自适应零序电流保护研究

 2023-02-21 08:02

论文总字数:32010字

摘 要

零序电流继电保护应用的非常广泛,它是比较受重视的继电保护类型之一。在传统的零序电流继电保护装置无法达到最完美的保护状态是因为零序电流保护的整定值是通过离线计算得到,并且在保护运行过程中维持原值。根据电力系统运行方式和故障类型的不同,我们需要对零序电流保护做出相对应的变化,而自适应算法能实现这个目标。修正继电保护的整定值, 使保护装置一直处于最佳工作状态,可以使用在线计算实现。本文对现阶段常用的保护的整定原理和整定计算进行分析,指出了自适应零序电流保护整定原理和计算方法,通过对具体事例的分析表现出自适应保护的具体实现方法,与此同时通过对比总结出了自适应零序电流保护的优点,保护范围更大、反应更加灵敏。

关键词: 继电保护;传统零序保护;自适应零序电流保护;零序电流保护范围

Abstract

The zero-sequence current protection is one of very important type of power system ground protection. For traditional zero-sequence current protection, the optimal protection can not be achieved perfectly because of the zero-sequence current protection setting value are calculated in off-ling mode, and in the process of protection settings does not vary henceforth. The adaptive algorithm of zero-sequence current protection relaying can guarantee protection suit the operating modes of power system and the changes of fault kinds. It can also calculate and revise the settings in on-line mode, the protection device has been in the best working condition. This article points out the shortcoming and disadvantages of traditional zero-sequence current protection .we analyze the conventional zero-sequence current protection setting principle and setting calculation .After pointing out the shortcoming and disadvantages of traditional zero-sequence current protection, the article illustrates the principles and methods of adaptive zero-sequence current protection, and illustrates that the adaptive zero-sequence current protection can improve protective range and sensitivity.

Key Words: the conventional zero-sequence protection; the adaptive zero-sequence current protection; protective range

目 录

摘 要 III

Abstract IV

1绪论 1

2传统零序电流保护 2

2.1整定原理(传统零序电流速断保护) 2

2.2整定计算(传统零序电流速断保护) 4

2.2.1短路电流计算(零序电流速断保护) 5

2.2.2保护计算(传统零序电流速断保护) 10

2.2.3保护范围计算(传统零序电流速断保护) 11

2.3整定原理分析(传统零序电流限时速断保护) 16

2.4整定计算(传统零序电流限时速断保护) 16

2.4.1电力系统短路电流计算 17

2.4.2整定计算(传统限时零序电流限时速断保护) 20

2.4.3灵敏度计算(传统零序电流限时速断保护) 21

3自适应零序电流保护 23

3.1常见接地故障类型判别方法 23

3.2保护原理分析(自适应零序电流保护) 24

3.3保护整定计算(自适应零序电流保护) 25

3.3.1整定计算(自适应零序电流速断保护) 25

3.3.2保护范围计算(自适应零序电流速断) 26

3.3.3保护灵敏度计算(自适应零序电流限时速断保护) 31

3.4两种类型保护的对比 32

4 结论 33

参考文献 34

1绪论

不正常工作状态和故障状态是电力系统在继电保护中的二种不同的运行状态。不正常工作和故障状态对电力系统有很大的影响,使故障元件遭受冲击和破坏,破坏电力系统的运行。继电保护装置能够有选择的并且迅速地从电力系统中排除故障元件,使电力系统正常运行状态不受破坏,提高电力系统的稳定性。传统的继电保护装置不能根据一次系统的实际运行情况做出对应的调整。由此可知,继电保护装置的基本技术要求(可靠性、灵敏性、快速性、选择性)之间依旧存在着矛盾,而且问题相当突出,迅猛发展的电力系统对安全可靠稳定运行的要求越来越高,继电保护越来越难以满足电力系统的要求。通过离线计算获得保护的整定值,在电力系统继电保护运行中整定值保持原值是传统继电保护效率难以提高的限制因素。传统保护按照各个保护对应的电力系统的最大运行方式来计算保护的动作值, 按每套保护对应的电力系统最小运行方式来较验保护的灵敏度。这种确定保护整定动作值的方法, 会存在2个不可避免的缺陷:一是对电力系统其他不同的运行方式来说,此时的保护整定值, 不是最适合的选择;二是在电力系统在最小运行方式的情况下发生故障时, 有可能会因为保护装置的灵敏度的变小导致继电保护装置拒动。

在微机型继电保护技术的发展和实现、电网统一调度自动化技术的进步以及电网通信网络进一步得到完善的情况下, 利用微机型继电保护装置的特性及相关计算机软件的选择性,还有现阶段微机的强大计算功能和记忆功能,使自适应继电保护和在线整定计算已经成为现实。中国现在的电力网络结构越来越复杂,电网电压等级和中性点接地运行方式又各有不同,同时输配电及用电设备的投切等也会对继电保护装置提出更严格的要求,因此自适应继电保护技术更加符合国内现状,可以得到更广泛的应用。

自适应继电保护技术的中心思想是使装设的继电保护装置尽可能地根据电力系统的各种变化做出相应的改变,同时实时自动改变继电保护装置的特性以改善保护性能,能够适应工作在各种运行方式下的电力系统及其可能出现的各种复杂故障,有效地处理故障作用于报警或跳闸,从而获得更可靠准确及时的电力系统继电保护效果。自适应继电保护对比于传统继电保护在继电保护装置的基本技术要求(可靠性、灵敏性、快速性、选择性)上有很大的优势,。自适应继电保护装置使电力系统自身的传输功率损耗更小。同时还极大的改善了电力系统运行的灵活性和稳定性。

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