能自行理解的、工程實(shí)際中不再采用或用的很少的內(nèi)容應(yīng)少講或不講;多講解一些課本上沒有編入的但工程實(shí)際中已應(yīng)用廣泛的內(nèi)容。
由于學(xué)生基礎(chǔ)水平不同,學(xué)習(xí)能力也存在很大的差異性,任課老師應(yīng)及時(shí)收集學(xué)生的反饋信息,把握好教學(xué)的深度和廣度,因教制宜。對于那些學(xué)有余力的學(xué)生,可以組織成課外學(xué)習(xí)小組,讓他們自己收集相關(guān)電氣工程專業(yè)方面的資料和素材,擴(kuò)大專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識寬度和深度,鼓勵(lì)他們積極參加校內(nèi)科研項(xiàng)目,如繼電保護(hù)課件的開發(fā)、保護(hù)實(shí)驗(yàn)仿真裝置的設(shè)計(jì)等,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力。
二、采用多種教學(xué)方法
較傳統(tǒng)的專業(yè)課教學(xué)方法是教師單一傳授式的方法。這種方法使學(xué)生處于被動的學(xué)習(xí)過程中,不利于知識的學(xué)習(xí)和掌握。為提高教學(xué)效果,在課堂教學(xué)中應(yīng)采用靈活多樣的教學(xué)方法。
1.啟發(fā)式教學(xué)
啟發(fā)式教學(xué)是教師在教學(xué)中根據(jù)教學(xué)規(guī)律,采取各種手段來引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、積極思維,以獲取新知識的教學(xué)方法體系。對于不同的教學(xué)內(nèi)容,啟發(fā)式教學(xué)的具體做法也不同。
在介紹繼電保護(hù)的基本概念時(shí),首先告訴學(xué)生繼電保護(hù)屬于二次系統(tǒng),作用是為一次系統(tǒng)服務(wù)的,是反應(yīng)電力系統(tǒng)故障和不正常狀態(tài)并做出動作的一種自動裝置。然后就可以采用提問的方法啟發(fā)學(xué)生溫故知新,可邊提問邊回答:常用的一次設(shè)備有哪些?故障包含哪些?不正常狀態(tài)有哪些?繼電保護(hù)裝置對于故障和不正常狀態(tài)最終的處理結(jié)果如何?后面在介紹繼電保護(hù)的原理時(shí)同樣可以采用此法,先告訴學(xué)生只要找出正常運(yùn)行與故障時(shí)電氣量或者非電氣量的差別即可找出一種原理,引導(dǎo)學(xué)生積極思考。
繼電保護(hù)課堂教學(xué)注重知識的銜接,可以在每次上課開始時(shí)花3~5分鐘時(shí)間復(fù)習(xí)上次課程知識點(diǎn),然后引出新內(nèi)容。鼓勵(lì)學(xué)生提前預(yù)習(xí),對所要學(xué)習(xí)的知識有大致的了解,上課結(jié)束時(shí)將本次課的內(nèi)容加以總結(jié),并針對下次課程內(nèi)容與本次上課內(nèi)容的不同進(jìn)行提問,提出本次課中繼電保護(hù)方法的不足,針對不足提出解決辦法。這樣讓學(xué)生心存疑問,繼續(xù)進(jìn)行下一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)“自動重合閘”這一章時(shí),首先介紹單相重合閘和三相重合閘,在此基礎(chǔ)上引出綜合重合閘的概念,即當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)采用單相重合閘方式。發(fā)生相間故障時(shí),采用三相重合閘方式。綜合考慮這兩種重合閘方式的裝置稱為綜合重合閘。然后提問:如果發(fā)生單相接地短路時(shí),選相元件拒動,綜合重合閘如何動作?兩相先后接地短路時(shí)如何動作?通過這樣的啟發(fā)方式讓學(xué)生對三種重合閘方式進(jìn)行逐步深入的學(xué)習(xí),從而掌握各種工作方式的保護(hù)原理、特點(diǎn)。
繼電保護(hù)中有些內(nèi)容既相互聯(lián)系又容易混淆,這時(shí)就要適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多方面對比,在對比分析中加深理解,在理解基礎(chǔ)上加深記憶。比如在講到距離保護(hù)時(shí)可以將之前講解過的電流保護(hù)的知識點(diǎn)加以對比。尤其是二者的整定原則和靈敏性校驗(yàn)有什么相似和不同?不同點(diǎn)的根本原因是什么?動作電流與動作阻抗有什么關(guān)系?通過這些知識點(diǎn)的對比既可以讓學(xué)生更好地掌握距離保護(hù)的相關(guān)知識,同時(shí)對電流保護(hù)的內(nèi)容加以復(fù)習(xí),這樣能夠使學(xué)生將繼電保護(hù)這門課程更好地深入理解。
2.模塊化教學(xué)
模塊化教學(xué)法是以專業(yè)工種為模塊,把專業(yè)理論和操作技能有機(jī)地、系統(tǒng)地結(jié)合在一起進(jìn)行的理實(shí)一體化教學(xué)。它在理論學(xué)習(xí)和操作技能訓(xùn)練之間找到了最佳的切入點(diǎn),注重教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性。通過模塊教學(xué)方法的實(shí)施可以強(qiáng)化學(xué)生的技能訓(xùn)練,促進(jìn)學(xué)生動手能力的提高。教師在模塊化教學(xué)過程中起到貫通、點(diǎn)撥作用,只講解一些難懂的、易錯(cuò)的地方以及一些更快更有效的學(xué)習(xí)方法,從而更全面地發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。
