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摘要:本文介绍了220kV站中110kV输电线路保护整定思路,为实际工作提供一定的参考。
关键字:整定变电站线路
0.引言
整定计算专业需要充分考虑系统中各个节点的时间和定值配合,保证故障时保护动作的正确合理。在天津滨海地区,110kV线路多涉及转供线路,这就在电源和终端站之间加入了一级保护,整定计算的难度加大,配合系数和时间级差需要仔细推敲。
1.电力系统对保护整定计算的要求
对电力系统继电保护的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这些要求之间,相辅相成,有的相互制约,需要针对规程要求和具体条件,制定不同的整定方案。
1.1选择性
如图1所示的网络接线中,假定潮流是从M流向N,再流向P(N侧、P侧用户不带小电源),当K1点发生故障,必须由M侧(电源侧)线路保护动作切除故障,而K2点发生故障,则必须由N侧出线保护动作切除故障,而M侧出线保护不应动作,这样可以保证用户1持续供电,并且实现故障点隔离。而在K2点故障时,M侧线路后备保护是可以感受到故障电流的,这就要求两个后备保护有数值和时间的配合。同时,作为远后备保护,在N侧保护拒动时,M侧保护还应可靠动作切除故障。
1.2 速动性
短路时快速切除故障,可以缩小故障范围,减轻短路引起的破坏程度,提高电力系统的稳定性。为兼顾速动性与选择性,一般允许保护带有一定的延时切除故障。对于不同的电压等级和不同结构的网路,故障切除最小时间有不同的要求。一般对于400-500kV以上的网络,约为0.02-0.04s,对220-330kV网络为0.04-0.1s,对于110kV的网络为0.1-0.7s。这就要求几个有配合关系的线路之间的定值整定,既要符合规程要求,又要有时间级差。目前,电网内110kV线路保护均为三段式相间、接地距离保护、四段式零序保护,动作时限也因微机化实现而按0.3s级差调整。
1.3 灵敏度
灵敏度是指保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。规定的保护范围内故障时,无论短路点的位置以及短路类型如何,保护装置都能灵敏感觉,正确反应。保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量,灵敏系数越大,灵敏度就越高。
1.4 可靠性
可靠性是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时,它应可靠动作,而不属于它的动作范围时,应可靠闭锁。
在保护整定方案的构成中,防止误动和防止拒动常常是相互矛盾的。提高了保护的灵敏性,却增加了误动的可能,降低了可靠性。因此必须从被保护对象的实际情况出发,明确矛盾的主次,采取必要的措施,取得对具体问题的矛盾的统一,使得继电保护整定原则满足这四个基本要求。
2.110kV线路保护配置和整定方法
2.1单一潮流无转供线路保护配置原则
常规的不带转供的负荷线路,110kV线路只配置一套线路保护装置,保护配置原则:
1)配置三段式相间距离保护
2)配置三段式接地距离保护作为本线路反应接地短路的主保护和后备保护
3)不设置纵差主保护
4)采用三相一次重合闸
2.2 故障计算
在110kV线路保护中,接地故障时零序电流的分布只与零序等值网络有关,与正、负序等值网络变化无关。而中性点接地变压器的数目对零序电流分布关系影响最大。在天津地区的220kV变电站中,220kV和110kV侧中性点都是经间隙接地的,因此110kV侧线路出线保护一定会考虑零序和接地距离保护。
2.3 三段式距离保护的整定原则
1)距离保护
2)接地距离
3)零序保护
2.4带转供的线路保护整定方案
带转供线的线路如图所示,由以上的整定原则,M侧和N侧的110kV线路后备保护I段整定遇到困难,常常是N侧线路故障,M侧I段也可以感受并动作,并且时限都是0.15s,这就造成N侧线路故障M和N侧线路保护同时动作,停电范围扩大,违反了选择性的原则。因此,带转供线的线路保护通常加入0s速动的纵差保护以提高速动性,并且将后备保护的时限和整定原则进行相应调整,以满足不同转供负荷的需要。
1)纵联差动保护
按照多线路正常运行时的最大不平衡电流进行整定,并保证发生故障时对线路末端具有不小于1.5的灵敏度。
差動保护的动作值整定原则如下:
1)按躲区外故障最大不平衡电流整定
2)按线路末端两相相间短路灵敏度 1.5整定
3)负荷侧差动保护功能投入,跳闸压板退出,重合闸退出
2)保护的定值及时间配合
距离保护的变化
由于国网公司整定计算的趋势是强化主保护,弱化后备保护。因此纵差保护的存在,使得线路全长故障可以快速切除,而距离I段的时限可以相应缩短到0s,保护范围也相应缩小到线路全长的70%-80%,此时M侧I段距离保护不会感受到N侧线路故障,定值更加合理。
距离保护II段,应验证和下级转供线路距离I段保护是否配合,而电源侧距离II段时间0.5s,下级线路距离II段0.15s,存在0.35s级差,满足了规程要求。
零序保护的变化 零序电流保护I段也和距离保护类似,改为0s保护,按躲线路末端故障最大3I0整定。
零序II段和下级线路零序I段配合,零序III、IV段应验证是否与下级线路零序III、IV段配合是否合理。
由于线路接线方式的变化和负荷侧变化,继电保护整定计算出的数值会由现场情况而相应调整。
