專利名稱：一種超高壓線路距離后備保護(hù)整定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高壓線路距離后備保護(hù)整定方法。
背景技術(shù)：
繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中最重要的二次設(shè)備之一，對(duì)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著極為關(guān)鍵的作用。線路保護(hù)用于在電網(wǎng)發(fā)生故障后實(shí)現(xiàn)對(duì)故障線路的自動(dòng)和快速切除并隔離故障，以保障人身和設(shè)備安全以及無(wú)故障部分的正常運(yùn)行。線路的主保護(hù)在故障時(shí)無(wú)延時(shí)跳開(kāi)斷路器，切除線路，隔離故障。線路的后備保護(hù)用于在線路主保護(hù)失靈或線路斷路器失靈的情況下，跳開(kāi)本線路或其它線路的斷路器實(shí)現(xiàn)線路故障的隔離。線路的后備保護(hù)主要分為距離后備保護(hù)和零序后備保護(hù)。對(duì)距離后備保護(hù)整定方法進(jìn)行優(yōu)化是優(yōu)化后備保護(hù)整定方法的重要內(nèi)容。目前，超高壓線路Q20 500kV)的后備保護(hù)整定方法存在諸多缺陷，需要與時(shí)俱進(jìn)的新方法以適應(yīng)電網(wǎng)飛速發(fā)展的需求一是現(xiàn)行整定方案為按照《220 500kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》在定值和時(shí)間上均嚴(yán)格配合的方案。但是，該規(guī)程頒布于上世紀(jì) 90年代初，正處于我國(guó)電網(wǎng)普遍較薄弱，微機(jī)保護(hù)方興未艾之時(shí)。隨著繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，特別是微機(jī)保護(hù)裝置的快速進(jìn)步和成熟，主保護(hù)已越來(lái)越完善，使得后備保護(hù)的重要性大為降低，沒(méi)有必要再進(jìn)行復(fù)雜的整定計(jì)算。二是隨著電網(wǎng)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式變化極為迅速，復(fù)雜整定原則令后備保護(hù)的整定計(jì)算十分困難，實(shí)際上后備保護(hù)定值間的完全配合，越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)，失配或靈敏度不足問(wèn)題成為電網(wǎng)的安全隱患。因此，現(xiàn)行距離后備保護(hù)整定方法制約著電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活調(diào)整，保護(hù)定值之間的失配，定值的頻繁更改給系統(tǒng)帶來(lái)了不可預(yù)知的潛在風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也極大的增加了整定計(jì)算人員的工作量。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種超高壓線路距離后備保護(hù)整定方法，在不增加系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)的前提下，提高定值對(duì)電網(wǎng)變化的適應(yīng)能力，大幅減輕整
定計(jì)算量。本發(fā)明的方法包括以下步驟1、確定超高壓線路距離后備保護(hù)總體配置原則，即按照接地距離后備保護(hù)和相間距離后備保護(hù)配置，且均為三段式配置，接地距離后備保護(hù)與相間距離后備保護(hù)各段采用相同定值。2、進(jìn)行距離后備保護(hù)I段的整定按可靠躲過(guò)區(qū)外發(fā)生金屬性故障整定，時(shí)間取 OSo3、進(jìn)行距離后備保護(hù)II段的整定首先確定基準(zhǔn)側(cè)，對(duì)于線路上的一側(cè)保護(hù)，若其對(duì)側(cè)為配置了雙母雙失靈的站端，則該側(cè)保護(hù)可作為基準(zhǔn)側(cè)保護(hù)；然后，對(duì)于基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段的整定，按本線路末端發(fā)生金屬性故障有靈敏度整定，時(shí)延固定取0. 7S ；對(duì)于非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段的整定，按照優(yōu)化總體原則進(jìn)行配合。4、進(jìn)行距離后備保護(hù)III段的整定首先與步驟3采用相同的方法確定基準(zhǔn)側(cè)，然后對(duì)于基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)III段的整定，按躲過(guò)本線路的最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗整定，并保證本線路末端發(fā)生金屬性故障有2倍靈敏度，時(shí)延固定取3. OS ；對(duì)于非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)III段的整定，按照優(yōu)化總體原則進(jìn)行配合。上述步驟中，所述優(yōu)化總體原則具體是指優(yōu)先按照相同段之間“定值不配，時(shí)間配合”的原則進(jìn)行時(shí)間逐級(jí)配合，時(shí)間級(jí)差取0. 