整定計(jì)算是繼電保護(hù)知識中的重要內(nèi)容,但現(xiàn)有教材中介紹整定計(jì)算知識不全面,不利于學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)整定計(jì)算知識。而現(xiàn)場實(shí)際保護(hù)裝置的整定值主要是結(jié)合原始資料,根據(jù)保護(hù)原理和設(shè)計(jì)手冊來計(jì)算。因此,在教學(xué)中應(yīng)改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法,對于整定計(jì)算部分授課時(shí)只作簡要介紹,學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中。在課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,可將繼電保護(hù)中的整定計(jì)算知識分為電網(wǎng)保護(hù)的整定計(jì)算、變壓器保護(hù)的整定計(jì)算、發(fā)電機(jī)保護(hù)的整定計(jì)算等幾個(gè)模塊向?qū)W生詳細(xì)講解,使學(xué)生通過具體的實(shí)例理解整定計(jì)算原則,并掌握整定計(jì)算內(nèi)容。如發(fā)電機(jī)保護(hù)的整定計(jì)算參照某發(fā)電廠或程設(shè)計(jì)任務(wù)書,提出設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)時(shí),首先讓學(xué)生查閱資料,了解各種發(fā)電機(jī)保護(hù)的整定方法,然后結(jié)合設(shè)計(jì)要求講解各種保護(hù),進(jìn)一步理解整定原則和方法。這樣,經(jīng)過課堂學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之后能使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握繼電保護(hù)的整定計(jì)算知識。
三、利用現(xiàn)代化教學(xué)手段
繼電保護(hù)課程理論知識比較抽象,涉及的專業(yè)知識較多,學(xué)生學(xué)習(xí)起來較難掌握,應(yīng)采用多種教學(xué)形式結(jié)合的方式講解。
1.多媒體教學(xué)的合理應(yīng)用
可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行開發(fā)多媒體課件,將復(fù)雜的繼電保護(hù)設(shè)備、電路接線、工作原理以聲音、圖像、圖形和動畫等形式表現(xiàn)出來,有助于學(xué)生深入理解。目前,多媒體教學(xué)手段已被各級院校、教師接受和推廣使用。
2.借助仿真軟件進(jìn)行演示
仿真技術(shù)輔助教學(xué)既可演示復(fù)雜系統(tǒng)的未知結(jié)果,又可演示系統(tǒng)隨參數(shù)變化的變化結(jié)果或變化趨勢,有助于學(xué)生對抽象理論的理解,更能彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)手段的不足。目前,各種火電機(jī)組仿真系統(tǒng)、變電站仿真系統(tǒng)、電力系統(tǒng)物理模擬和計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)等仿真平臺已得到廣泛應(yīng)用,可以在這些仿真平臺的基礎(chǔ)上開發(fā)相關(guān)的仿真項(xiàng)目應(yīng)用到繼電保護(hù)的教學(xué)中。利用開發(fā)的仿真平臺可以模擬實(shí)際電力系統(tǒng)故障的發(fā)生、繼電保護(hù)的全程動作情況,讓學(xué)生親歷電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)況,學(xué)會對事故的分析和處理,進(jìn)一步理解保護(hù)的原理。
3.采用電化教學(xué)演示
繼電保護(hù)課程的許多教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際背景密切相關(guān),通過錄制與生產(chǎn)實(shí)際背景相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)錄像片,可以讓學(xué)生直觀地了解到生產(chǎn)實(shí)際中繼電保護(hù)裝置的實(shí)際安裝、調(diào)試過程的各個(gè)環(huán)節(jié),使他們在集聲、像于一體的多媒體環(huán)境中輕松地掌握復(fù)雜、枯燥的安裝調(diào)試過程。比如在介紹電流互感器的結(jié)構(gòu)及工作原理時(shí),可以播放有關(guān)在電廠或變電站中的TA二次側(cè)在運(yùn)行中開路后的現(xiàn)象、后果以及更換電流表或電流繼電器時(shí)采取的方法與措施的錄像,使學(xué)生在生動有趣的教學(xué)情境下掌握電流互感器的相關(guān)知識和操作技能。
四、重視實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)
