李俊松

摘要：在我國國民用電需求不斷增加的當(dāng)下，電力系統(tǒng)的安全性不斷降低。此種情況下，保證電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置長期優(yōu)化運(yùn)用顯得尤為必要，其可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和保護(hù)，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、有效的運(yùn)作。那么，如何保證電力系統(tǒng)繼電保護(hù)長期優(yōu)化運(yùn)作呢？本文就繼電保護(hù)整定優(yōu)化配合方案進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；整定優(yōu)化；電力系統(tǒng)

作為電力系統(tǒng)重要的組成部分，繼電保護(hù)裝置的有效應(yīng)用，可以適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化能力，與此同時(shí)可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)更加穩(wěn)定、有效的、安全的應(yīng)用。當(dāng)然，在我國電量需求不斷增大的情況下，電力系統(tǒng)可以因某些因素的影響而發(fā)生變化。對(duì)此，需要通過優(yōu)化繼電保護(hù)方案來使繼電保護(hù)繼續(xù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化，為保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、合理的運(yùn)行創(chuàng)造條件?；谝陨蟽?nèi)容，本文將在下文中就如何制定繼電保護(hù)整定優(yōu)化配合方案進(jìn)行分析和探討。

一、電力系統(tǒng)保護(hù)存在的問題的分析

為了可以更加準(zhǔn)確的、有效的分析電力系統(tǒng)保護(hù)現(xiàn)狀及制定繼電保護(hù)整定優(yōu)化配合方案，筆者以煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)為例來具體闡述、分析以及探討。由于煤炭供電系統(tǒng)一般為單側(cè)電源輻射狀電網(wǎng)，其階段式電流保護(hù)原則為：從電源端至負(fù)荷端動(dòng)作電流應(yīng)從大至小逐級(jí)遞減，動(dòng)作時(shí)間亦應(yīng)從長到短逐級(jí)遞減。例如，在以下煤礦供電系統(tǒng)保護(hù)配置圖中，為了保證電力系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定、安全、有效的運(yùn)行，在設(shè)置繼電保護(hù)的過程中，在6KV處設(shè)置兩段式的繼電保護(hù)裝置，這樣可以對(duì)主變道上的電壓加以控制，確保電力系統(tǒng)先對(duì)安全的運(yùn)行；通過6KV電壓處進(jìn)入中央變的電流，可以被繼電保護(hù)裝置保護(hù)，并使其按照最大負(fù)荷電流進(jìn)行傳輸，這將使整個(gè)電力系統(tǒng)中的電流得到整定并提高電流傳輸速度和傳輸負(fù)荷。

基于以上內(nèi)容，選喲說明的是因?yàn)槊旱V下井供電的特殊性，使得現(xiàn)階段煤礦電力系統(tǒng)繼電保護(hù)存在一些問題，即為：

（1）電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定容易受到影響。由于煤礦井下供電通常采用通信電纜，其具有阻抗能力小、電纜距離短的特性，這使得電力系統(tǒng)中演變一下的各級(jí)線路容易出現(xiàn)短路的情況，相應(yīng)的線路的電流值將會(huì)降低，這會(huì)大大降低電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的整定。

（2）電力系統(tǒng)繼電保護(hù)級(jí)數(shù)過多。從以上所舉例說明的煤礦電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原則中就可以確定電力系統(tǒng)繼電保護(hù)級(jí)數(shù)想對(duì)較多，這就會(huì)使得變電所進(jìn)線保護(hù)的時(shí)限固定不變，如若電力系統(tǒng)發(fā)生變化，繼電保護(hù)裝置難以及時(shí)調(diào)整保護(hù)時(shí)間，位于電力系統(tǒng)充分的保護(hù)。

（3）瞬時(shí)速斷的整定原則運(yùn)用不佳。瞬時(shí)速斷的整定原則存在一個(gè)較為明顯的缺陷，那就是整定值過小，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障等情況，必然會(huì)使所有繼電保護(hù)動(dòng)作變緩，這可能使得繼電保護(hù)出現(xiàn)越級(jí)跳閘的情況，致使繼電保護(hù)效果不佳，無法保護(hù)電力系統(tǒng)，甚至大致大面積的停電故障。

（4）采區(qū)變進(jìn)線應(yīng)用不當(dāng)。采區(qū)變進(jìn)線開關(guān)定值與上一級(jí)定值配合，雖然在一定程度上增加了保護(hù)的可靠性，但大多降低了選擇性，這不符合供電系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的要求。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定優(yōu)化配合方案