2S，定值按保靈敏度取值；若當(dāng)逐級(jí)配合后的時(shí)間大于某一限值時(shí)，可按現(xiàn)有整定方法的配合原則進(jìn)行配合；距離后備保護(hù)II段時(shí)間上限為2S，距離后備保護(hù)III段時(shí)間上限為4. 2S。本發(fā)明所述整定方法還包括以下步驟若在進(jìn)行非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段的整定時(shí)，定值躲不過(guò)相鄰變壓器中壓側(cè)母線故障，則把時(shí)間定值提高到1.5S或以上；若在進(jìn)行非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)III段的整定過(guò)程中遇到環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的線路，并對(duì)其按照現(xiàn)有整定方法的配合原則進(jìn)行解環(huán)降低時(shí)間定值時(shí)，則把時(shí)間定值整定為比基準(zhǔn)側(cè)的時(shí)間定值高一個(gè)時(shí)間級(jí)差，以確保在將來(lái)遇有可能的線路解口后與基準(zhǔn)側(cè)定值在時(shí)間上能夠?qū)崿F(xiàn)配
I=I O本發(fā)明提出的距離后備保護(hù)整定方法，最主要的特色是失配點(diǎn)的選擇巧妙，其主要特征如下(1)風(fēng)險(xiǎn)可知可控。失配點(diǎn)按照一定條件設(shè)定，易于掌握識(shí)別；按照該方案進(jìn)行配合的距離后備保護(hù)除基準(zhǔn)側(cè)存在失配以外，其余定值均至少為不完全配合，即要么保證了時(shí)間上的配合，要么保證了定值上的配合，電網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)得到控制。因此失配風(fēng)險(xiǎn)可知可控。(2)提高了定值對(duì)電網(wǎng)變化的適應(yīng)能力，大大減輕整定計(jì)算量。由于新建變電站的保護(hù)配置均十分完善，符合基準(zhǔn)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，而基準(zhǔn)側(cè)定值的時(shí)間是最低的，因此后面的定值在時(shí)間上至少和基準(zhǔn)側(cè)的定值時(shí)間是配合的，這樣只需對(duì)新建線路的定值進(jìn)行整定，無(wú)需大范圍的對(duì)周邊配合定值進(jìn)行修改，保證了定值的穩(wěn)定性，同時(shí)可大大減小配合計(jì)算的工作量，減少因配合定值調(diào)整而帶來(lái)的保護(hù)定值調(diào)整。(3)保護(hù)的原理對(duì)運(yùn)行方式的依賴較弱，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化有較好的適應(yīng)能力，定值與被保護(hù)設(shè)備參數(shù)有直接固定的關(guān)系，對(duì)復(fù)雜大電網(wǎng)的運(yùn)行方式調(diào)整有強(qiáng)有力的支撐能力。(4)大大減輕整定工作量。配合關(guān)系變得簡(jiǎn)單，不會(huì)引起因配合關(guān)系而重新出大量定值單的工作；對(duì)電網(wǎng)變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，不會(huì)因?yàn)檫\(yùn)行方式的改變需要重新整定。大大減輕了一線整定計(jì)算人員的工作量，也避免了定值頻繁更改導(dǎo)致的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。


圖1為接地距離后備保護(hù)整定方法流程圖；圖2為接地距離后備保護(hù)II段整定方法流程圖；圖3為接地距離后備保護(hù)III段整定方法流程圖；圖4為本發(fā)明距離后備保護(hù)整定方法總體原則示意圖5為本發(fā)明失配點(diǎn)選取方式下新建變電站對(duì)線路后備保護(hù)的定值調(diào)整示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以220kV的超高壓線路為例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的超高壓線路距離后備保護(hù)整定方法，如圖1所示，具體為1、確定超高壓線路距離后備保護(hù)總體配置原則超高壓線路距離后備保護(hù)按照接地距離后備保護(hù)和相間距離后備保護(hù)配置，且均為三段式配置，即接地距離后備保護(hù)I段、接地距離后備保護(hù)II段、接地距離后備保護(hù)III 段以及相間距離后備保護(hù)I段、相間距離后備保護(hù)II段和相間距離后備保護(hù)III段。而且， 接地距離后備保護(hù)各段與相間距離后備保護(hù)對(duì)應(yīng)各段采用相同定值。因此，只要確定了接地距離后備保護(hù)各段的整定值，相間距離后備保護(hù)對(duì)應(yīng)各段的定值也就相應(yīng)確定，即可完成超高壓線路的距離后備保護(hù)。2、進(jìn)行接地距離后備保護(hù)I段的整定，確定出接地距離后備保護(hù)I段和相間距離后備保護(hù)I段的定值。按可靠躲過(guò)區(qū)外發(fā)生金屬性故障整定，定值Zdzl和時(shí)間Tdzl分別為Zdzl ( KkZgsh, Tdzl = Os其中Kk——可靠系數(shù)；Zgsh——保護(hù)所在線路最小感受阻抗。線路長(zhǎng)度小于20km時(shí)，可靠系數(shù)Kk = 0. 