目前繼電保護(hù)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)一般都是認(rèn)識性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),發(fā)揮不了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,因此,可減少驗(yàn)證性試驗(yàn)比例,適當(dāng)增加設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生自己接線和調(diào)整參數(shù),模擬電力系統(tǒng)故障和保護(hù)裝置的動作過程。通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的工作原理和組成。
為了達(dá)到很好的實(shí)習(xí)效果,需要根據(jù)專業(yè)教學(xué)的時(shí)間安排好前期課程的設(shè)置。在開始專業(yè)基礎(chǔ)課程前,首先安排學(xué)生在學(xué)校周邊的電力系統(tǒng)進(jìn)行參觀性質(zhì)的“認(rèn)識實(shí)習(xí)”和“專業(yè)導(dǎo)論”,使學(xué)生建立起“專業(yè)”的概念和最基本的原理認(rèn)識,然后在學(xué)習(xí)了一定的專業(yè)知識后再組織學(xué)生到電廠、變電站或其他相關(guān)單位進(jìn)行“畢業(yè)實(shí)習(xí)”。
五、結(jié)束語
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是電自專業(yè)的一門核心課程。為適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)加大繼電保護(hù)課程教學(xué)體系改革力度,在教學(xué)中體現(xiàn)繼電保護(hù)原理、裝置、整定計(jì)算的有機(jī)結(jié)合,以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求,培養(yǎng)出適應(yīng)電力行業(yè)需求的專業(yè)人才。
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關(guān)鍵詞:繼電保護(hù) 整定計(jì)算 管理
繼電保護(hù)裝置是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要防線,為保證繼電保護(hù)充分發(fā)揮作用,繼電保護(hù)必須滿足可靠性、選擇性、靈敏性、速動性的要求,可以說繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)安全的主要防線,而整定計(jì)算是繼電保護(hù)正確動作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。整定計(jì)算及管理工作內(nèi)容非常繁雜,并且責(zé)任重大,對安全性要求很高,因此做好繼電保護(hù)定值的整定計(jì)算工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要條件。
一、繼電保護(hù)整定計(jì)算的特點(diǎn)
經(jīng)過近百年的發(fā)展,在繼電保護(hù)原理不斷完善發(fā)展的同時(shí),構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的元件、材料等也發(fā)生了巨大的變革。繼電保護(hù)裝置先后經(jīng)歷了機(jī)電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微機(jī)式等不列的發(fā)展階段,正向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。整定計(jì)算工作也應(yīng)適應(yīng)繼電保護(hù)的發(fā)展需要,研究新方法,解決新問題。這就要求從事定值整定工作的人員既要有強(qiáng)烈的責(zé)任心,又要通過不斷的學(xué)習(xí),使自己具備扎實(shí)的電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和繼電保護(hù)系統(tǒng)理論知識,掌握新的繼電保護(hù)原理。
因?yàn)楦鞣N保護(hù)裝置適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力都是有限的,所以繼電保護(hù)整定也不是一成不變的。如何獲得一個(gè)最佳的整定方案,要考慮到繼電保護(hù)的快速性、選擇性、可靠性、靈敏性之間求得妥協(xié)和平衡。因此繼電保護(hù)整定計(jì)算要綜合、辨證、統(tǒng)一的運(yùn)用。
二、繼電保護(hù)整定計(jì)算的四性關(guān)系處理問題
繼電保護(hù)是建立在電力系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的,它的構(gòu)成原則和作用必須符合電力系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律,滿足電力系統(tǒng)的要求:當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動、迅速地并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行;由于“四性”既相輔相成、相互統(tǒng)一,相互制約、互相矛盾,因此在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)必須統(tǒng)籌考慮。
