繼電保護定值計算技巧
繼電保護及自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分,對保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行,防止事故發(fā)生和擴大起到關(guān)鍵性的作用。
隨著電力工業(yè)迅速發(fā)展,繼電保護及自動裝置也加快了更新?lián)Q代的步伐,大量的電磁式繼電保護裝置被微機保護所取代。針對多種形式、不同廠家各異的繼電保護及自動裝置能否正確動作,直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。有數(shù)據(jù)表明:電力系統(tǒng)因繼電保護引起的電力事故占較大比重,由于定值計算與管理失誤造成繼電保護“三誤”事故也時有發(fā)生。因此,探索新模式下的繼電保護定值計算與管理工作顯得十分重要。
1定值計算的前期工作
1.1定值計算需要大量前期資料
定值計算應(yīng)具備準確無誤的計算資料,這是進行定值計算的前提。它包括:一、二次圖紙;所帶變壓器、電容器、消弧線圈、電抗器等銘牌數(shù)據(jù)和廠家說明書;電壓互感器、電流互感器變比和試驗報告;實測線路參數(shù)或理論計算參數(shù);保護裝置技術(shù)說明書、現(xiàn)場保護裝置打印清單等等。
1.2在實際計算中遇到的問題
圖紙或資料與現(xiàn)場實際不符;比如TA變比與實際不符、線路長度與實際不符、變壓器短路阻抗與實際不符、應(yīng)該實測的參數(shù)沒有實測值、圖紙錯誤等等。
定值計算所需資料不全:未提供電容器內(nèi)部接線形式;沒有現(xiàn)場保護裝置打印清單等。
提供資料標注不清:架空線沒有分段標注長度和型號;電纜線路在方案中沒有寫清所帶用戶或標注雙電纜。
1.3TA變比與實際不符使定值計算錯誤
例:某變電站10kV出線,帶兩臺容量SN為1000kVA變壓器,短路阻抗UK為6%,資料提供TA變比N為600/5,實際變比N為1000/1。
保護定值計算:
TA變比N取600/5,過流保護按躲過最大負荷電流整定:
I≥1.5×2SN×31/2UeN=1.37A
則一般定值最小可選:600/5,2A。
而實際情況:
TA變比N取1000/1,代入
I≥0.16A
可選擇:1000/1 1A。
速斷按躲過變壓器低壓側(cè)短路整定:
短路阻抗標么值:(取基準容量SB=100MVA,基準電壓UB=10.5kV,基準電流IB=5500A)當UB=UN時
X*=UK×SB/(100×SN)=6
I≥1.3×5500/(X*×N)=9.93A(N取600/5)
一般最小可?。?00/5,10A。
而實際情況:N=1000/1,
1.3×5500/(X*×N)=1.19A
可選?。?000/1,2A。
結(jié)論:可見實際為1000/1的TA,按照600/5計算,所選定值將相差懸殊。
1.4解決措施
由設(shè)備運行維護單位建立由專人負責(zé)的設(shè)備運行管理數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫要做的時時更新、準確無誤、資源共享。
作為提供資料單位,應(yīng)對定值所需資料的正確性引起足夠的重視,這是進行定值計算的基礎(chǔ)工作,錯誤或不準確的資料會直接導(dǎo)致繼電保護裝置不能正確動作,造成嚴重后果。
復(fù)雜的定值計算單位,應(yīng)針對不同的工程內(nèi)容、不同的定值計算工作,提供計算所需資料清單列表,以便工程組織單位盡快提供全部資料。
2定值計算工作
定值計算是決定保護裝置正確動作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。定值計算人員應(yīng)具備高度的工作責(zé)任心,樹立全局觀念和整體觀念。整定計算工作應(yīng)嚴格遵守整定計算基本原則:局部服從整體;下級服從上級;局部問題自行消化;盡可能的照顧地區(qū)電網(wǎng)和下一級電網(wǎng)的需求;保證重要政治用戶供電。滿足繼電保護和安全自動裝置可靠性、選擇性、靈敏性、速動性的要求,在不滿足時應(yīng)合理取舍。
保護裝置為適合現(xiàn)場需要不斷更新?lián)Q代,特別是微機保護裝置版本不斷升級。整定計算人員不得不花費大量時間和精力,逐字逐句的學(xué)習(xí)研究新內(nèi)容,與保護裝置廠家技術(shù)人員反復(fù)溝通,掌握原理和動作邏輯,在采用新的微機保護裝置時很容易出錯。
由于保護裝置來自不同的廠家,有時會有同一種保護定義不同、名稱各異,容易引起混淆。有些保護廠家說明書寫的不夠詳細,比如缺少邏輯回路圖,使整定計算人員很難判斷保護是否動作。還有的廠家定值菜單內(nèi)容過于繁瑣,比如設(shè)很多控制字和投退壓板。
二次接線修改的圖紙變更工作不及時。