7 (1-5/L)，其中L為線路長(zhǎng)度，單位km ； 線路長(zhǎng)度大于等于20km時(shí)，一般情況下，可靠系數(shù)取0. 7，特殊情況下(如多回互感線路) 可靠系數(shù)取0. 5 ；當(dāng)線路全長(zhǎng)小于5km時(shí)，距離后備保護(hù)I段退出運(yùn)行，即不需要對(duì)距離后備保護(hù)I段進(jìn)行整定(此時(shí)應(yīng)確保距離后備保護(hù)II段的靈敏度)?？煽慷氵^(guò)區(qū)外發(fā)生金屬性故障整定方法屬于目前廣泛采用的技術(shù)，在中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《220kV 750kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》(DL/T559-2007)中有成熟的確定公式和操作規(guī)范。相間距離后備保護(hù)I段定值與接地距離后備保護(hù)I段定值相同。3、進(jìn)行接地距離后備保護(hù)II段的整定，確定出接地距離后備保護(hù)II段和相間距離后備保護(hù)II段的定值。首先確定基準(zhǔn)側(cè)，對(duì)于線路上某側(cè)保護(hù)，若其對(duì)側(cè)為配置了雙母雙失靈的站端，則該保護(hù)可作為配合的基準(zhǔn)側(cè)，由此將距離后備保護(hù)II段的整定分為基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù) II段的整定和非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段的整定兩部分，具體為a.基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段的整定基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段定值按本線路末端發(fā)生金屬性故障有靈敏度整定，時(shí)延固定取0. 7S，定值Zdzll和時(shí)間Tdzll分別為≥ KlfflZ' gsh, Tdzll = 0. 7s其中Klm——靈敏度；V gsh——本線路最大感受阻抗。金屬性故障有靈敏度整定屬于目前廣泛采用的整定方法，在規(guī)程中也有成熟的確定公式和操作規(guī)范。b.非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段的整定非基準(zhǔn)側(cè)按照“定值不配，時(shí)間配合”的原則，即定值按保靈敏度計(jì)算結(jié)果整定，時(shí)間按照逐級(jí)時(shí)間級(jí)差配合原則進(jìn)行整定，時(shí)間級(jí)差取0. 2S。當(dāng)逐級(jí)配合后的時(shí)間大于上限時(shí)(距離后備保護(hù)II段時(shí)間定值上限為2S)，則按保本線路末端發(fā)生金屬性短路故障有靈敏度并與相鄰主變差動(dòng)保護(hù)或線路縱聯(lián)保護(hù)配合、 并盡量躲對(duì)側(cè)變壓器另一側(cè)母線故障的原則進(jìn)行整定，具體方法如下(1)若保護(hù)相鄰元件為變壓器，則與相鄰主變差動(dòng)保護(hù)配合，按躲相鄰變壓器其他母線側(cè)母線接地故障整定，得到定值A(chǔ)zll和時(shí)間Tdzll分別為Zdzll ^ KkZ^KkKzZ' t，T
dzll Tmin其中κκ——可靠系數(shù)，取0. 8 ；Kkt——配合系數(shù)，取0. 8 ；Zl——本線路正序阻抗；Zt'——相鄰變壓器阻抗值；Kz——考慮線路輪流檢修，廠站方式變化，取正序助增系數(shù)或零序助增系數(shù)中的較小者；Tmin——最小動(dòng)作時(shí)間。如定值伸出變壓器其他側(cè)母線，給出告警提示，時(shí)間Tdzll取1. 5S或以上。(2)若保護(hù)相鄰元件為線路，II段不與相鄰距離后備保護(hù)I段配合，從縱聯(lián)保護(hù)開(kāi)始進(jìn)行配合，動(dòng)作時(shí)間與失靈保護(hù)配合，具體整定為i)與相鄰縱聯(lián)保護(hù)配合Zdzll ^ KkZ^KkKzZ' 1； T
dzll Tmin其中κκ—可靠系數(shù)，取0· 7 ；Kz——考慮線路輪流檢修，廠站方式變化，取正序助增系數(shù)或零序助增系數(shù)中的較小者；Z1—本線路正序阻抗；V γ—相鄰線路正序阻抗值；Tmin——最小動(dòng)作時(shí)間，取0. 7Sii)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，若靈敏度不滿足要求，且未伸出相鄰變壓器，則與相鄰線路的距離后備保護(hù)II段配合Zdzll ( KkZJKkKZz' ，Tdzll = min(T' dzII+AT, Tfflax)其中Κκ——可靠系數(shù)，取0. 8 ；Kz——考慮線路輪流檢修，廠站方式變化，取正零序助增系數(shù)的較小者；Z1——本線路正序阻抗；Z' π——相鄰距離后備保護(hù)II段定值；T' dzII——相鄰線路II段動(dòng)作時(shí)間；Tfflax——距離保護(hù)II段的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間；Δ T——時(shí)間級(jí)差，可取0. 2S及以上整定定值為(i，ii)中的較小者，時(shí)間為(i，ii)中的較大者。
