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电网继电保护的选择原则

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:确定电力网结构、厂(站)主接线和运行方式时,必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑、合理安排。为便于运行管理和有利于性能配合,同一电力网或同一厂(站)内的继电保护和安全自动装置的型式,不宜品种过多。电力设备或电力网的保护装置,除预先规定的以外,都不允许因系统振荡引起误动作。

电网继电保护的选择原则

1.满足四项基本要求

继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当确定其配置和构成方案时,应综合考虑以下几个方面:

1)电力设备和电力网的结构特点和运行特点。

2)故障出现的概率和可能造成的后果。

3)电力系统的近期发展情况。

4)经济上的合理性。

5)国内和国外的经验。

(1)可靠性。为保证可靠性,宜选用可能的最简单的保护方式,应采用由可靠的元件和尽可能简单的回路构成的性能良好的装置,并应具有必要的检测、闭锁和双重化等措施。保护装置应便于整定、调式和运行维护。具体的措施有220kV 线路断路器设两个跳闸线圈,主保护双重化,分别接于两个跳闸线圈;500kV 线路更要求两套保护的交流电压、直流电源、控制电源双重化,配置完全独立等。

(2)选择性。除个别特殊情况之外,保护必须满足选择性要求。

为保证选择性,对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如起动与跳闸元件或闭锁与动作元件),其灵敏系数及动作时间,在—般情况下应相互配合。对于单侧测量原理的保护,选择性由整定值中的灵敏系数及动作时间配合保证;对于双侧测量原理的保护,虽原理上具有绝对选择性,与相邻线路保护没有整定值配合,仍有同一套保护两元件的配合问题,如纵联方向保护低灵敏度元件起动发信,高灵敏度元件起动跳闸;闭锁式纵联方向保护中发出闭锁信号的反方向元件灵敏度高于正方向元件。

当重合于本线路故障,或在非全相运行期间健全相再次发生故障时,相邻元件的保护应保证选择性。在重合闸后加速的时间内以及单相重合闸过程中,发生区外故障时,允许被加速的线路保护无选择性。在某些条件下必须加速切除短路时,可使保护无选择性动作,但必须采取补救措施。例如,用自动重合闸或备用电源自动投入来补救。例如,35kV 及以下电压等级线路上采用前加速方式的三相一次重合闸。

(3)灵敏性。主保护应保证本线末故障时保护有足够的灵敏度,后备保护则应保证近后备灵敏度(本线末故障)以及远后备灵敏度(相邻线路、元件末端故障)满足要求。

当采用远后备方式,变压器电抗器后面发生短路时,由于短路电流水平低,而且对电网不致造成影响以及在电流助增作用很大的相邻线路上发生短路等情况下。如果为了满足相邻保护区末端短路时的灵敏性要求,将使保护较复杂或在技术上难以实现时,可以缩小后备保护作用的范围。

例如,线路作为相邻元件(变压器)保护的远后备时,由于变压器阻抗远大于线路阻抗,可能灵敏度不足,此时可不考虑线路保护在相邻变压器末短路时的灵敏度,只需要校验相邻线路末端短路时的灵敏度。

(4)速动性。速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及的范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。220kV 及以上等级电网更多地从保证系统并联运行稳定性角度出发确定保护动作时间,要求保护全线速动,快速切除故障。

制定保护配置方案时,对特殊故障,根据对电网影响程度和后果,应采取相应措施,使保护能按要求切除故障。对两种故障同时出现的特殊情况,仅保证切除故障。

2.与一次系统运行方式统筹考虑(www.xing528.com)

继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分。确定电力网结构、厂(站)主接线和运行方式时,必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑、合理安排。继电保护和安全自动装置的配置方式要满足电力网结构和厂(站)主接线的要求,并考虑电力网和厂(站)运行方式的灵活性。对导致继电保护和安全自动装置不能保证电力系统安全运行的电力网结构形式、厂 (站)主接线形式、变压器接线方式和运行方式,应限制避免使用。

为便于运行管理和有利于性能配合,同一电力网或同一厂(站)内的继电保护和安全自动装置的型式,不宜品种过多。

目前有条件的110kV 及以下线路尽量解环运行,变电所低压分段母线正常运行时打开分段开关,桥式接线正常运行时打开桥开关等运行方式均简化了继电保护整定计算工作、降低了对继电保护的要求,从而提高了保护性能。而T 接分支线路保护实现困难,一次系统建设时应逐步减少其应用。

3.保护装置选型基本要求

保护装置选型时应保证系统振荡、电弧电阻、TV 二次回路断线等情况下保护不误动。动作时发出相关信号供运行、检修人员分析。

例如,由于短路电流衰减、系统振荡和电弧电阻的影响,可能使带时限的保护拒绝动作时,应根据具体情况,设置按短路电流或阻抗初始值动作的瞬时测定回路或采取其他措施。但无论采用哪种措施,都不应引起保护误动作。

电力设备或电力网的保护装置,除预先规定的以外,都不允许因系统振荡引起误动作。

在电力系统正常运行情况下,当电压互感器二次回路断线或其他故障能使保护误动作时,应装设断线闭锁或采取其他措施,将保护装置解除工作并发出信号。当保护不致误动作时,应设有电压回路断线信号。

为了分析和统计继电保护的工作情况,保护装置设置指示信号,并应符合下列要求:

(1)在直流电压消失时不自动复归,或在直流电源恢复时,仍能重现原来的动作状态。

(2)能分别显示各保护装置的动作情况。

(3)在由若干部分组成的保护装置中,能分别显示各部分及各段的动作情况。

(4)对复杂的保护装置,宜设置反应装置内部异常的信号。

(5)用于起动顺序记录或微机监控的信号触点应为瞬时重复动作触点。

(6)宜在保护出口至断路器跳闸的回路内,装设信号指示装置。

目前数字化保护应用了大量网络通信技术,除传统的触点输出信号方式,保护的动作情况、故障分析测距报告、录波信息等更为详细的信息以报文形式经网络上传至监控后台,重要信息可以转发至调度中心。报文可以打印、存储,保存可靠、方便。

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