整定计算基本原则解析

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,整定计算基本原则,继电爱护整定计算,第一部分整定计算基本原则,1,第一局部 整定计算的根本原则,1.1 概述,整定计算是对具体的电力系统，进展分析计算，整定，以确定爱护配置方式，保证选型，整定值和运行使用的要求。,继电爱护要到达消灭事故，保证电力系统安全稳定运行的目的，需要做多方面的工作。其中包括设计、安装、整定、调试，以及运行维护等一系列环节；整定计算是其中的一局部工作，而且是极重要的一局部工作。,2,它的重要性在于：,在设计爱护时，必需经过整定计算的检验来确定爱护方式及选定。,在电力系统运行中，整定计算要确定各种爱护的定值和使用方式，并准时协调爱护与电力系统运行方式的协作，以到达正确发挥爱护作用的目的。,无论是设计还是运行，爱护方式都与一次系统接线和运行方式有亲密关系。在多数状况下是涉及全局性的问题，要综合平衡，做出决断。,3,1电力系统运行整定计算的根本任务,编制系统爱护整定方案，包括给出爱护的定值与使用方式，对不满足系统要求的如灵敏性，速动性等爱护方式，提出改进方案；,依据整定方案，编制系统爱护运行规程；处理日常的爱护问题；,4,进展系统爱护的动作统计与分析，做出专题分析报告；,协调继电爱护定值分级治理；,参与系统进展爱护设计的审核；,对短路计算有关系统参数的治理。,5,2电力系统运行整定计算的特点和要求：,整定计算要打算爱护的配置与使用，它直接关系到保证系统安全和对重要用户连续供电的问题，同时又和电网的经济指标，运行调度，调试维护等多方面工作有亲密关系，因此要求有全面的观点。,对于继电爱护的技术要求，选择性、速动性、灵敏性、牢靠性，要全面考虑，在某些状况下，“四性”的要求会有冲突，不能兼顾，应有所侧重；如片面强调某一项要求时，都会使爱护简单化，影响经济指标及不利于运行维护等弊病。,6,整定爱护定值时，要留意相邻上下级各爱护间的协作关系，不但在正常方式下考虑，而且方式转变时也要考虑，特殊是实行临时性的转变措施更要慎重，要安全牢靠。,系统爱护的运行治理，有连续性的特点。每一个爱护定值和使用方式，都是针对某种运行要求而打算的。处理问题有针对性和时间性，要考虑到原有状况作为处理的根底。,7,1.2 对继电爱护的根本要求,1. 选择性,电力系统中某一局部发生故障时，继电爱护的作用只断开有故障的局部，保存没有故障的局部连续运行，这就是选择性。选择性说明如图1-1所示。,8,9,误动作的缘由可分：设计错误，安装错误，整定错误，装置质量不良，开关拒动、运行维护过失等。,实现选择性必需满足两个条件：一是相邻的上下级爱护在时限上有协作；二是相邻的上下极爱护在爱护范围上有协作。综合来说，就是从故障点向电源方面的各级爱护，其灵敏度逐级降低，其动作时限逐级增长。,10,图1-2 阶梯特性的协作图,返回,11,图1-3 定时限，反时限协作图,12,图1-4 反时限特性协作图,13,2. 灵敏性,在爱护装置的爱护范围内发生故障，爱护反映的灵敏程度叫灵敏性。,爱护范围末端短路时,灵敏系数等于1。,检验灵敏度，应用可能消失的最小运行方式，要求灵敏度系数不能低于规定值，对各种爱护灵敏系数的规定，如表1-1。检验灵敏度用的最小短路类型及电流，如表1-2。,14,3速动性,短路故障引起电流的增大，电压的降低，爱护装置快速地断开故障，有利于减轻设备的损坏程度，为负荷制造尽快恢复的条件，提高发电机并列运行的稳定性。,为了提高速动性，一方面是尽量承受回路简洁的爱护，在必要的地方承受简单的快速爱护；另一方面也要正确地承受先无选择性和后用重合闸补救相结合的措施，或备用电源自投的方式。,15,4牢靠性,牢靠性即为 “该动的就动，不该动的就不动”。,为了保证爱护的牢靠性，应留意以下几点：,1爱护装置的规律环节要尽可能少；,2装置回路接线要简洁，辐助原件要少，串联接点要少；,3运行中的操作变动要少，转变定值要少；,4原理设计合理,5安装质量符合要求；,16,6调试正确，加强定期检验；,7对误动后果严峻的爱护装置，应加装闭锁，对重要环节加装监视信号；,8加强运行维护，爱护运行要求明确。