地区电网110kV下继电保护定值级差校核软件

【摘 要】针对过流保护对上下级保护定值的级差要求,利用计算机技术手段,开发了一种变电站10kV系统和主变定值配合关系校核的小软件,该软件能自动读取厂站内不同设备的定值单并进行智能分析,根据配合关系进行自动地、人工可调控地匹配校核；最后生成该厂站的综合校核报表以及不满足要求的匹配定值说明,以供定值管理人员直观、方便的参考分析、矫正.

【关 键 词 】继电保护；定值；校核

0.引言

继电保护有“四性”要求, 包括灵敏性、选择性、速动性和可靠性.除了可靠性依赖保护装置外,其他3项均和整定值有直接关联,对于过流保护来说,上下级之间的级差配合更显得尤为重要.【1】

目前,为保证保护定值的准确性,大部分供电局均在每年迎峰度夏前,举行一次现场定值核对,由继保人员到各变电站从装置打印定值单并与调度下发正式定值单核对,确保定值单执行的准确性,然而在定值单是否合适的问题上没有做类似的校核,主要的问题在于调度定值整定人员配置有限,不可能做到每年对全网的定值重新校核一遍,因此,有必要开发一套定值级差校核软件,利用计算机技术手段,大大减少定值级差校核的工作量,提高电网定值管理运行水平.

1.系统设计

珠海供电局设计了一套简单、实用的继电保护定值级差校核软件.该软件将厂站内不同设备的定值单进行智能分析,并根据配合关系进行自动地、人工可调控地匹配校核；据《变电站10kV系统和主变定值配合校核工作的检查标准》最后生成该厂站的综合校核报表以及不满足要求的匹配定值说明.软件基本结构图如图1所示：

图1 定值级差校核软件基本结构图

2.系统功能实现

2.1 数据的获取

该层的功能是收集实现校核功能所需要的电力系统相关参数,主要为参与定值级差校核的相关电力元件定值参数.通过规范定值单格式（EXCEL格式）,软件自动搜索定值单中对应列中的关键字,自动获取参与定值计算所需的定值,数据分为以下三个部分.

（1）主变保护定值：主要读取高、低后备保护过流定值及时间、零序保护过流及时间等.

（2）接地变保护定值：主要读取接地变速断、过流、零序保护定值及时间,用于与分段开关、馈线开关进行级差校核.

（3）母线附属设备保护定值：主要指馈线、母联、电容器、站用变等接于母线上的带保护功能的设备,读取速断、过流、零序保护定值及时间,与母联开关、主变后备保护、接地变保护等上级保护定值进线级差校核.

2.2 配合项修改

根据变电站具体接线方式的不同,可人工修改定值级差校核配合项目.软件默认配合项全部选中,及所有设备均根据设备所处位置与其上、下级设备定值进行级差校核,如果用户想修改,可单击该配合项单元格,取消该配合的设备,如图2所示：

图2 定值配合项修改

2.3 接地变接线方式设置

根据接地变实际接线情况,可人工选择接地变是接于母线,还是接于母线桥上,默认选中接于母线.如下图3所示：

图3 接地变设置

2.4 定值校核

定值校核功能是根据输入的定值单及人工设置的配合项与接线方式,确定参与校核设备的上下级关系及校核原则,通过软件分析计算检验定值之间的级差配合情况,该部分功能分为两部分.

（1）运行方式分析模块：根据人工设置的配合项及接线方式,分析站内的运行方式及设备的上下级关系,确定参与校核的设备及对应的校核原则.

（2）定值校核模块：根据选定的校核设备及校核原则,实现设备保护定值的级差校核.

2.5 结果的输出

该层主要功能是输出校核的结果,根据约定的格式输出用户所需定值校核结果,并得出定值级差校核结论及说明,以帮助定值整定人员发现定值配合存在的问题并及时纠正.

3.定值校核的基本规则

定值整定过程必须严格遵循整定规程,《南方电网10―110kV系统继电保护整定计算规程》为南网公司各地区供电局提供了定值整定计算的基本原则,而定值校核可视为定值整定计算的逆过程,因此,定值校核以南网公司《南方电网10―110kV系统继电保护整定计算规程》为基础,主要校核变电站内主变与10kV系统设备保护定值之间的选择性.【2】

3.1 馈线保护

（1）非开关站出线.过流I段定值<母联过流I段定值,时间≤0.3s；过流II段定值<母联过流II段定值,时间≤0.6s；过流III段定值<母联过流III段定值,时间≤0.6s；

（2）开关站出线.过流I段定值按线路出口有灵敏度,时间0s；过流II段定值<母联过流I段定值,时间≤0.6s；过流III段定值<母联过流II、III段定值,时间≤0.9s；

3.2 电容器保护

速断电流定值<母联过流I段定值,时间=0.1～0.2s<母联过流I段时间；过流定值<母联过流II段定值,时间<母联过流II段时间；零序过流定值<接地变零序I段电流定值,时间<接地变零序I段电流时间；

3.3 站用变保护：

速断电流定值<母联过流I段定值,时间=0s；过流定值<母联过流II段定值,时间=0.6～0.9s<母联过流II段时间；高压零流定值<接地变零序I段电流定值,时间<接地变零序I段电流时间；

3.4 电抗器保护：

速断电流定值<母联过流I段定值,时间=0s；过流定值<母联过流II段定值,时间=0.5～1.0s<母联过流II段时间；零序过流定值<接地变零序I段电流定值,时间<接地变零序I段电流时间；

3.5接地变保护：

（1） 接于母线的接地变,配置独立的接地变保护装置.速断时间等于0s；过流时间等于主变变低后备过流切变低开关时间；零序过流定值>10kV出线零序保护定值；时间>10kV出线零序保护时间；

（2） 接于母线桥的接地变,接地变零序过流保护在主变高后备保护中实现 ,无过流保护；零序过流定值>10kV出线零序保护定值,时间>10kV出线零序保护时间；

3.6分段保护：

速断电流定值≤主变变低后备过流I段定值,时间等于0.9s≤主变变低后备过流I段时间；过流定值≤主变变低后备过流II段定值,时间等于1.2s≤主变变低后备过流II段时间；

3.7主变低后备保护：

限时速断电流定值≥分段速断保护电流定值,时间等于0.9s切分段≥分段速断保护时间；过流定值≥分段过流保护电流定值,时间等于1.2s切分段≥分段过流保护时间；

3.8 主变高后备保护：

限时速断电流定值≥主变变低后备过流I段定值,时间等于1.2s切变低≥主变变低后备过流I段时间；过流定值≥主变变低后备过流II段定值,时间等于1.5s≥主变变低后备过流II段时间；

3.9对侧110kV线路保护：

距离III段电流定值：I等于11*0.9*110000/[√3*1.1*（ZIII*1100/nCT）],其中：ZIII为110kV线路距离III段定值,nCT为110kV线路开关CT变比,距离III段电流定值≥主变变高后备过流I段定值,距离III段时间≤2.1s、>主变变高后备过流I段时间

4.结语

本文介绍了珠海供电局开发的一套简单、实用的地区电网110kV及以下继电保护定值级差校核软件.将保护定值级差校核软件应用于地区电网定值整定计算领域,有利于提高地区电网定值的准确性,使继电保护定值校核与管理工作更加科学有效,大大提高了继电保护定值管理水平,对保证地区电网的安全稳定运行具有重要的现实意义.