(1)農(nóng)村電網(wǎng)的四性關(guān)系處理方面,應(yīng)堅(jiān)持在滿足保護(hù)靈敏度的前提下,重點(diǎn)解決保護(hù)選擇性問題,其次是處理好可靠性問題。
(2)為了確保繼電保護(hù)整定計(jì)算準(zhǔn)確無誤,必須堅(jiān)持三級審核制。
(3)一次系統(tǒng)運(yùn)行方式和保護(hù)配置必須相協(xié)調(diào)。
(4)定期修改繼電保護(hù)整定方案。
(5)對定值通知單的下達(dá),應(yīng)詳細(xì)說明保護(hù)裝置的投運(yùn)條件及運(yùn)行中應(yīng)注意的問題。
三、整定計(jì)算相關(guān)管理措施
1、定值計(jì)算資料管理
定值計(jì)算需要準(zhǔn)確無誤的計(jì)算資料,這是進(jìn)行定值計(jì)算的前提。它包括:一、二次圖紙;所帶變壓器、電容器、消弧線圈、電抗器等銘牌數(shù)據(jù)和廠家說明書;電壓互感器、電流互感器變比和試驗(yàn)報(bào)告;但是在實(shí)際工作中,往往會有各種各樣的原因使得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)漏洞。所以,定值計(jì)算資料管理這一環(huán)節(jié)是繼電保護(hù)整定計(jì)算工作的危險(xiǎn)點(diǎn)。
2、短路電流計(jì)算
短路電流計(jì)算是整定計(jì)算是否準(zhǔn)確的前提,它的準(zhǔn)確與否決定整定計(jì)算的準(zhǔn)確度。系統(tǒng)的運(yùn)行方式和變壓器中性點(diǎn)接地方式又決定短路電流計(jì)算的正確性。合理地選擇運(yùn)行方式是改善保護(hù)效果,充分發(fā)揮保護(hù)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵之一。但選擇運(yùn)行方式應(yīng)與運(yùn)行方式部門進(jìn)行充分溝通,通過計(jì)算確認(rèn)現(xiàn)有的電氣設(shè)備是否能滿足運(yùn)行的要求,如有不合理或不符合要求時(shí),及時(shí)提出改進(jìn)方案,使電氣設(shè)備能滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求,不能因?yàn)槔^電保護(hù)整定的需要而對電氣一次設(shè)備的運(yùn)行做出限制。變壓器的接地方式是由繼電保護(hù)整定計(jì)算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護(hù)的配合關(guān)系,充分發(fā)揮零序保護(hù)的作用。由于接地故障時(shí)零序電流分布的比例關(guān)系,只與零序等值網(wǎng)絡(luò)狀況有關(guān),與正、負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò)的變化無關(guān)。零序等值網(wǎng)絡(luò)中,尤以中性點(diǎn)接地變壓器的增減對零序電流分布關(guān)系影響最大。因此應(yīng)合理地選擇變壓器的接地方式并盡可能保持零序等值網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。在進(jìn)行短路電流還應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
(1)就是我們假設(shè)電網(wǎng)的三相系統(tǒng)完全對稱。若系統(tǒng)是不對稱的,那么不能用對稱分量法來分析化簡、進(jìn)行計(jì)算。
(2)除了母線故障和線路出口故障外,故障點(diǎn)的電流、電壓量與保護(hù)安裝處感受到的電流、電壓量是不同的。我們分析的是保護(hù)安裝處的電氣量的變化規(guī)律。
3、保護(hù)裝置定值的變更的管理
(1)對于故障時(shí)反應(yīng)數(shù)值上升的繼電器(如過流繼電器等),若定值由大改小則在運(yùn)行方式變更后進(jìn)行,定值由小改大則在運(yùn)行方式變前進(jìn)行。
(2)對于故障時(shí)反應(yīng)數(shù)值下降的繼電器(如低電壓繼電器、阻抗繼電器),若定值由大改小則在運(yùn)行方式變更前進(jìn)行,定值由小改大則在運(yùn)行方式變更后進(jìn)行。
(3)需改變繼電器線圈串并聯(lián)時(shí)嚴(yán)防流就二次回路開路,應(yīng)先將電流回路可靠短接。
四、結(jié)束語
繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)安全的主要防線,整定計(jì)算是繼電保護(hù)正確動作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著電網(wǎng)發(fā)展的持續(xù)增速和智能電網(wǎng)建設(shè)的逐步推進(jìn),必將對繼電保護(hù)整定計(jì)算工作提出更高的要求。通過對繼電保護(hù)整定計(jì)算的分析,可以使繼電保護(hù)整定計(jì)算人員在實(shí)際工作中抓住關(guān)鍵點(diǎn)和重點(diǎn),減少計(jì)算的盲目性,提高繼電保護(hù)整定計(jì)算的安全,使繼電保護(hù)裝置發(fā)揮應(yīng)有的作用,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。