,牢靠性用正确动作律来衡量。正确动作是一个综合性技术指标，它反映了继电爱护全面工作的结果。,17,评价继电爱护装置的正确动作与错误动作，必需符合两个条件:,第一，电力系统必需有故障，这是爱护装置正确动作的根底，这是必要条件。,其次，爱护装置的动作符合于预定的要求，充分条件。两个条件缺一不行。,18,1.2.5 “四性”的综全统一,严格的选择性,需要的速动性,足够的灵敏性,必需的牢靠性,19,1.3 时限级差的选择,时限级差包括了被整定爱护时间元件的负误差缩短时限，与之协作爱护时间元件的正误差延长时限，开关跳闸时间，以及考虑其他误差所加的裕度时间，依据图1-2的特性分析，可得出时限级差的计算公式。,1-5,1-6,20,1-6 式是两个带延时元件的爱护所需的时限级差。而对于元件协作整定的爱护二段时间，则应按下式计算：,(1-7),分别为爱护和爱护的动作时间,爱护时间继电的负误差,21,1时间元件的误差随动作时限延长而增大，故爱护整定时限长当的应取较大级差。,2当爱护动作时限与协作的爱护方式有关时，应留意其协作级差。,3爱护的动作时间，是指整套爱护的动作时间，即从爱护开头动作到爱护出口发出跳闸脉冲的全部时间包括时间元件的时间，假设把爱护的动作时间整定为时间元件的时间，则当爱护构成回路不同时，可能会使爱护动作时间延长而使时限级差缩小，造成上邻上级爱护越级动作。,22,1.4 牢靠系数,为了避开由于计算误差，测量误差，以及调试等误差，使各种爱护之间的爱护范围不协作，而引起爱护误动作，爱护的动作值与实际短路电流或与协作的动作值之间应有肯定裕度以取得选择性，用牢靠系数表示。,23,各上下级爱护整定协作公式为,电流爱护,电压爱护,上标为“1”的为上级爱护动作值，为“2”的为下级爱护动作值,24,牢靠系数的选用时应留意以下问题：,1由短路电流确定值打算定值的无时限爱护，应选取较大牢靠系数；而相互协作的延时爱护，选取较小的牢靠系数。,2由于变压器有可变分接头参数变化大，当按变压器后短路整定时应大于按线路末端整定的牢靠系数。,3不同爱护方式之间的协作，应取较大的牢靠系数。,25,4当短路电流中有互感影响时，应选取较大牢靠系数。,5当计算条件考虑因素较多时应取较大牢靠系数，如考虑了分支系数等。,具体如表1-3所列,26,1.5,返回系数,考虑返回系数后的整定公式为：,返回系数,27,对于电流闭锁电压爱护方式中，电压元件动作值考虑电流元件返回系数的问题：,在较小容量的电源中，当故障发生在爱护范围末端稍外处，本不该动，但是由于电源小，可能使爱护感受残压稍低，然后再由发电机调压器动作使之上升，假设此时电流元件能动，应靠电压起到闭锁作用。然而因上述缘由，当电流降到电流元件的动作值又大于返回值时，那么电压如尚未返回，就会造成无选择性。为此，应使动作电压降低。在较大容量系统中或短路点较远时，短路过程中爱护处的残压没有显著变化，故不必考虑。,28,1.6,分支系数,1,助增电源,图,1-5,示出了具有电源分支线网络。,图,1-5,助增电源网络,29,当在线路NP上K点发生短路故障时，对于装在MN线路M侧的距离爱护安装处母线上电压为,测量阻抗为,30,其中分支系数,1,31,2,汲出分支线,如图,1-6,所示汲出分支线的网络,图,1-6,汲出分支网络,32,当在,K,点发生短路故障时，对于装在,MN,线路上,M,侧母线上的电压为,测量阻抗为,33,其中分支系数,1,34,1.7 主爱护、后备爱护和帮助爱护,主爱护是作为设备、线路的主要爱护，要求它能爱护全部范围和能爱护各种故障，并尽可能有较快的速动性。,后备爱护：分为远后备和近后备两种。,帮助爱护：在某些主爱护有死区或某种特殊运行状况下如电压互感器在线路上爱护性能不完善，所以增设帮助爱护。,35,1.8 系统爱护的整定协作原则,1.8.1 整定爱护时应留意一下问题：,1 主爱护和后备爱护应有所侧重，以改善和保证主爱护为主，兼顾后备性，在主爱护段满足灵敏度要求时，应尽可能提高其后备灵敏度。