0 引言
继电保护整定计算工作的目的是通过保护整 定值使继电保护装置在系统故障或异常状态下能 按预定的行为动作,从而保证电网稳定运行www.cechina.cn,使保 护设备的损害降至最低并缩小停电范围[ 1 ] 。 从电网继电保护整定计算的角度出发,需要 考虑的因素很多,其中电网的接线方式和运行方 式对整定值计算的影响最大。早期的整定计算主 要依靠人工手算并辅以计算工具的方式进行,计 算工作量大、计算时间长、手段落后,且对特殊运 行方式需作简化处理[ 2 ] 。随着武汉钢铁(集团)公 司电网的发展,电网规模愈来愈大,接线方式复 杂、运行方式多变,以往依据经验的手动整定方法 已经不能满足现场需求。为了合理协调保护的灵 敏性、选择性、速动性三者之间的关系,使各种保 护达到最佳配合状态,必须选择有效的继电保护 整定计算软件对电网的各种运行方式及多种故障 情况进行反复而周密的计算,以期得到准确有效 的整定值。
北京中恒博瑞数字电力科技有限公司研究开 发的继电保护故障分析整定管理及仿真系统基于 W indowswww.cechina.cn,数据库,图形化设计www.cechina.cn,具有图形建模、故障计算、整定计算、保护整定值仿真、数据管理五 大功能模块,为继电保护专业提供了一个强大的 计算管理工作平台,极大地提高了继电保护整定 工作的自动化水平和管理水平。
武钢电网继电保护整定计算采用北京中恒博 瑞的继电保护故障分析整定管理及仿真系统软 件,依据武钢电网具体参数和运行要求,通过计算 分析给出所需的各项整定值,使全系统中各种继 电保护装置协调配合,按照设定的动作逻辑和时 间顺序有选择地快速切除故障部分,防止了事故 扩大,减少或避免了事故损失,保证了其余系统的 安全稳定运行。
1 线路保护整定流程及电网结构
武钢配电网配电线路担负着输送电能的重大 职责。因线路保护涉及各条线路之间的严密配合 关系,所以线路保护整定计算是一项十分复杂的 工作[ 3 ] 。武钢电网110 kV 线路保护整定值的准 确有效性关系到整个电网的安全稳定运行www.cechina.cn,是变 压器及110 kV以下电压等级保护准确整定计算的 前提条件。图1是线路保护整定计算流程图。 图2为冶金变电站部分电网结构示意图。武 钢冶金网大电源主要来自省网系统和自备电厂侧电源。联络线自冶2回和自冶3回是连接这两大 电源的线路,所以联络线的整定计算至关重要。
联络线整定计算的关键在于整定源头的选择。省 网系统通过架空线和变压器连接至武钢电网www.cechina.cn,其 短路容量小于自备电厂侧的短路容量,所以整定 源头应放在自备电厂侧,这样能将保护的动作时 间缩短。当联络线上发生故障时,能快速准确地切除故障,以减小对武钢电网的冲击。 相间距离保护的动作时间具有阶梯性,可以 应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统 中,能有选择性地、较快地切除故障。现以联络线 的相间距离保护为例说明整定计算过程中的配合 关系。
2 联络线的保护整定计算
联络线的整定方法主要是先确定整定源头的 最优方案www.cechina.cn,然后根据联络线之间的配合关系进行 整定,并依据现场实际运行情况,满足保护要求, 以提高保护的正确动作率。下面自侧指的是线路 自备电厂侧的相间距离保护,冶侧指的是线路冶 金变电站侧的相间距离保护。
211 相间距离保护I段
整定原则是按躲过线末故障的方式整定。若 相间距离保护I段范围为本线路全长时,其保护范围可能延伸到相邻的联络线上,这样不能保证保 护的选择性,因此,相间距离保护I段范围一般是 线路全长的80%。武钢电网110 kV联络线一般 都有光纤纵差保护,可保证联络线的全线速动。