關(guān)鍵詞 配電系統(tǒng) 繼電保護(hù) 整定計(jì)算
城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等五個(gè)環(huán)節(jié)的一個(gè)重要組成部分。它能否安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,不但直接關(guān)系到黨政機(jī)關(guān)、工礦企業(yè)、居民生活用電的暢通,而且涉及到電力系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行。
1 城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位置
城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)由于其覆蓋的地域極其遼闊、運(yùn)行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的影響,電氣故障的發(fā)生是不能完全避免的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故,都有可能對電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。例如,當(dāng)系統(tǒng)中的某工礦企業(yè)的設(shè)備發(fā)生短路事故時(shí),由于短路電流的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng),往往造成電氣設(shè)備或電氣線路的致命損壞,還有可能嚴(yán)重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞。為了確保城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,必須正確地設(shè)置繼電保護(hù)裝置。
2 城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本類型
城市電網(wǎng)10kV系統(tǒng)中裝設(shè)繼電保護(hù)裝置的主要作用是通過縮小事故范圍或預(yù)報(bào)事故的發(fā)生,來達(dá)到提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,并最大限度地保證供電的安全和不間斷。
可以想象,在10kV系統(tǒng)中利用熔斷器去完成上述任務(wù)是不能滿足要求的。因?yàn)槿蹟嗥鞯陌裁胩匦圆簧跬晟疲绺邏弘娐分袕?qiáng)烈電弧的能力不足,甚至有使故障進(jìn)一步擴(kuò)大的可能;同時(shí)還延長了停電的歷時(shí)。只有采用繼電保護(hù)裝置才是最完美的措施。因此,在10kV系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置就成了供電系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行的不可缺少的重要組成部分。
在電力系統(tǒng)中利用正常運(yùn)行和故障時(shí)各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原理和類型的繼電保護(hù)裝置。如在城市電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的是反映電流變化的電流保護(hù):有定時(shí)限過電流保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和零序電流保護(hù)等,還有既反映電流的變化又反映電壓與電流之間相位角變化的方向過電流保護(hù);利用故障接地線路的電容電流大于非故障接地線路的電容電流來選擇接地線路,一般均作用于發(fā)信號,在部分發(fā)達(dá)城市因電容電流較大,10kV配網(wǎng)系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式,此時(shí)零序電流保護(hù)直接作用于跳閘。
3 幾種常用電流保護(hù)的分析
3.1反時(shí)限過電流保護(hù)
繼電保護(hù)的動作時(shí)間與短路電流的大小有關(guān),短路電流越大,動作時(shí)間越短;短路電流越小,動作時(shí)間越長,這種保護(hù)就叫做反時(shí)限過電流保護(hù)。反時(shí)限過電流保護(hù)雖外部接線簡單,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,調(diào)試比較困難;在靈敏度和動作的準(zhǔn)確性、速動性等方面也遠(yuǎn)不如電磁式繼電器構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置。這種保護(hù)方式目前主要應(yīng)用于一般用戶端的進(jìn)線開關(guān)處保護(hù),不推薦使用在變電站10kV出線開關(guān)處。
3.2定時(shí)限過電流保護(hù)