,36,2 爱护构成的特点和爱护使用电流、电压互感器的安装的位置，如双回线接和电流公用一套爱护，其中无时限段爱护，在双回线运行时，应退出运行；又如爱护装有联掉回路或者一套爱护装有多段时限的特点。,还有爱护用电压互感器装在线路上，以及远方启动跳闸的方式等等。,37,3 与自动装置的协作，例如非同期重合闸有很大冲击电流；单相重合闸会消失非全相运行状态，并有简单故障状态；又如备用电源自校与重合闸的协作等问题。,4 电网电压等级不同的爱护特点，如大接地电流系统用三相式爱护方式，而小接地电流系统用两相式爱护方式；又如超高压长距离线路承受串联电容补偿时对爱护的影响。,5 电网构造特点与运行方式的要求。,38,对于35KV以下的网路不宜合环运行， 否则将使爱护简单化。如为了保证重要用户的供电，可承受备用电源自投，或自动重合闸的方式。就是110KV对网路也应尽量不合环运行，必要时可承受双回线供电或备用电源自投的方式。,长线路与短线路相邻，当长短线的长度超过3:1时，长线的灵敏性和速动性均会恶化。,39,对于小电源与大系统并列的方式，为防止解列后小电源崩溃和简化爱护简单了并不肯定效果好，在负荷平衡点装设解列爱护。,大接地电流系统中，变压器中性点接地的分布，应按保证设备安全和零序电抗变化小，对爱护效果有利的原则考虑，接地点不宜过多。,40,对于系统稳定要求高的地方，应协作以联切负荷，振荡解列，高周率切机等保稳定措施。线路T接线路或T接变压器，其T接点应位于主线路的中间，以削减影响。T接点不宜靠近电源测， T接的负荷不宜太大，以免影响主线路的速动爱护。T接线路或负荷，不宜在主干联络线。双回线路中的双T接， 除上述问题外， 还有双T接最好不并列运行， 否则将使爱护简单化。T接线上带有电源时，对爱护影响大。,41,6电力设备构造的特点，如发电机静子为双星形时，可装设横差爱护；静态励磁自并激方式短路电流衰减快，要求爱护速动；又如自耦变压器零序不能装在中性点接地线上等。,42,7负荷的特性与用户对电力系统的要求。例如，对异步电动机，有的用户不装设无电压释放，而大多数用户则装社无电压释放，因此与考虑自启动有关。对同步电动机化工、钢铁等用户，有的用户使用失压后再正步方式，而大多数用户则实行失压后即停机的方式，因而不希望用重合闸和备用电源自投。不对称负荷电气机车等对反映于序重量的爱护影响很大。冲击性负荷轧钢、冶炼等对电流电压爱护影响较大。,43,8制定爱护整定方案时，要尽可能地适应较多的运行方式，提高适应力量爱护适应运行方式变化范围大小的力量，在次状况下，爱护不需要转变定值。爱护的适应力量与爱护方式有关，但是任何爱护的适应力量都是有限的，因此应以满足常见的一些运行方式为根底。对于特殊少见而又恶化爱护效果的运行方式可作临时处理。对于因爱护问题影响到系统安全和经济指标时，应实行必要的措施加以改进。,44,对于临时性的转变定值要尽量削减，在主爱护保证灵敏度的前提下，可适当提高后备段的后备灵敏度，用以解决常见的临时方式。临时方式下避开手改定值，必要时增加爱护段。有些手动操作，尽可能代之以自动措施。,45,1.8.2 整定协作的具体原则如下：,1各种爱护按阶段特性协作。,2相邻爱护之间，其主爱护段与主爱护段协作，后备爱护段与后备爱护段协作。例如上一级的主爱护二段与下一级主爱护的一段或二段协作。假设后备段与相邻主爱护段协作，又满足后备灵敏度时，这样协作可以加速爱护动作时间。,46,后备爱护段的开头点即在环网中，后备爱护段整定的第一个点，应与相邻主爱护段协作，以降低全网后备段的时间。开头点最好能对相邻后备灵敏度。假设开头点选不到适宜的地方，可选择一个无选择性这种无选择性的可能性较小的的点作为开头点。,47,3反响同种故障类型的爱护之间进展协作，即相间爱护与相间爱护协作；接地爱护与接地爱护协作。但是在极个别状况下，不同种爱护反响了同一短路类型，假设上一级爱护范围伸长而且时限不协作可能误动时，则也需要考虑这种协作问题。,例如相邻线路间短路，上一级接地爱护因不平衡电流而动作，假设时限上不能协作时，则接地爱护动作电流应按躲开这种不平衡电流整定。