摘要:在電網(wǎng)的主網(wǎng)中出現(xiàn)故障的時(shí)候,通過使用繼電保護(hù)裝置快速地、不受干擾地與配電自動(dòng)化裝置配合使用,對(duì)于處理主網(wǎng)故障來說效率非常高。文章對(duì)繼電保護(hù)裝置的配合中存在的問題以及解決辦法進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);多級(jí)繼電保護(hù);配合技術(shù);繼電保護(hù)裝置;電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TM76 文章編號(hào):1009-2374(2016)32-0022-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.010
本文對(duì)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合中所出現(xiàn)的條件用相關(guān)參數(shù)進(jìn)行表達(dá),并進(jìn)行了一系列的推導(dǎo),得出相應(yīng)的極值條件。使用典型的例子和電路圖引入了四種保護(hù)電路配合的方式,對(duì)每一種配合方式都有詳細(xì)的介紹,闡明了它們之間的關(guān)系。
1 三段式過流保護(hù)配合的饋線長(zhǎng)度
1.1 傳統(tǒng)的三段式過流保護(hù)配合的饋線長(zhǎng)度
以上就是關(guān)于多級(jí)繼電保護(hù)的相關(guān)計(jì)算,其中的相關(guān)參數(shù)均為常用參數(shù),代表意義也是繼電保護(hù)計(jì)算中常用的意義。
根據(jù)以上推導(dǎo)出來的關(guān)系式,就可以對(duì)多級(jí)繼電保護(hù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算了,再將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較和取舍,得到最終的結(jié)果。
1.2 根據(jù)不同的取值確定饋線長(zhǎng)度
在現(xiàn)實(shí)生活中,由于配電網(wǎng)的線路的復(fù)雜性以及事故多發(fā)性,傳統(tǒng)的解決方式——三段式電流保護(hù)在實(shí)際情況中并不能很好地保障電路的安全性,這種方式主要根據(jù)線路的不同而確定不同的饋線長(zhǎng)度,但是沒有人能夠預(yù)先知道故障發(fā)生的范圍,所以這種三段式保護(hù)方法的實(shí)際意義不大。然而繼電保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用性很高,原因是繼電保護(hù)裝置在電路故障發(fā)生時(shí),通常采用兩種計(jì)算值,無論是哪一種短路故障,繼電保護(hù)裝置都會(huì)采用相應(yīng)的電流定值來解決問題,很好地保護(hù)了電路的安全。電路間常發(fā)生的故障就是短路,短路的情況分為兩種,繼電保護(hù)裝置會(huì)根據(jù)不同情況進(jìn)行電流整定。
由以上計(jì)算可以得出在不同情況下各級(jí)保護(hù)曲面的短路容量的極限值,根據(jù)繪制出的圖像就可以比較兩種電路保護(hù)方式的不同之處。
在一定外界條件都相同時(shí),可得到兩種電路保護(hù)方式的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)所在,顯而易見,在改進(jìn)的保護(hù)方式中,對(duì)于電路的保護(hù)效果更加明顯和可靠。
2 對(duì)多級(jí)三段式過流保護(hù)的分析
由以上計(jì)算公式可以很容易地得到多級(jí)的三段式過流保護(hù)在一定的限定條件下的極限值,也可以得到三段式過流保護(hù)裝置中最多可以配置的級(jí)數(shù),可以根據(jù)饋線長(zhǎng)度的極值與實(shí)際情況下饋線的長(zhǎng)度做比較,就可得到級(jí)數(shù)的相關(guān)限定。通過相關(guān)分析比較,就可以得出級(jí)數(shù)與饋線長(zhǎng)度的關(guān)系,根據(jù)饋線長(zhǎng)度來選擇三段式過流保護(hù)裝置中級(jí)數(shù)的多少。這可以分為兩種情況:一種是饋線長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于實(shí)際長(zhǎng)度的情況,在這種情況下只能選擇n級(jí)的保護(hù)裝置,而當(dāng)實(shí)際長(zhǎng)度處于條件極值的中間范圍內(nèi)時(shí),就能增加一級(jí)保護(hù)裝置,這個(gè)增加的保護(hù)裝置屬于附加的,所以此級(jí)的安裝情況可以視情況而定,不必過于符合原線路的安裝規(guī)定。在輻射狀電路當(dāng)中就可以采用這種方便的方式來限制保護(hù)裝置配置的級(jí)數(shù)大小;另一種是與上面簡(jiǎn)單的線路相比來說,還存在著較為復(fù)雜的環(huán)狀線路,在確定這種線路上的保護(hù)裝置級(jí)數(shù)的時(shí)候,就要多方面綜合考慮,不僅要考慮線路在正常工作時(shí)的線路保護(hù)裝置,還要考慮到線路狀態(tài)不佳時(shí)多級(jí)保護(hù)的狀況,此時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩側(cè)饋線的配合的狀況。這種情況出現(xiàn)后,在線路正常工作的狀態(tài)下設(shè)定好的保護(hù)裝置參數(shù)在此時(shí)將會(huì)出現(xiàn)問題,無法繼續(xù)使用。
