区域输变电网运行故障防范措施探究

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1、区域输变电网运行故障防范措施探究摘要：作为电网安全最前沿的区域输变电网，其运行状况直接影响到整个电网运行的安全与稳定。本文为响应"安全年”活动的号召，将结合自身工作实际，针对某区域输变电网N—1故障的分析，着重探讨和研究了其故障防范措施的具体应用。关键词：区域输变电网运行故障防范措施要避免区域输变电网各种故障的发生，以保证其运行的安全与可靠，这就要求我们不仅要做好区域输变电网在设计阶段的规划工作，还还应对其进行经常性的故障检验，并通过对安全可靠性能的评估以制定科学的事故预案，使得区域输变电网的故障发生几率达到

2、最大化的降低。1、区域输变电网故障防范系统应实现的目标(1)在区域输变电网运行方式确定的基础上，逐一对网络拓扑中的主变支路、线路之路和母线进行故障的设定，再通过短路计算软件的调用，以计算出在各种故障情况下的故障量，进而得到输变电网设备对短路的承受能力，如PT、CT、刀闸和开关等的短路动热稳定、开关抗短路电流的安全系数等等。同时，使用短路的稳态常量以校验各个母线的电压，使用短路的暂态常量以校验出保护装置的动作行为。(1)利用计算出的初始设定故障量，以模拟区域输变电网配置保护的动作行为，同时检验出保护配合的情况。

3、(2)利用已确定的电网运行方式，对故障前的电网在线数据和各种故障后可能出现的运行方式进行设定，运行方式主要包括了备用电源自动投切装置自动投切至正常设备运行、人工设定操作设备变更以及故障恢复决策系统等等，然后通过潮流计算软件的调用，以计算出区域输变电网在各种恢复下的潮流分布，最后校验出各母线的电压水平和支路线路、主变线路的负荷水平。(3)通过以上校验和计算的完成，以辅助制定出区域输变电网在N-1状态下的相关事故处理措施。当区域输变电网在实际运行中发生故障时，该事故处理措施能够迅速完成对故障的分析与确认，并能以报

4、告的形式进行存盘，方便随时打印出分析报告。(4)区域输变电网故障防范系统应具有一定的数据标准性和软件的独立性，以方便在其他区域电网中使用。2、区域输变电网故障防范系统的数据设计该系统需要的数据包括了保护装置的型号、保护名称、备自投方式和备自投定值(线路1掉闸时间、线路1电压启动定值、线路2合闸时间、线路2电压允许定值等等)。(1)数据取自MIS系统的设备库的包括了：系统及元件保护数据、线路及变电设备数据、备用电源自投装置和线路ZCH等等。(1)数据取自SCADA系统的包括了电网遥信数据、电网遥测数据、网络状态

5、估计数据和分析状态网络拓扑数据等等。3、区域输变电网故障防范系统分析3.1区域输变电网分析方式的选定和数据的确认是指通过在SCADA中拍照的方式，以提取出对选定方式下的区域输变电网运行状态数据，主要包括了各项实时遥测量和实时开关状态，并通过状态估计对各个采集量进行修正。历史数据的调用处理是从历史数据库中获取以前保存的某一时刻的电网运行数据或者是获取某种典型的电网运行方式，并进行状态估计以得到实际所需的电网运行数据。3.2故障的设置系统的故障设置包括了自动故障设置和人工故障设置两方面：(1)自动故障设置：对已经

6、确认的网络拓扑图上的线路、变压器、母线等各个元件进行逐一的故障设置，其中支路线路和变压器按照阻抗的90%、70%和10%进行分别设置。故障类型的选取主要包括了单相断线和接地故障，两相断线、接地、短路故障和三相断线和短路故障(2)人工故障设置：如只需要对一些特定的故障分析时，可人工设置多个电网的单一性故障，例如单一选择故障地点、故障类型或者故障设备进行设置。3.3对选定类型故障的计算故障计算的内容主要是算出拓扑图中所对应的电网方式下的故障电流和电压的分布。3.4设备抗短路故障校验通过对选定类型故障的计算，得出短

7、路的电流和电压，然后通过与MIS系统中的设备数据库中的热稳定电流、动稳定电流值和额定短路电流进行对比，以校验出各个设备在这类故障中的抗短路的能力。(1)短路校验：指短路故障时计算得出的冲击电流和短路电流，以校验得出电网设备的短路承受能力。主要包括了对熔断器和断路器的开断电流校验,PT、CT、母线、刀闸、电力电缆、熔断器和开关等设备的动热稳定性校验。(2)故障后运行方式的校验：指故障发生后区域输变电网通过故障恢复决策系统、备用电源自动投切装置或者人工设定操作等方式的确定，并进行潮流计算结果，以校验线路、变压器和

8、母线等各个电网设备的电压越限情况，以及线路和变压器的过负荷情况。3.5自动和保护装置的动作模拟利用MIS系统设备数据库中的时间值和电量值，与上述计算得出的短路电流值进行对比，可得以模拟保护动作行为和记录保护动作的结果。3.6潮流计算利用保护动作结果的记录和SCADA经状态统计后的数据,以此计算出潮流的分布。3.7设备额定负载和母线电压的校验利用潮流计算的结果，校验得出系统各母线的电压，并通过与MIS