相間距離后備保護(hù)II段定值與接地距離后備保護(hù)II段定值相同。4、進(jìn)行距離后備保護(hù)III段的整定，確定出接地距離后備保護(hù)I段和相間距離后備保護(hù)I段的定值。與步驟3采用相同的方法確定基準(zhǔn)側(cè)，將距離后備保護(hù)III段的整定分為基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)III段的整定和非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)III段的整定兩部分，具體為a.基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)III段整定原則基準(zhǔn)側(cè)距離III段按躲過(guò)本線路的最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗整定，并保證本線路末端發(fā)生金屬性故障有2倍靈敏度整定，時(shí)延固定取3. 0S，定值Zdzm和時(shí)間Zdzm分別為Zdzlll ^ KKZfh, Zdzlll ^ 2KlmZgsh, Tdzlll 一 3s其中Klm——靈敏度；V gsh——本線路最大感受阻抗；Z1——本線路正序阻抗；Kk——可靠系數(shù)，取0. 7 ；Zfh——本線路最大事故過(guò)負(fù)荷電流(可輸入，如沒(méi)有輸入則按CT變比的倍數(shù)估算)對(duì)應(yīng)的最小事故過(guò)負(fù)荷阻抗，Za =0.8x0.9xlOO/[V^x/^ftmaxXc0sQS-36.8)];Ifhmax——本線路最大事故過(guò)負(fù)荷電流躲過(guò)本線路的最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗整定方法屬于本領(lǐng)域的常規(guī)整定方法，在規(guī)程中有成熟的計(jì)算公式和操作規(guī)范。b.非基準(zhǔn)側(cè)后備保護(hù)距離III段整定非基準(zhǔn)側(cè)按照“定值不配，時(shí)間配合”的原則，即定值按躲過(guò)本線最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗，并保證本線路末端發(fā)生金屬性故障有規(guī)定靈敏度整定，時(shí)間按照逐級(jí)時(shí)間級(jí)差配合原則進(jìn)行整定，時(shí)間級(jí)差取0. 2S。當(dāng)逐級(jí)配合后的時(shí)間大于上限時(shí)(距離后備保護(hù)III段時(shí)間定值上限為4. 2S)，則按現(xiàn)有方法進(jìn)行整定，具體方法如下(1)首先與相鄰線路縱聯(lián)保護(hù)配合Zdzin ^ KkZ^KkKzZ' 1； T
dzIII Tmin其中κκ——可靠系數(shù)，取0. 84 ；Kz—正序助增系數(shù)和零序助增系數(shù)的較小者；Z1——本線路正序阻抗；V χ——相鄰線路正序阻抗定值；Tmin——接地保護(hù)III段的最小動(dòng)作時(shí)間，取3S。(2)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，若靈敏度不滿足要求，則與相鄰線路的距離后備保護(hù)II 段配合。Zdzin ( KkZJKkKzZ' n, Tdzin = min(T' dzII+AT, Tfflax)其中Κκ——可靠系數(shù)，取0. 8 ；Kz——正序助增系數(shù)和零序助增系數(shù)的較小者；Z1——本線路正序阻抗；Z' π——相鄰線路距離后備保護(hù)II段動(dòng)作定值；
T' dzII—相鄰線路接地距離后備保護(hù)II段動(dòng)作時(shí)間；Δ T——時(shí)間級(jí)差；Tfflax——接地保護(hù)III段的最大動(dòng)作時(shí)間。(3)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，若靈敏度不滿足要求，則與相鄰線路距離保護(hù)III段配合Zdzin ( KkZJKkKzZ' m，Tdzin = min(T' dzIII+AT, Tfflax)其中Κκ—可靠系數(shù)，取0. 8 ；Kz——正序助增系數(shù)和零序助增系數(shù)的較小者；Z1——本線路正序阻抗；Z' ΙΠ——相鄰線路距離后備保護(hù)III段動(dòng)作定值；T' dzIII——相鄰線路距離后備保護(hù)III段動(dòng)作時(shí)間；Δ T——時(shí)間級(jí)差；Tfflax——距離后備保護(hù)III段的最大動(dòng)作時(shí)間。(4)按可靠躲過(guò)本線路的最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗整定Zdzin ^ KKZfh其中Κκ——可靠系數(shù)，取0.7 ；Zfh——本線路最大事故過(guò)負(fù)荷電流(可輸入，如沒(méi)有輸入則按CT變比的倍數(shù)估算)對(duì)應(yīng)的最小事故過(guò)負(fù)荷阻抗，za =0.8』.如100/[7^、_\0)3(78-36.8)];Ifhmax——本線路最大事故過(guò)負(fù)荷電流。(5)步驟(1) (3)中與相鄰線路的縱聯(lián)保護(hù)或距離后備保護(hù)II段或距離后備保護(hù)III段配合的結(jié)果與步驟的結(jié)果進(jìn)行比較，取其中的較小值作為本線路距離后備保護(hù)III段定值，校驗(yàn)其靈敏度，若靈敏度仍不滿足要求，則不再進(jìn)行配合計(jì)算，人工調(diào)整定值，并給出告警提示(包括失配情況和是否伸出對(duì)側(cè)另一電壓等級(jí)母線等)。