3.2.1定時(shí)限過電流保護(hù)。繼電保護(hù)的動作時(shí)間與短路電流的大小無關(guān),時(shí)間是恒定的,時(shí)間是靠時(shí)間繼電器的整定來獲得的。時(shí)間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的,這種保護(hù)方式就稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。
3.2.2繼電器的構(gòu)成。定時(shí)限過電流保護(hù)是由電磁式時(shí)間繼電器(作為時(shí)限元件)、電磁式中間繼電器(作為出口元件)、電磁式電流繼電器(作為起動元件)、電磁式信號繼電器(作為信號元件)構(gòu)成的。它一般采用直流操作,須設(shè)置直流屏。定時(shí)限過電流保護(hù)簡單可靠、完全依靠選擇動作時(shí)間來獲得選擇性,上、下級的選擇性配合比較容易、時(shí)限由時(shí)間繼電器根據(jù)計(jì)算后獲取的參數(shù)來整定,動作的選擇性能夠保證、動作的靈敏性能夠滿足要求、整定調(diào)試比較準(zhǔn)確和方便。這種保護(hù)方式一般應(yīng)用在電力系統(tǒng)中變配電所,作為10kV出線開關(guān)的電流保護(hù)。
3.2.3定時(shí)限過電流保護(hù)的基本原理。在10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,廣泛采用的兩相兩繼電器的定時(shí)限過電流保護(hù)。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時(shí)間繼電器和一只信號繼電器構(gòu)成。保護(hù)裝置的動作時(shí)間只決定于時(shí)間繼電器的預(yù)先整定的時(shí)間,而與被保護(hù)回路的短路電流大小無關(guān),所以這種過電流保護(hù)稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。
3.2.4動作電流的整定計(jì)算。過流保護(hù)裝置中的電流繼電器動作電流的整定原則,是按照躲過被保護(hù)線路中可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來考慮的。也就是只有在被保護(hù)線路故障時(shí)才啟動,而在最大負(fù)荷電流出現(xiàn)時(shí)不應(yīng)動作。為此必須滿足以下兩個(gè)條件。
(1)在正常情況下,出現(xiàn)最大負(fù)荷電流時(shí)(即電動機(jī)的啟動和自啟動電流,以及用戶負(fù)荷的突增和線路中出現(xiàn)的尖峰電流等)不應(yīng)動作。即:Idz>Ifh.max式中Idz:過電流保護(hù)繼電器的一次動作電流;Ifh.max:最大負(fù)荷電流
(2)保護(hù)裝置在外部故障切除后應(yīng)能可靠地返回。因?yàn)槎搪冯娏飨Ш螅Wo(hù)裝置有可能出現(xiàn)最大負(fù)荷電流,為保證選擇性,已動作的電流繼電器在這時(shí)應(yīng)當(dāng)返回。因此保護(hù)裝置的一次返回電流If應(yīng)大于最大負(fù)荷電流Ifh.max,即:If>lfh.max
因此,定時(shí)限過電流裝置電流繼電器的動作電流Idz.j為:Idz.j=(Kk.Kix/Kf.Nlh)。Ith.max式中Kk:可靠系數(shù),考慮到繼電器動作電流的誤差和計(jì)算誤差而設(shè)。一般取為1.15~1.25kjx-由于繼電器接入電流互感器二次側(cè)的方式不同而引入的一個(gè)系數(shù)。電流互感器為三相完全星形接線和不完全星形接線時(shí)Kjx=1;如為三角形接線和兩相電流差接線時(shí)Kjx=根號下3Kf:返回系數(shù),一般小于1Nlh:電流互感器的變比。
3.3動作時(shí)限的整定原則
為使過電流保護(hù)具有一定的選擇性,各相臨元件的過電流保護(hù)應(yīng)具有不同的動作時(shí)間。各級保護(hù)裝置的動作時(shí)限是由末端向電源端逐級增大的。可是,越靠近電源端線路的阻抗越小,短路電流將越大,而保護(hù)的動作時(shí)間越長。也就是說過電流保護(hù)存在著缺陷。這種缺陷就必須由電流速斷保護(hù)來彌補(bǔ)不可。
3.4過電流保護(hù)的保護(hù)范圍
過流保護(hù)可以保護(hù)設(shè)備的全部,也可以保護(hù)線路的全長,還可以作為相臨下一級線路穿越性故障的后備保護(hù)。
4 三(兩)段式過電流保護(hù)裝置
由于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分,所以不能作為線路的主保護(hù),而只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護(hù);略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路的全長,可作為本線路的主保護(hù),但不能作為下一段線路的后備保護(hù);定時(shí)限過電流保護(hù)既可作為本級線路的后備保護(hù)(當(dāng)動作時(shí)限短時(shí),也可作為主保護(hù),而不再裝設(shè)略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)),還可以作為相臨下一級線路的后備保護(hù),但切除故障的時(shí)限較長。
目前在實(shí)際應(yīng)用中,為簡化保護(hù)配置及整定計(jì)算,同時(shí)對線路進(jìn)行可靠而有效的保護(hù),常把瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成兩段式電流保護(hù)。