因此,為了解決多級(jí)保護(hù)電路在環(huán)狀電路中使用的問題,需要在其線路中增加一些保護(hù)裝置控制其功率大小,從而實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)。故障功率方向元件就是這樣一個(gè)保護(hù)裝置,這種元件的保護(hù)原理如下:當(dāng)線路處于正常工作狀態(tài)時(shí),按照之前設(shè)定好的參數(shù)進(jìn)行保護(hù)就可以了;而當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí),就啟用另外一套參數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多級(jí)線路的保護(hù)。
3 在配電網(wǎng)中的多級(jí)配合方法
在配電網(wǎng)中存在著兩種基本的繼電保護(hù)配合方法,四種基于兩種方法的配置模式,在表1中對(duì)這4種模式的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的陳列。
3.1 第一種配合模式
第一種配合模式只采用了三段式過流保護(hù)的配合模式,根據(jù)表1可以查出該線路的保護(hù)裝置的保護(hù)動(dòng)作延長(zhǎng)時(shí)間。這種配合模式相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單,所以當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),波及的范圍較廣,發(fā)生故障時(shí)的可控制性不強(qiáng),但是也有一定的好處,即在主干線上進(jìn)行多級(jí)的繼電保護(hù)配合,將保護(hù)程度提高到了一定范圍。
3.2 第二種配合模式
第二種配合模式單純地采用了第二種保護(hù)方式,即采用延長(zhǎng)時(shí)間級(jí)差的方式對(duì)線路進(jìn)行保護(hù),是由三級(jí)延時(shí)級(jí)差保護(hù)裝置配合起來使用的,分別在出線處、支路上以及次支路上設(shè)置了斷路器,這些斷路器的延長(zhǎng)時(shí)間也可以在上表中查到。這種模式采用第二種配合方式來進(jìn)行保護(hù)電路,能夠?qū)崿F(xiàn)不同故障下的配合。其優(yōu)勢(shì)在于主線與支線之間的干擾??;當(dāng)支線出現(xiàn)電路故障時(shí)不會(huì)對(duì)主線路上的用戶造成影響,在次分支線路上的故障不會(huì)影響支路用戶。這樣一來,故障的影響范圍就很大程度上縮小了,但是這種配合方式不適用于要立即處理故障的電路。
3.3 第三種配合模式
這種配合模式是使用兩種方式結(jié)合的配合模式,在出線處使用第一種或是第二種保護(hù)方式,而在分支上采用第二種保護(hù)模式,在配電網(wǎng)中,出線與分支線路上的延時(shí)保護(hù)裝置之間可以配合起來,實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)間為零。
這種模式的優(yōu)勢(shì)之處顯而易見,在上述兩種配合方式中不能單獨(dú)應(yīng)用的環(huán)節(jié),在第三種得到了解決,實(shí)現(xiàn)了在需要即時(shí)處理的故障線路上也能正常行使保護(hù)功能。但是這種方法受限于所在線路使用饋線的規(guī)格,當(dāng)饋線規(guī)格不符合要求時(shí),就容易出現(xiàn)配合上的問題,而且配合的時(shí)候也需要一定的條件。
3.4 第四種模式
這種模式依舊是兩種配合模式的配合使用,但是與第三種配合模式不同的是在主干線上僅采用第一種保護(hù)模式,在分支以及次分支上采用第二種保護(hù)模式。這種模式的具體使用方法還要依據(jù)主干線上的第一種保護(hù)模式的具體段數(shù),這決定了主干線上與分支線路上以及次分支線路上的段數(shù)配合情況,但是具體的配合方式都是延時(shí)級(jí)差配合方式。在此線路中存在四級(jí)的三段式過流保護(hù)裝置配合,主線上的斷路器與分支以及次分支上的斷路器互相配合的段數(shù)不同,產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)間也會(huì)有所不同,這些斷路器ABC-A1、B1、C1、D1、D2-A11、B21、D11、D12之間的配合模式結(jié)合了兩種保護(hù)方式。
第四種模式將以上三種模式?jīng)]有解決的問題都有所解決,使得保護(hù)模式更加適合多種線路,也能保證主線路與分支之間的故障不會(huì)相互干預(yù),但是這種模式的各種斷電器配合方式復(fù)雜,有延時(shí)時(shí)間,而且在發(fā)揮優(yōu)勢(shì)時(shí)需要處在特定的情況下。
4 結(jié)語
通過對(duì)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)的探討,可以發(fā)現(xiàn)在繼電保護(hù)中還存在著一些尚未解決的問題,但是根據(jù)對(duì)以上四種模式的探討,可以發(fā)現(xiàn)在配電網(wǎng)中,在不同的電網(wǎng)系統(tǒng)中需要應(yīng)用合適的模式進(jìn)行電路保護(hù),所以在目前技術(shù)條件有限的情況下,需要對(duì)各種模式進(jìn)行深入了解并應(yīng)用到合適的電網(wǎng)中去,對(duì)配電網(wǎng)的安全進(jìn)行保障。
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作者簡(jiǎn)介:謝珂(1979-),男,四川內(nèi)江人,南京南瑞繼保電氣有限公司工程師,研究方向:電力自動(dòng)化設(shè)備二次集成項(xiàng)目管理。
(責(zé)任編輯:黃銀芳)