在對(duì)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行整定時(shí)，對(duì)于采用上述原則進(jìn)行解環(huán)降低時(shí)間定值的情況，時(shí)間定值整定為比基準(zhǔn)側(cè)的時(shí)間定值高一個(gè)時(shí)間級(jí)差，以確保在將來(lái)遇有可能的線路解口后與基準(zhǔn)側(cè)定值至少在時(shí)間上能夠?qū)崿F(xiàn)配合。其中，步驟2、步驟3. a以及步驟4. a中提到的感受阻抗，其計(jì)算公式為=Zgsh = Utc/ (ΙΦ+3ΚΙ。)，式中K = (Zci-Z1)AZ1, Z0^Z1分別為線路零序阻抗和正序阻抗。相間距離后備保護(hù)III段定值與接地距離后備保護(hù)III段定值相同。步驟3中的距離后備保護(hù)II段靈敏度要求如下a)線路長(zhǎng)度小于50km時(shí)，靈敏度彡1. 5b)線路長(zhǎng)度在50km和IOOkm之間時(shí)，靈敏度彡1. 45c)線路長(zhǎng)度在IOOkm和150km之間時(shí)，靈敏度彡1. 4d)線路長(zhǎng)度在150km和200km之間時(shí)，靈敏度彡1. 35e)線路長(zhǎng)度大于200km時(shí)，靈敏度大于1. 3步驟4中的距離后備保護(hù)III段靈敏度要求如下a)線路長(zhǎng)度小于25km時(shí)，靈敏度彡2. 2b)線路長(zhǎng)度在25km和50km之間時(shí)，靈敏度彡2.0c)線路長(zhǎng)度在50km和IOOkm之間時(shí)，靈敏度彡1. 8
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d)線路長(zhǎng)度在IOOkm和150km之間時(shí)，靈敏度彡1. 6e)線路長(zhǎng)度在150km和200km之間時(shí)，靈敏度彡1. 5f)線路長(zhǎng)度大于200km時(shí)，靈敏度大于1. 4本實(shí)施例是以220kV的超高壓線路為例進(jìn)行的說(shuō)明，其中，可靠系數(shù)、靈敏度、固定定值和時(shí)間、靈敏度等參數(shù)在其它電壓等級(jí)的線路或其它電網(wǎng)中時(shí)，可根據(jù)規(guī)程規(guī)定和具體電網(wǎng)情況進(jìn)行合理選擇或調(diào)整。對(duì)于，新建變電站對(duì)線路后備保護(hù)的定值調(diào)整，由于新建變電站的保護(hù)配置均十分完善，符合基準(zhǔn)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，而基準(zhǔn)側(cè)定值的時(shí)間是最低的，因此后面的定值在時(shí)間上至少和基準(zhǔn)側(cè)的定值時(shí)間是配合的，這樣只需對(duì)新建線路的定值進(jìn)行整定，無(wú)需大范圍的對(duì)周邊配合定值進(jìn)行修改。新建變電站對(duì)線路后備保護(hù)的定值調(diào)整如圖5所示。對(duì)于，全網(wǎng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)配置時(shí)后備保護(hù)整定，在將來(lái)全網(wǎng)保護(hù)配置全部為標(biāo)準(zhǔn)配置時(shí)，全網(wǎng)各處均滿足作為失配點(diǎn)的條件，因此全網(wǎng)的后備保護(hù)定值則均可按照基準(zhǔn)側(cè)定值進(jìn)行整定，而無(wú)需按照嚴(yán)格的完全配合來(lái)進(jìn)行整定，即距離保護(hù)各段范圍定值按照保靈敏度要求整定，相同段時(shí)間定值全網(wǎng)統(tǒng)一。此時(shí)雖然后備保護(hù)定值可能在保護(hù)范圍和時(shí)間上不能完全配合，但是可采取在發(fā)生故障時(shí)或主保護(hù)可靠性降低時(shí)采取相應(yīng)措施來(lái)保證后備保護(hù)之間的選擇性。需要說(shuō)明的是，利用本發(fā)明的后備保護(hù)整定方法需要注意的風(fēng)險(xiǎn)及防范措施(1)當(dāng)前過(guò)渡方法存在的風(fēng)險(xiǎn)及解決措施對(duì)于距離保護(hù)，長(zhǎng)線上的失配點(diǎn)的定值范圍可能伸出相鄰線路，因此當(dāng)相鄰線路以外保護(hù)定值范圍以內(nèi)部分發(fā)生單相開(kāi)關(guān)失靈且失靈保護(hù)又失靈時(shí)，該失配點(diǎn)保護(hù)由于時(shí)間定值比相鄰線路保護(hù)時(shí)間定值低，因此有可能越級(jí)先動(dòng)作。一方面單相開(kāi)關(guān)失靈且失靈保護(hù)再失靈的概率就很低，而且要恰巧發(fā)生在長(zhǎng)線作為失配點(diǎn)范圍伸出相鄰線路范圍的情況下的概率就更低了，另一方面此種風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)加強(qiáng)主保護(hù)的維護(hù)來(lái)降低失靈保護(hù)失靈的風(fēng)險(xiǎn)，另外在實(shí)際整定中可以避免在長(zhǎng)線上設(shè)置失配點(diǎn)。(2)全網(wǎng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)配置時(shí)后備保護(hù)整定方法風(fēng)險(xiǎn)及解決措施全網(wǎng)定值均可能存在失配，因此在發(fā)生故障時(shí)，距離后備保護(hù)可能會(huì)越級(jí)動(dòng)作。