整定計算人員對于新裝置的內(nèi)容、含義和二次回路不清楚,沒有很好的掌握,以致定值內(nèi)容出錯。
保護裝置先天不足,比如有些老型號的裝置,定值單位步進較大,小數(shù)點之后整不出來,影響了定值單的準確性,甚至影響了上下級的配合關(guān)系。
整定人員沒有參加有關(guān)繼電保護配置、設(shè)計審查和設(shè)備選型等工作,到了計算定值的時候才發(fā)現(xiàn)問題,特別是裝置本身存在設(shè)計缺陷時很難得到修改,使保護配置先天不足。
下級定值沒有與上級定值接口,上級改線路定值、下級更換變壓器,沒有及時通知上下級單位配合,使保護定值失去配合關(guān)系。
線路切改或更換變壓器后沒有及時修改系統(tǒng)阻抗,使定值計算出現(xiàn)偏差。
定值計算錯誤舉例:
例1:某35kV/10kV變電站,變壓器后備過流保護1s斷開10kV母聯(lián)斷路器,1.5s斷開10kV主斷路器,計算10kV出線保護定值時,定值計算人員按常規(guī)將10kV出線定值整定成速斷0.5s,過流1s,造成該10kV出線短路越級斷開10kV母聯(lián)斷路器的事故。
例2:某變電站變壓器接線方式為Yyd11線,由于保護整定人員,沒有深入理解某裝置變壓器接線控制字的意義,錯將0002H整成0001H,在35kV線路短路時造成變壓器差動保護掉閘。
解決措施一般應(yīng)規(guī)范繼電保護裝置軟件版本,規(guī)范廠家對同一種保護、同一種功能的壓板名稱,規(guī)范廠家技術(shù)說明書及其必要的內(nèi)容。總之,做好規(guī)范化工作對繼電保護整定計算和運行維護工作意義重大。
整定計算人員應(yīng)提高業(yè)務(wù)素質(zhì),加強對新裝置的學(xué)習(xí),積極參與保護裝置的配置、選型和改進工作。
加強各級各地區(qū)整定計算人員之間、與廠家技術(shù)人員之間、與現(xiàn)場運行繼電保護調(diào)試人員的溝通和學(xué)習(xí)。取長補短,相互把關(guān)。
新型微機保護裝置的動態(tài)培訓(xùn)工作成為新裝置上馬后的重中之重。作為微機保護裝置使用單位,整定計算人員最先接觸新裝置,會出現(xiàn)意想不到的問題。并且在新裝置的使用初級階段,難免會存在一些問題,因此,讓定值計算人員和現(xiàn)場調(diào)試維護人員,盡快掌握微機保護裝置性能,培訓(xùn)工作十分重要。應(yīng)加大動態(tài)培訓(xùn)的力度,盡快提高繼電保護人員整體的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。
3定值單的執(zhí)行工作
一張定值單的產(chǎn)生和執(zhí)行,要經(jīng)過組織單位提供資料、確定運行方式、定值計算、定值審核、確定停電時間、保護調(diào)試、調(diào)度人員核對等諸多環(huán)節(jié),其中每一個環(huán)節(jié)都可能造成定值單在執(zhí)行中出現(xiàn)問題。
凡運行的繼電保護必須有正式的定值單為憑證,保護投入前必須由當值調(diào)度員與現(xiàn)場人員進行核對,確認無誤后,調(diào)度部門填寫執(zhí)行日期并蓋章,在一周內(nèi)返還定值計算部門存檔。
實際遇到的問題中,執(zhí)行后的定值單不能及時的返還到定值計算部門,使保存的定值單與現(xiàn)場定值出現(xiàn)偏差。
定值單在流轉(zhuǎn)執(zhí)行過程中或執(zhí)行完畢丟失,使定值單出錯。
解決措施:應(yīng)建立繼電保護定值單的閉環(huán)管理措施,建立定值單執(zhí)行簽轉(zhuǎn)制度。參與定值單執(zhí)行的各部門人員應(yīng)嚴肅定值單執(zhí)行工作,不能認為定值單的執(zhí)行和保護僅僅是繼電保護人員的責(zé)任。
4定值的管理工作
定值單管理工作應(yīng)細致認真,管理好定值單、定值底稿、資料方案對繼電保護定值計算和運行維護工作十分重要,保存的定值及其資料必須與現(xiàn)場實際相符,才能保證定值計算正確和執(zhí)行無誤。
實際遇到的問題,如工作中定值計算底稿和資料沒有及時歸檔,再次計算時資料不全,出現(xiàn)計算錯誤。每年的定值單現(xiàn)場核對工作流于形式,沒有制定具體的管理措施。
停運的線路和改路名的線路沒有通知整定計算人員。
一般采用解決的措施是由保護運行維護單位,建立繼電保護裝置運行管理庫,繼電保護及二次設(shè)備的建檔工作應(yīng)準確及時。保護裝置建檔是一項基礎(chǔ)工作,每套裝置均應(yīng)建立檔案,包括廠家、設(shè)備規(guī)范、軟件版本、運行性能、校驗日期、缺陷問題、停運和投運日期、更換日期等,管理庫時時更新,資源共享。
認真做好每年的定值單核對工作,建立定值單核對、存放管理制度。建立電子版的定值單存放庫,定期核對檢查。
定值單的管理是繼電保護專業(yè)的基礎(chǔ)工作,只有從基礎(chǔ)工作抓起,才能使繼電保護工作有序進行。