科学论坛 China science and Technology Review ●I 浅析三段式距离保护的整定 郑善仿 (晋煤集团沁秀公司岳城矿山西。晋城048006) [摘 要】本文对自适应三段式距离保护的整定方法进行深入研究,特别是对第Ⅱ段和III段距离保护的整定进行了详细分析和探讨。值得同行业企业借鉴 和学习。 [关键词】继电三段式中图分类号:TM77 距离保护整定 文献标识码:A 文章编号:1009—914X(2012)04—0121一O1 1弓l宫 在电力供电系统中,继电保护的作用是在电气元件发生故障时将故障元件 从电力系统中切除,使故障元件免于遭受更大破坏,并保证电力系统尽快恢复 正常运行。输电线路通常配有距离保护,该保护包括速动的距离I段以及延 时的距离Ⅱ段和III段。在国外,距离第Ⅱ段保护整定到最短相邻线路的一定 范围(am~5O%),这时它做为相邻线路的后备保护,相邻线路的其余部分由距 离第1II段保护。距离第Ⅱ段的动作时限与相邻线路的主保护相配合,一般取 为0.4~0.5s,距离第Ⅱ段时间大约整定为1.Os。延时跳开故障线路会使系统 遭受严重冲击,因此希望距离Ⅱ段作为后备保护的范围更长。但是,必须在不 影响主保护和距离Ⅱ段、距离III段之间配合的情况下进行。为了解决这一 问题,本文结合整定计算的特点,对整定计算的自适应技术进行研究,提出了供 配电线路保护的自适应整定算法以及扰动域思想,并在此基础上得到了自适应 三段式距离保护,它大大提高了距离保护的保护范围,使线路保护的可靠性得 到进一步提高。 2自适应整定技术 2.1扰动域的定义 应算法的引入非常必要。此处的自适应算法是指当电力系统发生变化(包括运 行方式、拓扑结构,故障类型与线路负荷等发生变化)时,继电保护装置/系 统自动、在线修改保护整定值,从而获得最佳保护性能的自适应。供配电线路 自适应保护系统保护整定值的整定除需考虑前面所述电力系统各种变化因素 的影响外,还需考虑三段式电流保护各段整定值的配合以及主保护/后备保护 的配合等问题。 3自适应兰段式距离保护整定方法 3.1自适应距离lI段保护整定方法 自适应距离Ⅱ段保护不需要计算在最大、最小运行方式下的阻抗,也不需 要考虑偶然事故,而是在当前的运行方式下计算出阻抗。这意味当故障发生在 相邻线路上,考虑当前电力系统运行状态,通过计算保护Ⅱ段测量的视在阻抗 来确定自适应保护系统中距离II段整定值。 (1)获取电力系统当前运行状态(拓扑结构、潮流分布等)。 (2)用Fi点短路时RBK测量出的视在阻抗确定距离Ⅱ段的起动阻抗。 (3)其他线路I段末端短路时,重复上述步骤(1)和(2)。 (4)选取步骤(2)到步骤(3)计算出距离Ⅱ段最小的整定值。 (5)分别计算保护范围末端故障时保护RBK处的视在阻抗。 (6)比较步骤(5)中保护RBK测量的视在阻抗和步骤(4)中所确定的整定值, 观察保护RBK距离Ⅱ段是否能动作。 (7)在步骤(6)中,如果保护动作,把n段整定值减小到步骤(6)所确定的最小 故障阻抗的90%。 (8)确定系统中其他距离保护第Ⅱ段的整定值,重复步骤(1)到步骤(7)。 3.2自适应距离III段保护整定方法 传统的距离III段一般要求作为相邻线路的远后备,但按躲开最小负荷阻 抗整定和与正方向相邻线路距离保护Ⅱ段定值配合整定确定的整定值常常不 能满足灵敏度的要求。如果按躲开最小负荷阻抗整定的整定值小于与正方向 相邻线路距离保护Ⅱ段定值配合整定确定的整定值时,我们可以考虑按躲开实 际负荷阻抗,实时地整定距离保护段的定值,而不是按照最小负荷阻抗整定,这 样就能增大保护范围,提高保护的灵敏度。显然这是一种自适应整定方法,而 且不需要通信通道就可以实现。 4结论 本文介绍的距离11段、Ⅲ段整定方法具有如下优点:(1)自适应距离Ⅱ段整 假设供配电线路自适应保护系统已整定完成,现在从系统中任意切除一条 线路I。线路l的切除将引起供配电网网络结构的变化,该变化将使线潞l的相 邻供配电线路的短路电流大小发生变化,从而影响到相应保护装置的整定结 果。