蔡雅貞
摘 ? 要:在我國,由于城鎮(zhèn)居民、工業(yè)發(fā)展、政府工作等各種方面的用電需求量大的緣故,所以我國的用電規(guī)模極大,相應配套的基礎電力工程設施的建設工作也發(fā)展的相對完善。自改革開放以來,我國在民用基礎用電設施和用電工程建設上都有相當大的投入,努力為我國公民創(chuàng)造更便利、更優(yōu)質的用電服務。在我國的電力資源對各種用戶進行定點配送時,龐大的電力資源要從發(fā)電端經變電端再到流通到城市的用電網絡中,對這一過程,通常稱為電力配網,電力配網過程中,繼電保護的配置很重要,整定計算也很重要。本文以配網過程中的繼電保護配置和整定計算為研究對象,主要研究配網繼電保護配置的優(yōu)化策略以及整定計算,以供參考。
關鍵詞:優(yōu)化 ?配網繼電 ?保護裝置 ?整定計算
中圖分類號:TM63 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2019)11(b)-0043-02
我國人口的基數龐大和工商業(yè)建設項目繁多決定了用電總量的數額龐大,而維持龐大的電力運營和流通,則需要借助我國相對完善而規(guī)模龐大的基礎電力設施和電力配電網絡,也即是配網。配網全程中繼電保護配置及整定計算是兩塊比較重要的技術環(huán)節(jié),這涉及到對龐大的電流資源進行電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護,確保電流能夠順利從無序變得可控,從高壓轉向中壓。配網線路是我國電力資源供應體系中相對重要和關鍵的一環(huán),在電力資源的轉換和輸送系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用,因此,對配網繼電保護配置及整定計算環(huán)節(jié)進行不斷的創(chuàng)新優(yōu)化和升級,是我國電力工程事業(yè)的一項重要工作。
1 ?配網的功能內涵
配網即指配電網,是指從發(fā)電廠等電力資源產生端接受電能,然后通過配電設施(配電站)進行就地分配處理,或按實際的電壓等級進行逐級分配,輸送給電力用戶的電力網絡。其組成部分包括架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關、無功補償器及一些附屬設施等,在我國電力運營工作中起到分配電能的重要作用。
配網具有電壓等級多,形式復雜多樣,設備類型較多,作業(yè)安全環(huán)境相對較差等特點,因此配電網的安全風險因素也相對較多。此外,由于配網的本質是為各類電力資源用戶提供更優(yōu)質的電力資源服務,這就使得配網的安全可靠性顯得更為重要了。
配電線路導線線徑比輸電線路的小,且“主線段與分歧線”以及“上、下相鄰線路”導線型號規(guī)格差異大,導致配電線的線路短路阻抗角φ較小,即R/X較大。不僅使得在輸電網中所采用的潮流計算常規(guī)算法難以在配網潮流計算時得到收斂,還會因不同點故障的短路阻抗角不一致,對保護動作靈敏度和可靠性產生一定影響[1]。
2 ?配網中的繼電保護配置的內涵
配網中的繼電保護配置,是根據電力系統(tǒng)的電壓特性、整體結構和電力系統(tǒng)的異常類型,來進行設計、安裝、配置技術性能符合要求和相互協(xié)調的保護和安全自動裝置,繼電保護配置同時包含對電流進行保護的設置,利用變壓器來保護設置和對母線的保護設置。
3 ?優(yōu)化配網繼電保護配置的措施
按照我國的政府電力資源運營與管理部門的統(tǒng)一標準,我國目前運營和使用的電網中的電流,按照電壓的等級通??蓜澐譃椋禾馗邏海?000kV交流及以上和±800kV直流)、超高壓(330kV及以上~1000kV以下)、高壓(35~220kV)、中壓(6~20kV)、低壓(0.4kV)五類,其中特高壓電流包括1000kV級以上的交流電和800kV左右的直流電兩種形式;超高壓電流的范圍則從330kV~1000kV不等;高壓電流的范圍從35kV~20kV;中壓電流的范圍從6kV~20kV不等;低壓電流的范圍均在0.4kV以下。