但是一方面在主保護(hù)配置十分完善的情況下，距離后備保護(hù)動(dòng)作的概率已經(jīng)極低；另一方面在當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，利用保護(hù)之間的信息交換縮短相關(guān)周邊保護(hù)的后備保護(hù)的時(shí)間定值，這樣確保在故障沒(méi)有切除的情況下，由最小范圍內(nèi)的距離后備保護(hù)去切除隔離故障，確保選擇性，防止由于后備保護(hù)之間由于沒(méi)有安全配合而導(dǎo)致的大范圍越級(jí)跳閘事故。如圖4所示，為220kV系統(tǒng)部分線路及站端，Kl K4分別表示四個(gè)線路開(kāi)關(guān)，也用其表示相應(yīng)位置的保護(hù)，現(xiàn)按照本發(fā)明所述方法對(duì)四個(gè)保護(hù)進(jìn)行距離后備保護(hù)整定。需要說(shuō)明的是，實(shí)例為極其簡(jiǎn)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，僅用其重點(diǎn)說(shuō)明本發(fā)明的方法思想，并不表示本發(fā)明的使用范圍。實(shí)例注重?cái)⑹稣ㄟ^(guò)程中的時(shí)間配合方法，對(duì)定值的敘述從略。1、明確距離后備保護(hù)按照接地距離后備保護(hù)和相間距離距離后備保護(hù)配置，且均為三段式配置；2、對(duì)距離后備保護(hù)I段進(jìn)行整定按可靠躲過(guò)區(qū)外發(fā)生金屬性故障整定，假設(shè) Kl K4處的四個(gè)保護(hù)，距離后備保護(hù)I段定值為Z1，時(shí)間均為0 ；3、對(duì)距離后備保護(hù)II段進(jìn)行整定
首先，確定基準(zhǔn)側(cè)，對(duì)于線路上某側(cè)保護(hù)，若其對(duì)側(cè)為配置了雙母雙失靈的站端， 則該保護(hù)可作為配合的基準(zhǔn)側(cè)，假設(shè)B1、B4為配置了雙母雙失靈的站點(diǎn)，則K1、K4處安裝的保護(hù)即可作為基準(zhǔn)側(cè)；其次，對(duì)基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段進(jìn)行整定，定值按本線路末端發(fā)生金屬性接地故障有規(guī)定靈敏度整定，時(shí)延固定取0. 7S。假設(shè)基準(zhǔn)側(cè)Kl和K4處的距離后備保護(hù)II段定值為Z2，時(shí)間為T2 ；再次，對(duì)非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段進(jìn)行整定，對(duì)K2處安裝的保護(hù)，距離后備保護(hù)II段優(yōu)先按照相同段之間“定值不配，時(shí)間配合”的原則進(jìn)行逐級(jí)配合，定值按本線路末端發(fā)生金屬性接地故障有規(guī)定靈敏度整定為Z2，時(shí)間與Kl處距離后備保護(hù)II段配合，時(shí)間級(jí)差A(yù)t取0.2S，其時(shí)間整定為T2+At，此段線路的II段整定即完成。繼續(xù)下一級(jí)線路開(kāi)關(guān)K3所在線路距離后備保護(hù)II段的整定，其與K2處的保護(hù)II段配合，假設(shè)其配合后的時(shí)間大于距離II段時(shí)延上限2S，則此時(shí)其定值和時(shí)間按照與K2處保護(hù)的縱聯(lián)保護(hù)配合，定值為Z2’，時(shí)間級(jí)差取0. 7S，即K3處保護(hù)II段的定值為Z2’，時(shí)間整定為0. 7S。4、對(duì)距離后備保護(hù)III段進(jìn)行整定首先，確定基準(zhǔn)側(cè)，按照與步驟3中相同的方法確定；其次，對(duì)基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)III段進(jìn)行整定，按躲過(guò)本線路的最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗整定，并保證本線路末端發(fā)生金屬性故障有規(guī)定靈敏度整定，假設(shè)基準(zhǔn)側(cè)Kl和K4處的距離后備保護(hù)III段的定值為Z3，時(shí)間為T3 ；再次，對(duì)非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)III段進(jìn)行整定，對(duì)K2處安裝的保護(hù)，III段定值按躲過(guò)本線最大負(fù)荷時(shí)的最小負(fù)荷阻抗整定，并保證本線路末端發(fā)生金屬性故障有規(guī)定靈敏度整定，定值為Z3，時(shí)間與Kl處保護(hù)的III段配合，時(shí)間級(jí)差A(yù) t取0. 2S，則其時(shí)間整定為T3+A t，此段線路的III段整定即完成。繼續(xù)下一級(jí)線路距離后備保護(hù)III段的整定，K3 處的距離后備保護(hù)III段與K2處的距離后備保護(hù)III段配合，假設(shè)其配合后的時(shí)間大于時(shí)間定值上限4. 2S，則按現(xiàn)有配合原則進(jìn)行配合，即其定值和時(shí)間按照與K2處的距離后備保護(hù)II段配合，定值為Z3’，時(shí)間級(jí)差取0. 2S，即為T2+2At。上述整定結(jié)果可用圖2表示B1、B4為配置了雙母雙失靈的站點(diǎn)，K1、K4處保護(hù)定值及時(shí)間為基準(zhǔn)定值；K2處保護(hù)定值為按照時(shí)間逐級(jí)配合原則計(jì)算得到；K3處保護(hù)的定值為按照現(xiàn)有原則進(jìn)行配合計(jì)算得到。
權(quán)利要求