對(duì)于煤礦電力系統(tǒng)繼電保護(hù)存在諸多問題的情況，優(yōu)化配合電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定顯得尤為必要，這可以提高繼電保護(hù)裝置的實(shí)用性，使其更適用于變動(dòng)的電力系統(tǒng)，有效的調(diào)節(jié)和保護(hù)電力系統(tǒng)，使其更加有效的應(yīng)用。

（一）瞬間速斷保護(hù)的優(yōu)化

考慮到煤礦電力系統(tǒng)地面出現(xiàn)開關(guān)的重要性，在當(dāng)前煤礦電量需求越來越多的情況下，筆者建議采用三段式保護(hù)來強(qiáng)化繼電保護(hù)，使繼電保護(hù)在應(yīng)用的過程中瞬時(shí)速斷動(dòng)作電流按躲過下井線路末端的最大三項(xiàng)短路電流來整定，促使電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下即便出現(xiàn)某線路短路，線路全長中的20%還在保護(hù)范圍內(nèi)，剩下的部分可以通過繼電保護(hù)的瞬時(shí)速斷來切斷線路，從而降低電力系統(tǒng)故障范圍。

中央變電與采區(qū)變電所連接的出線開關(guān)是否能夠有效的應(yīng)用，在一定程度上決定電力系統(tǒng)安全性。為了實(shí)現(xiàn)瞬間速斷保護(hù)可以有效的保護(hù)此出線開關(guān)，在優(yōu)化瞬時(shí)速斷的過程中可以采用最大三相短路電流的整定原則來代替以往的繼電保護(hù)，使繼電保護(hù)裝置的整定可以得到強(qiáng)化，提高繼電保護(hù)的靈敏度，使其在具體應(yīng)用的過程中，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)切除故障，提高其靈敏度。在此需要說明的是，中央變電所和采取變電所的進(jìn)線開關(guān)，應(yīng)優(yōu)優(yōu)先保證保護(hù)的選擇性，按照此理論，需要求得電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下線路末端三相短路整定。假設(shè)線路末端三相短路整定的定值為 。那么，利用函數(shù)表示為：

經(jīng)過計(jì)算，當(dāng) <20%時(shí)，電力系統(tǒng)三相電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下線路末端三相短路整定將得到強(qiáng)化，可以促使繼電保護(hù)的瞬時(shí)速斷得到提升，為更加有效的保護(hù)電力系統(tǒng)創(chuàng)造條件。

（二）限時(shí)速斷保護(hù)的優(yōu)化

為了可以更加穩(wěn)定、高效、安全的進(jìn)行煤礦電力系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)進(jìn)行限時(shí)速斷保護(hù)的優(yōu)化是非常必要的。由于煤礦礦井下電網(wǎng)非常復(fù)雜，各母線間短路電流的差距相對(duì)較小，如若控制不斷，母線電流將會(huì)混亂，這將會(huì)使得電力系統(tǒng)無法安全穩(wěn)定的運(yùn)行。針對(duì)此種情況，最佳的辦法就是優(yōu)化限時(shí)速斷保護(hù)，使其可以在煤礦電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電流通過中央變之后，多級(jí)保護(hù)同時(shí)作用在電流上，使之可以選擇適合的傳輸方式更加安全、穩(wěn)定的傳輸，這在很大程度上減低繼電保護(hù)越級(jí)跳閘的可能性，促使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定得到優(yōu)化。

由于按照同一靈敏度系數(shù)法來計(jì)算繼電保護(hù)的整定，需要在最小運(yùn)行方式下提高線路末端線路短路時(shí)極端保護(hù)發(fā)現(xiàn)線路短路的靈敏度，才能夠有效的控制繼電保護(hù)裝置的安全性。利用函數(shù)表示為：

結(jié)束語：

繼電保護(hù)整定優(yōu)化配合可以提高繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用性，使其在調(diào)節(jié)和保護(hù)電力系統(tǒng)的過程中，根據(jù)電力系統(tǒng)的需要適時(shí)適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，促使電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)作。對(duì)于繼電保護(hù)整定優(yōu)化配合，主要是對(duì)瞬時(shí)速斷保護(hù)和限時(shí)速斷保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化，這將大大提高繼電保護(hù)的有效性，促使其在電力系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用。

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