一、继电保护整定计算的目的
继电保护装置与安全自动装置(以下简称继电保护)属于二次系统。但是,它是电力系统中的一个重要组成部分。它对电力系统安全稳定运行起着极为重要的作用,特别是在现代的超高压、大容量的电力系统中,对继电保护提出了更高的要求,重点是提高其速动性。总之,电力系统一时一刻也离不开继电保护,没有继电保护的电力系统是不能运行的。
继电保护工作类别多种多样,诸如设计、制造、调式、安装、整定、运行等等。继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。在电力生产运行工作和电力工程设计工作中,继电保护整定计算是一项必不可少的内容。不同的部门其整定计算的目的是不同的。
电力生产运行部门,例如电力系统的各级调度部门,其整定计算的目的是对电力系统中已经配置安装好的各种继电保护,按照具体电力系统的参数和运行要求,通过计算分析给出所需的各项整定值,使全系统中各种继电保护有机协调地部署,正确地发挥作用。
二、继电保护整定计算的基本任务
继电保护整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值;而对电力系统中的全部继电保护来说,则需编制出一个整定方案。整定方案通常可按电力系统的电压等级或设备来编制,并且可以按继电保护的功能划分成小的方案分别进行。例如,一个220kV电网的继电保护整定方案,可分为相间距离保护方案、接地零序电流保护方案、重合闸方案、高频保护方案、设备保护方案等等。这些方案之间既有相对独立性,又有一定的配合关系。
各种继电保护适应电力系统运行变化的能力都是有限的,因而,继电保护整定方案也不是一成不变的。
随着电力系统运行情况的变化(包括建设发展和运行方式变化),当其超出预定的适应范围时,就需要对全部或部分继电保护重新进行整定,以满足新的运行需要。
对继电保护整定方案的评价,是以整体保护效果的优劣来衡量的,并不着眼于某一套继电保护的保护效果。有时以降低某一个保护装置的保护效果来改善整体保护的保护效果,也是可取的。一个整定方案由于整定配合的方法不同,会有不同的保护效果。因此,如何获得一个最佳的整定方案,将是从事继电保护整定计算工作的工程技术人员的研究课题,这是整定技巧的问题。
一)、发电机、变压器运行变化限度的选择原则
发电机、变压器运行变化限度有如下选择原则:
1、一个发电厂有两台机组时,一般应考虑全停方式,即一台机组在检修中,另一台机组又出现故障;当有三台以上机组时,则应选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。对水力发电厂的机组,还应结合水库运行特性选择,如调峰、储能、用水调节发电等。
2、一个厂、站的母线上无论有几台变压器,一般应考虑其中容量最大的一台停用。因变压器运行可靠性较高,检修与故障重叠出现的几率很小。但对于发电机变压器组来说,则应服从发电机的投停变化。
二)、中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则
中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则是:
1、发电厂及变电站低压侧有电源的变压器,中心点均应接地运行,以防止出现不接地系统的工频过电压状态。如事前确定不能接地运行,则应采取其他防止工频过电压的措施。
2、自耦型和有绝缘要求的其他型变压器,其中性点必须接地运行。
3、T接于线路上的变压器,以不接地运行为宜。当T接变压器低压侧有电源时,则应采取防止工频过电压的措施。
4、为防止操作过电压,在操作时应临时将变压器中性点接地,操作完毕后再断开,这种情况不按接地运行考虑。
四)、流过保护的最大最小短路电流计算方式的选择
1、相间保护
对单侧电源的辐射形运行网路,流过保护的最大短路电流出现在最大方式下,即选择所有机组、变压器、线路全部投入运行的方式。而最小短路电流,则出现在最小运行方式下。
对于双侧电源的网路,一般(当取x1=x2时)与对侧电源的运行变化无关,可按单侧电源的方法选择。
对于环状网路运行中的线路,流过保护的最大短路电流应选开环运行方式,开环点应选在所整定保护线路的相邻下一级线路上。而对于最小短路电流,则应选闭环运行方式。同时,再合理地停用该保护背后机组、变压器及线路。
2、零序电流保护
对于单侧电源的辐射运行网路,流过保护的最大零序电流与最小零序电流,其选择方法可参考1中所述。只是要注意变压器接地点的变化。
对于双侧电源的网路及环状网路运行,同样也参照1中所述。其重点也是考虑变压器接地点的变化。
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