1.一種超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，包括接地距離后備保護(hù)整定和相間距離后備保護(hù)整定，具體過(guò)程如下(1)將接地距離后備保護(hù)和相間距離后備保護(hù)分別進(jìn)行三段式配置；(2)按可靠躲過(guò)區(qū)外發(fā)生金屬性故障對(duì)接地距離后備保護(hù)I段進(jìn)行整定，獲得接地距離后備保護(hù)I段定值，并確定相間距離后備保護(hù)I段的定值為與接地距離后備保護(hù)I段定值相同；(3)對(duì)接地距離后備保護(hù)II段進(jìn)行整定，獲得接地距離后備保護(hù)II段定值，并確定相間距離后備保護(hù)II段的定值為與接地距離后備保護(hù)II段定值相同；(4)對(duì)接地距離后備保護(hù)III段進(jìn)行整定，獲得接地距離后備保護(hù)III段定值，并確定相間距離后備保護(hù)III段的定值為與接地距離后備保護(hù)III段定值相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于，所述的步驟(3)中對(duì)接地距離后備保護(hù)II段進(jìn)行整定的具體過(guò)程為根據(jù)基準(zhǔn)側(cè)，將接地距離后備保護(hù)II段分為基準(zhǔn)側(cè)接地距離后備保護(hù)II段和非基準(zhǔn)側(cè)接地距離后備保護(hù)II段，其中，基準(zhǔn)側(cè)接地距離后備保護(hù)II段定值按本線路末端發(fā)生金屬性故障有靈敏度進(jìn)行整定獲得；非基準(zhǔn)側(cè)接地距離后備保護(hù)II段定值中的阻抗定值按保靈敏度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整定獲得，時(shí)間定值利用時(shí)間級(jí)差進(jìn)行逐級(jí)配合確定；其中，所述基準(zhǔn)側(cè)指對(duì)于線路上的一側(cè)保護(hù)，若其對(duì)側(cè)為配置了雙母雙失靈的站端， 則該一側(cè)保護(hù)即為配合的基準(zhǔn)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于，所述時(shí)間級(jí)差為0. 2S。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于，當(dāng)所述級(jí)差配合后的時(shí)間大于第一上限時(shí)，按如下方式進(jìn)行整定(3. 1)若保護(hù)的相鄰元件為變壓器，則與相鄰主變差動(dòng)保護(hù)配合，按躲相鄰變壓器其他母線側(cè)母線接地故障進(jìn)行整定，得到阻抗定值Zdzll和時(shí)間定值Tdzll分別為Zdzii ^ KkZ^KkKzZ χ Tdzll — Tmin其中κκ為可靠系數(shù)，Z1為本線路正序阻抗，Zt'為相鄰變壓器阻抗值，Kz為正序助增系數(shù)和零序助增系數(shù)的較小者，Tmin為最小動(dòng)作時(shí)間；(3. 2)若保護(hù)相鄰元件為線路，則接地距離后備保護(hù)II段不與相鄰接地距離后備保護(hù) ι段配合，而是從縱聯(lián)保護(hù)開(kāi)始進(jìn)行配合，阻抗定值A(chǔ)zll和時(shí)間定值Tdzll具體為Zdzii ^ KkZ^KkKzZ Tdzll — Tmin其中，Z' i為相鄰線路正序阻抗值；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于，所述步驟(3.2)中，若保護(hù)的靈敏度不滿足要求且未伸出相鄰變壓器時(shí)，則與相鄰線路的接地距離后備保護(hù)II段配合，并將獲得的定值與步驟(3. 2)中的阻抗定值的最小者作為接地距離后備保護(hù)II段實(shí)際阻抗定值，將獲得的時(shí)間與步驟(3. 2)中的時(shí)間的最大者作為接地距離后備保護(hù)Π段實(shí)際的時(shí)間定值，其中，所述與相鄰線路的接地距離后備保護(hù)II段配合獲得的阻抗定值和時(shí)間定值具體為Zdzii 彡 KkZ^KkKzZ' ，Tdzll = min (T' dzII+ Δ Τ, Tmax)其中，V π為相鄰距離后備保護(hù)II段阻抗定值，T' dzII為相鄰線路II段動(dòng)作時(shí)間，Tfflax為距離保護(hù)II段的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間，△ T為時(shí)間級(jí)差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于， 所述步驟中對(duì)接地距離后備保護(hù)III段進(jìn)行整定的具體過(guò)程為根據(jù)基準(zhǔn)側(cè)，將距離后備保護(hù)III段分為基準(zhǔn)側(cè)接地距離后備保護(hù)III段和非基準(zhǔn)側(cè)接地距離后備保護(hù)III段，其中，基準(zhǔn)側(cè)接地距離后備保護(hù)III段定值按躲過(guò)本線路的最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗整定；非基準(zhǔn)側(cè)接地距離后備保護(hù)III段定值中的阻抗定值按躲過(guò)本線最大負(fù)荷下的最小負(fù)荷阻抗，并保證本線路末端發(fā)生金屬性故障有規(guī)定靈敏度進(jìn)行整定獲得，定值中的時(shí)間定值按照時(shí)間級(jí)差進(jìn)行逐級(jí)配合整定；其中，所述基準(zhǔn)側(cè)指對(duì)于線路上的一側(cè)保護(hù)，若其對(duì)側(cè)為配置了雙母雙失靈的站端， 則該一側(cè)保護(hù)即為配合的基準(zhǔn)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于，當(dāng)逐級(jí)配合后的時(shí)間大于第二上限時(shí)，則如下步驟整定，并取根據(jù)步驟(4. 