,48,4上一级爱护与下一级爱护全部的相邻爱护均需协作，当与几条相邻线路协作整定，而各协作整定不一样时，则应取其整定结果中灵敏度最低，时间最长的组合。当灵敏度、时间两者可能不是同一线路的结果时，即取与某一条线路协作的动作值，又取与另一条线路协作的时间值，做为选用的定值。,49,5整套爱护中，各元件灵敏度的整定协作问题,由几个电气量组成的一套爱护，其中各元件的作用不同，灵敏度要求不同。其中作为主要元件的要求保证选择性和灵敏性，而作为帮助元件的则只要求有足够的灵敏性，并不要求选择性。在整定配上，要求帮助元件的灵敏度要高于主要元件的灵敏度,50,帮助元件在爱护构成中，按作用分为以下三种：,第一种是判别作用。为了爱护的选择性而装设的。如方向过流爱护中的方向元件。,其次种是闭锁作用。为了防止在正常负荷下的误动而装设的。如母差爱护中的电压闭锁元件。,第三种是启动作用。为了在故障状况下，将整套爱护起动起来进展工作而装设的。如用三段启动进展一、二段切换的距离爱护。,51,6两侧电源的爱护。当无方向性时，则应按正反两个方向与相邻爱护协作。当可选择带方向性时，则整定只按正方向协作，然后再确定带不带方向性。判别方法是：,a以一条线路两侧的同级时限的动作电流进展比较，其中动作电流小者带方向性，动作电流大者不带方向性。当动作电流相近或相等时，则两侧都不带方向。,52,b一条线路两侧没有同级时限可比时，则与对侧比本侧低一个时限级差或低两个时限级差假设没有低一个时限级差时的动作电流相比，动作电流小者带方向性，动作电流大的不带方向性动作电流相近或相等着，则两侧都不带方向性。,53,但是应留意，当同级时限同等电流的不带方向性。当相邻爱护拒动时，会使本线路两侧开关同时跳闸，但这是允许的。,另外，从提高爱护的牢靠性动身，对不带方向性，并不扩大事故的少数状况，可以不带方向性。,上述方法可以用于电压爱护。但应留意是过电压特性还是低电压特性的区分。低电压特性与过电流特性是相反的。,54,7 作为提高故障解列的爱护，其选择性要求是可以适当降低，主要是从牢靠解列动身。,8 为提高速动性，降低动作时限，对运行条件可能的方式，可削减时限级差。,如线路变压器组可承受前加速方式，再用重合闸补救的方法，使线路全线加速动作。,55,9 承受瞬时测量的方式，全网相邻各爱护均应同时承受，以免可能失去选择性。,10 在某些环路中如单电源的环网，爱护协作困难时，可实行故障状况解列开环，然后再进展重合闸或备用电源自投的方法，则爱护只按开环整定协作。,56,1.9 电网爱护方式选择,电网爱护方式的选择，不管是设计部门，还是生产运行部门，都会遇到的问题。电网中运行的爱护，因系统进展不满足要求是，应提出爱护方式的改进方案。下面争论爱护方式的选择问题。,57,考虑原则：,1从整个电力系统动身，要满足电力系统的稳定和潮流极限的需要；要保证重要用户和工业保安用电的需要。,2要从系统继电爱护动身进展考虑。不能简洁地考虑一条线或一个设备的爱护问题。继电爱护的“四性”要以电力系统要求为衡量的标准。,3爱护方式的选择应由简到繁，设备的选型要求质量好、性能全、运行维护便利、经济合理，留有进展余地。,58,技术原则有：,1 按电网发生故障的类型选择，一般应充分利用远后备方式，只当远后备不满足要求而有必要时，才用近后备。,2 通常对低压电网35KV 选择两段式过电流爱护方式，个别状况下承受距离。对高压电网110KV以上，单电源状况用分段式的过电流爱护可考虑加方向性和低电压闭锁，当多段线路联接，且距离较短时，在上级选择距离爱护；对双电源及环网，均应实行距离爱护。,59,3按系统稳定性要求选择。提高速动性，装设高频爱护，母线爱护。,4为提高电力系统安全运行和保证用户供电的连续性，协作安全自动装置。如承受各种方式的重合闸，备用电源自投等，为安静系统振荡，装设振荡解列爱护等。,5为提高对故障的分析力量，改进爱护方法，装设故障录波器，探测器等装置。,6为便于处理设备检修，运行方式变动等，装设代替爱护或倒换电流、电压互感器等附属设备。,60,谢 谢！,61,