这就如同往一潭静水中投入一粒石子激起的波纹一样,离线路l越远,这 种影响就越小,远离一定程度后影响就可忽略不计。由此可知,电力系统运行 方式、拓扑结构发生变化只会影响到某个区域内的保护装置的整定值,这个受 影响的区域称为扰动域。因此,在电力系统运行方式 拓扑结构发生变化时只 需对扰动域内的自适应保护装置进行重新整定。可把自适应保护系统内的所 有供配电线路看作一个集合。 由供配电线路的扰动域模型可知,某条供配电线路的切除/投入与其扰动 域内的供配电线路形成一对多的映射关系。以电力系统主要运行方式作为初 始方式,采用常规整定计算方法,离线完成各供配电线路自适应保护装置的整 定计算。然后以继电保护工程师事先设定的标准整定值变化百分比为依据,离 线计算出自适应保护系统中单一供配电线路切除/投入时对应的扰动域。对 于多个供配电线路同时切除/投入的情况,若这些供配电线路相距较远,则此 时的扰动域等于单个供配电线路分别切除/投入时的扰动域的并集・若这些供 配电线路相距较近,则此时的扰动域不能用单个供配电线路分别切除/投入时 的扰动域的并集来表示,而需作为一种新的模式经计算萤新确定。若有供配电 线路切除/投入引起电力系统运行方式与拓扑结构发生变化,查找对应的扰动 域,然后只需对扰动域内的供配电线路的自适应保护装置的整定值进行重新整 定,并将新的整定值发送给对应的自适应保护装置。这即大大减少了计算量与 通信量,提高了自适应整定速度与自适应保护系统的自适应能力。 2.2自适应算法 电力系统具有运行状态不稳定、拓扑结构变化频繁的特点.此特点使自适 了员工积极性。 定方法不需要与相邻线路I段配合整定,另外,它提高了保护Ⅱ段的灵敏度,同 时也扩大了保护范围。(2)自适应距离Ⅲ段整定方法不需要通信通道,而且提高 了保护Ⅲ段的灵敏度.同时也扩大了保护范围。但也存在一定的缺陷:自适应 方法需要可靠的通信系统支持。同时,自适应继电保护系统,要大范围的应用于 工程实际,还有大量的问题需要解决 作者简介: 郑善仿,男,1981年5月生,2007年毕业于河南理工大学电气工程及其自 动化专业。助理工程师,现在晋煤集团沁秀公司岳城矿从事机电技术管理工作。 作流程”等提高卷烟市场监管工作水平的工作流程,从而优化了卷烟市场管理 模式,为实现卷烟市场监管工作精细化管理信息化操作提供了体制机制上的保 证。 4简述誊烟市场监管精细化管理信息化操作工作渡程的重构 如果说信息系统是一棵树的话,那么相对应的管理机制和流程就是这棵树 的根。科学适用的卷烟市场管理机制和流程,从根本上就保障了其业务信息系 统运行和市场监管的到位。在重构工作流程中,通过采用质量管理体系的持续 改进思想所建立的管理流程基本满足了公司卷烟市场监管的要求。其方法就 是管理流程的设计、优化、固化,监控、诊断一个循环反复的过程。首先.当 现有的工作流程已经不再适用工作的新要求时就必须考虑重构流程。其次,在 流程优化上可采用SWOFT分析法,群策群力等方法对设计好的流程进行评估 以协调好流程对内对外的运行顺畅。最后评估好的流程可利用信息系统执行 井通过流程的监控分析发现问题诊断问题,从而进一步改进流程直至达到易操 作便管理的要求。如图5所示的稽查员市场走访流程就是通过该方法重新构 造的工作流程。 应用这一方法,我们还重新构造了“卷烟零售户诚信等级管理工作流程”, “稽查员工作日志管理流程 、“稽查员市场检查考核流程 、”市场信息沟通工 结语 本文阐述了当前卷烟市场管理所面临的挑战,分析了应用信息化手段懈决 卷烟市场监管的可行性,重点叙述了怎样应用软件工程的理论规划设计卷烟市 场监管系统以解决卷烟市场监管所面l晦的管理问题。其中较为详细的介绍了 如何应用数据挖掘的方法完成稽查员工作的客观分类评价以促进人才队伍建 设。同时,简述如何应用质量体系管理的持续改进思想重构卷烟市场监管工作 流程为卷烟市场管理上水平提供制度保障 总之,卷烟市场专卖管理关系到国 家利益和消费者的权益,只有进一步理顺管理思路、理清工作流程的同时,借 助现代信息技术的支撑,才能切实维护国家利益与消费者利益,从而进~步推 动行业生产经营和专卖管理工作上水平。 科技博览l 121