1) (4. 3)得到的阻抗定值與步驟(4. 4)得到的阻抗定值的較小值作為本線路接地距離后備保護(hù)III段阻抗定值，相應(yīng)的時(shí)間定值作為其時(shí)間定值(4. 1)首先與相鄰線路縱聯(lián)保護(hù)配合，分別得到阻抗定值和時(shí)間定值ZdzIii ^ KkZ^KkKzZ 1，Tdzlll — Tmin其中ΚΚ為可靠系數(shù)，Kz為正序助增系數(shù)和零序助增系數(shù)的較小者,Z1為本線路正序阻抗，Z' i為相鄰線路正序阻抗定值，Tfflin為接地保護(hù)III段的最小動(dòng)作時(shí)間；(4. 2)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，若靈敏度不滿足要求，則與相鄰線路的距離后備保護(hù)II段配合ZdziIi 彡 KkZ^KkKzZ ‘ ，Tdzin = min (T ‘ dzII+ Δ Τ, Tmax)其中-.V π為相鄰線路接地距離后備保護(hù)II段動(dòng)作定值，T' dzII為相鄰線路接地距離后備保護(hù)Π段動(dòng)作時(shí)間，ΔΤ為時(shí)間級(jí)差，Tmax為接地距離后備保護(hù)III段的最大動(dòng)作時(shí)間；(4. 3)校驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，若靈敏度不滿足要求，則與相鄰線路距離保護(hù)III段配合， 分別得到阻抗定值和時(shí)間定值ZdziIi 彡 KkZ^KkKzZ' ΙΠ，Tdzlll = min (T' dzIII+ Δ Τ, Tmax)其中Ζ' ΙΠ為相鄰線路接地距離后備保護(hù)III段動(dòng)作定值，T' dzIII為相鄰線路接地距離后備保護(hù)III段動(dòng)作時(shí)間；(4. 4)按可靠躲過(guò)本線路的最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小負(fù)荷阻抗整定，得到阻抗定值和時(shí)間定值ZdzIII ^ KliZfh其中=Zfh為本線路最大事故過(guò)負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的最小事故過(guò)負(fù)荷阻抗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于， 所述的按可靠躲過(guò)區(qū)外發(fā)生金屬性故障整定中，阻抗定值Zdzl和時(shí)間定值Tdzl分別為Zdzi ^ KkZgsh, Tdzl — Os其中Kk為可靠系數(shù)；Zgsh為保護(hù)所在線路最小感受阻抗。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于，線路長(zhǎng)度小于20km時(shí)，可靠系數(shù)Kk = 0. 7 (1-5/L)，其中L為線路長(zhǎng)度，單位km ；線路長(zhǎng)度大于等于20km時(shí)，可靠系數(shù)取0. 7或0. 5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述的超高壓線路的距離后備保護(hù)整定方法，其特征在于， 所述本線路末端發(fā)生金屬性故障有靈敏度整定中，時(shí)延固定取0.7S，阻抗定值A(chǔ)zll和時(shí)間定值Tdzll分別為Zdzii ^ KlmZ gsh，Tdzll — 0. 7s其中κ1ω為靈敏度<v gsh為本線路最大感受阻抗。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超高壓線路距離后備保護(hù)整定方法，包括(1)將接地距離后備保護(hù)和相間距離后備保護(hù)分別進(jìn)行三段式配置，并使接地距離后備保護(hù)各段與相間距離后備保護(hù)各段采用相同定值；(2)按可靠躲過(guò)區(qū)外發(fā)生金屬性故障對(duì)接地距離后備保護(hù)I段進(jìn)行整定，獲得接地距離后備保護(hù)I段定值和相間距離后備保護(hù)I段的定值；(3)對(duì)距離后備保護(hù)II段和III段，根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)將其整定分為基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段或III段的整定和非基準(zhǔn)側(cè)距離后備保護(hù)II段或III段的整定，分別獲得接地距離后備保護(hù)III段定值和相間距離后備保護(hù)III段的定值。本發(fā)明在未降低電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的前提下，提高了后備保護(hù)定值對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式的適應(yīng)能力，極大減輕了整定計(jì)算的工作量。
文檔編號(hào)H02H7/26GK102545174SQ20121000643
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者張弛, 曾耿暉, 朱曉華, 李一泉, 李銀紅, 王聰, 邱建, 陳志光, 黃明輝 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué), 廣東省電力調(diào)度中心