我國配電系統(tǒng)的電壓等級,根據《城市電網規(guī)劃設計導則(Q/GDW 156-2006)》的規(guī)定,把35kV、63kV、110kV等劃為高壓配電系統(tǒng);把6~20kV劃為中壓配電系統(tǒng);380V以下則統(tǒng)統(tǒng)劃為低壓配電系統(tǒng)。這樣既方便于統(tǒng)一管理,又可以實現專線專用,避免電流管線間的沖突。配電網的分類如下:
(1)按電壓等級分類,配電網可分為:高壓配電網(6~110kV);低壓配電配電網網(0.4kV)。
(2)按供電區(qū)域分類,配電網可分為:城市配電網;農村配電網;工廠配電網。
(3)按電網功能分類,配電網可分為:主網(66kV及以上);配網(35kV及以下)。
其中,電壓等級位10kV及以上的高壓電用戶則直接由供電(農電)變電站高壓配電裝置以及高壓用戶專用線提供電源。以下為10kV電壓線路的繼電保護裝置的各項措施:
對于10kV 繼電線路的繼電保護,其主保護措施是電流速斷保護、限時電流速斷保護,后備保護措施是過電流保護,其中,限時電流速斷也可作為相鄰下級線路的后備保護。此外還有變壓器投差動保護、瓦斯保護、非電量保護、高(低)后備保護以及過負荷保護(動作于信號)。
B,D線路保護:I段:按躲線路末端最大三相短路電流整定,并進行靈敏度校驗,不滿足靈敏度整定;II段:與下級線路的電流速斷配合,并進行靈敏度校驗,不滿足靈敏度同樣要按照滿足靈敏度整定;III段:按躲過線路最大負荷電流整定[2]。
4 ?整定計算
整定計算是為了保證繼電保護裝置能夠達到正確安全處置電力事故,保證電力系統(tǒng)安穩(wěn)運行的目的,需要做到的一系列工作,而使用的具備較強綜合性的測算方法。
在繼電保護過程中,要涉及的技術工作環(huán)節(jié)包括對繼電裝置的設計、初裝、調試、整定以及后續(xù)的日常運行和維護等,而整定計算則是其中的一部分工作,并且還是較為重要的那一部分。
整定計算要對整個電力系統(tǒng)進行分析、測算、整定,以確定所選的繼電保護配置方式、選型、整定值是否符合運行使用的實際需求。
整定計算的重要性在于:在設定繼電保護之初,必須經過嚴謹的整定計算來確定和檢測保護方式;在電力系統(tǒng)的日常運行和維護工作中,整定計算可以幫助確定各種保護的定值和使用方式,并及時協(xié)調保護與電力系統(tǒng)運行方式的配合;無論是設計還是運行,保護方式都與一次系統(tǒng)接線和運行方式有密切關系。在多數情況下是涉及全局性的問題,要綜合平衡,做出決斷。
目前在我國的電力資源網絡運行和維護工作中,通常使用電子計算機來完成設定延時動作來代替人工進行的繼電保護Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ段運用調諧核算方式,具體來說也就是把分支因數引進到核算過程中, 使得電力系統(tǒng)運行所對應的最大短路電流模式和最小分支電力系統(tǒng)的運行模式不對應的問題導致相間電流保護延遲的動作值增大[3]。
5 ?結語
基于以上分析和探討可以得知,在我國配網運行過程中,繼電保護配置可以有效地確保電力網絡系統(tǒng)的自動運行保護,可以通過標準參數反映電路是否在正常運行,而阻抗的數值大小變化則可以準確反映電力異常的發(fā)生地點的遠近;繼電保護配置之中的整定計算則可以幫助配網管理人員維護好電力網絡系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,降低其勞動量和計算量,提高其工作效率。
參考文獻
[1] 曲曰陽.電力系統(tǒng)繼電保護整定計算中運行方式的組合問題[J].電子技術與軟件工程,2017(23):224.
[2] 佚名.繼電保護整定計算電源運行方式優(yōu)化選擇方法[J].浙江大學學報(工學版),2018,52(9):128-136.
[3] 劉曦,方勁松.農村水電站繼電保護的配置及整定計算[J].小水電,2017(1):19-22.