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220kV零序保护定值整定研究

2016-12-28陈钰林

中国科技纵横 2016年20期
关键词:零序定值互感器

陈钰林

【摘 要】 220kV线路的后备保护一般为三段式距离保护和四段式零序保护。根据现有规程,后备保护之间按照选择性和灵敏性的要求逐级完全或不完全配合进行整定。零序保护作为大电流接地系统的重要保护,其保护定值的整定极其重要。本文将从零序保护定值整定、需要注意的问题多方面阐述零序保护的定值整定问题,希望为零序保护的研究做出一点贡献。

【关键词】 220kV 零序保护 定值整定

1 引言

随着保护技术的发展,保护原理更加成熟,保护装置更加可靠,随着通信技术的发展,保护光纤通道的可靠性也将会越来越高,零序电流保护作为接地距离保护的补充,仅用作切除高阻接地故障。另外,随着经济的发展,电网规模越来越大,电网建设规模和速度也日益加快,电网变化对零序电流分布的影响尤为明显,如果严格按照部颁规程进行整定,存在以下问题:配合困难,整定计算工作量大,制约了系统方式调控的灵活性;现场频繁改动大量定值,增加了现场作业的风险;实际定值性能较差,亦有可能存在大量的失配风险,导致电网运行风险增大。因此后备保护整定的优化势在必行。

2 零序保护原理简介

三相电流平衡时,没有零序电流,不平衡时产生零序电流,零序保护就是用零序电流互感器采集零序电流,当零序电流超过一定值(综合保护中设定),综和保护接触器吸合,断开电路。零序电流互感器内穿过三根相线矢量,正常情况下,三根线的向量和为零,零序电流互感器无零序电流。当人体触电或者其他漏电情况下,三根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸。

3 220kV零序保护注意问题

(1)当电流回路断线时,可能造成保护误动作。这是一般较灵敏的保护的共同弱点,需要在运行中注意防止。就断线机率而言,它比距离保护电压回路断线的机率要小得多。如果确有必要,还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作。(2)当电力系统出现不对称运行时,也要出现零序电流。例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行,单相重合闸过程中的两相运行;三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不一致运行;母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流;以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流,特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下,可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等。(3)地理位置靠近的平行线路,当其中一条线路故障时,可能引起另一条线路出现感应零序电流,造成反方向侧零序方向继电器误动作。如确有此可能时,可以改用负序方向继电器,来防止上述方向继电器误判断。(4)由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压,回路断线不易被发现;当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时,也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性,因此容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作。

4 220kV零序保护定值调整

零序定值受电网结构及运行方式的影响较大,按照规程配合整定的定值适应性很弱,电网结构或运行方式有变化时,可能需要进行较大范围的零序后备定值的调整,而上述零序后备保护整定优化方案的定值具有很强的适应性,即当新建工程的运行方式调整等导致电网结构发生较大变化时,不需进行大范围的后备保护定值调整,从而大大减少了因电网结构变化导致的定值调整工作量,提高了定值对运行方式调控的支撑能力,减少定值对方式调整的制约。下面结合实际电网中比较常见的电网结构变化说明定值的具体调整。

5 220kV零序后备保护优化整定方案

后备保护优化的目标首先是优化方案不增加电网安全运行的风险,其可能导致的失配等风险可控,其次是优化定值对运行方式的依赖,对电网运行方式的变化有较好的适应能力,以便提高对复杂大电网运行方式调整的支撑能力。另外,要便于整定实现,能够较大减轻整定计算人员的工作量。对于配备完善的接地距离保护,零序电流保护作为接地距离保护的补充,仅用作切除高电阻接地故障。后备保护优化建立在主保护完善的基础之上,根据零序后备保护的作用定位及零序后备保护优化原则(如图1所示),线路两套主保护中至少具备一套光纤电流差动保护。

6 结语

随着电网的发展、主保护的不断完善和加强,合理简化后备保护已成必然趋势。本文基于后备保护优化的目标,结合电网中按照原有配合原则进行零序后备保护整定遇到的实际困难,对零序后备保护优化进行了研究和分析,得到了很好的优化实践效果,随着有关技术的发展,这些优化效果会越来越好,并将应用到实际中去。

参考文献:

[1]李芳洲,甘龙,李勇.220kV零序保护定值整定错误及处理[J].云南电力技术,2014(4):121-122.

[2]邱建,曾耿晖,李银红,等.一种220kV线路零序后备保护整定优化方案及其风险概率分析[J].广东电力,2013(12):86-92.

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