作者简介:张畅(1982- ),女,硕士,通信与信息系统专业,主要从事继电保护工作
关键字:整定变电站线路
0.引言
整定计算专业需要充分考虑系统中各个节点的时间和定值配合,保证故障时保护动作的正确合理。在天津滨海地区,110kV线路多涉及转供线路,这就在电源和终端站之间加入了一级保护,整定计算的难度加大,配合系数和时间级差需要仔细推敲。
1.电力系统对保护整定计算的要求
对电力系统继电保护的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这些要求之间,相辅相成,有的相互制约,需要针对规程要求和具体条件,制定不同的整定方案。
1.1选择性
如图1所示的网络接线中,假定潮流是从M流向N,再流向P(N侧、P侧用户不带小电源),当K1点发生故障,必须由M侧(电源侧)线路保护动作切除故障,而K2点发生故障,则必须由N侧出线保护动作切除故障,而M侧出线保护不应动作,这样可以保证用户1持续供电,并且实现故障点隔离。而在K2点故障时,M侧线路后备保护是可以感受到故障电流的,这就要求两个后备保护有数值和时间的配合。同时,作为远后备保护,在N侧保护拒动时,M侧保护还应可靠动作切除故障。
1.2 速动性
短路时快速切除故障,可以缩小故障范围,减轻短路引起的破坏程度,提高电力系统的稳定性。为兼顾速动性与选择性,一般允许保护带有一定的延时切除故障。对于不同的电压等级和不同结构的网路,故障切除最小时间有不同的要求。一般对于400-500kV以上的网络,约为0.02-0.04s,对220-330kV网络为0.04-0.1s,对于110kV的网络为0.1-0.7s。这就要求几个有配合关系的线路之间的定值整定,既要符合规程要求,又要有时间级差。目前,电网内110kV线路保护均为三段式相间、接地距离保护、四段式零序保护,动作时限也因微机化实现而按0.3s级差调整。
1.3 灵敏度
灵敏度是指保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。规定的保护范围内故障时,无论短路点的位置以及短路类型如何,保护装置都能灵敏感觉,正确反应。保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量,灵敏系数越大,灵敏度就越高。
1.4 可靠性
可靠性是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时,它应可靠动作,而不属于它的动作范围时,应可靠闭锁。
在保护整定方案的构成中,防止误动和防止拒动常常是相互矛盾的。提高了保护的灵敏性,却增加了误动的可能,降低了可靠性。因此必须从被保护对象的实际情况出发,明确矛盾的主次,采取必要的措施,取得对具体问题的矛盾的统一,使得继电保护整定原则满足这四个基本要求。
2.110kV线路保护配置和整定方法
2.1单一潮流无转供线路保护配置原则
常规的不带转供的负荷线路,110kV线路只配置一套线路保护装置,保护配置原则:
1)配置三段式相间距离保护
2)配置三段式接地距离保护作为本线路反应接地短路的主保护和后备保护
3)不设置纵差主保护
4)采用三相一次重合闸
2.2 故障计算
在110kV线路保护中,接地故障时零序电流的分布只与零序等值网络有关,与正、负序等值网络变化无关。而中性点接地变压器的数目对零序电流分布关系影响最大。在天津地区的220kV变电站中,220kV和110kV侧中性点都是经间隙接地的,因此110kV侧线路出线保护一定会考虑零序和接地距离保护。
2.3 三段式距离保护的整定原则
1)距离保护
2)接地距离
3)零序保护
2.4带转供的线路保护整定方案
带转供线的线路如图所示,由以上的整定原则,M侧和N侧的110kV线路后备保护I段整定遇到困难,常常是N侧线路故障,M侧I段也可以感受并动作,并且时限都是0.15s,这就造成N侧线路故障M和N侧线路保护同时动作,停电范围扩大,违反了选择性的原则。因此,带转供线的线路保护通常加入0s速动的纵差保护以提高速动性,并且将后备保护的时限和整定原则进行相应调整,以满足不同转供负荷的需要。
1)纵联差动保护
按照多线路正常运行时的最大不平衡电流进行整定,并保证发生故障时对线路末端具有不小于1.5的灵敏度。
差動保护的动作值整定原则如下:
1)按躲区外故障最大不平衡电流整定
2)按线路末端两相相间短路灵敏度 1.5整定
3)负荷侧差动保护功能投入,跳闸压板退出,重合闸退出
2)保护的定值及时间配合
距离保护的变化
由于国网公司整定计算的趋势是强化主保护,弱化后备保护。因此纵差保护的存在,使得线路全长故障可以快速切除,而距离I段的时限可以相应缩短到0s,保护范围也相应缩小到线路全长的70%-80%,此时M侧I段距离保护不会感受到N侧线路故障,定值更加合理。
距离保护II段,应验证和下级转供线路距离I段保护是否配合,而电源侧距离II段时间0.5s,下级线路距离II段0.15s,存在0.35s级差,满足了规程要求。
零序保护的变化 零序电流保护I段也和距离保护类似,改为0s保护,按躲线路末端故障最大3I0整定。
零序II段和下级线路零序I段配合,零序III、IV段应验证是否与下级线路零序III、IV段配合是否合理。
由于线路接线方式的变化和负荷侧变化,继电保护整定计算出的数值会由现场情况而相应调整。
作者简介:张畅(1982- ),女,硕士,通信与信息系统专业,主要从事继电保护工作