实用35kV变电站继电保护整定计算系统开发

ｌ　兰坌堑　ｓｎｅｉｉ　ｖｕ　Ｆｅｎ×　实用３　５　ｋＶ变电站继电保护整定计算系统开发　朱小倩　翟爽　张霖。田野　（１．国网山东东营市东营区供电公司，山东东营２５７０００；２．国网山东省电力公司东营供电公司，山东东营２５７０９１）　摘要：建立了基于Ｅｘｃｅｌ的３５　ｋＶ变电站继电保护整定计算系统，利用先进的办公软件进行配电网继电保护整定和管理，实现了设　备参数、短路电流计算、保护计算及校验、定值管理的整合。该系统简单易行、经济高效、实用性强，为广大配电网继电保护工作者提供了　新的思路。　关键词：继电保护；整定计算；短路电流；定值管理；Ｅｘｃｅｌ　Ｏ引言　配电网的电网结构简单，整定计算相对容易，当前绝大部　分配电网的继电保护整定计算工作仍然采用手工方式　］，而实　际上，随着配电网改造的进行，网架结构、保护配置和系统运行　方式不断发生变化，继电保护定值整定和校验任务日益加重，　手工计算工作量大、耗时长　。］、计算效率低下成为影响继电保　护整定工作的一大因素。Ｏｆｆｉｃｅ是目前最为流行的办公软件，　Ｅｘｃｅｌ是其重要组成部分，它操作简单，包含大量公式函数可以　应用选择，能方便地执行计算、分析信息并管理电子表格。因　此，如能采用办公软件Ｅｘｃｅｌ进行配电网继电保护整定和校验，　工作人员可快速掌握使用方法，大大提高工作效率。　１参数计算　本文以山东地区某３５　ｋＶ变电站为例，介绍３５　ｋＶ变压器　保护整定方案。该变电站有两台主变，撑１主变容量为Ｓ　，额定　电压为Ｕ　／Ｕ２，短路阻抗为Ｕ　；捍２主变容量为　，额定电压　为　／　，短路阻抗为　％。则＃１变压器和撑２变压器归算　到高压侧的变压器阻抗分别为：　一　・　一　・譬　高压侧额定电流分别为：　Ｌｌ一　Ｓ　Ｕ　・√３　Ｓ２　一而Ｕ　・√３　　已知上级变电站最大运行方式和最小运行方式下３５　ｋＶ　母线系统阻抗分别为　、　，容量和电压的基准值分别为　ＳＮ、ＵＮ。３５　ｋＶ进线线路长度如、电阻ｒｏ、电抗　，该３５　ｋＶ变　电站３５　ｋＶ母线系统阻抗为：　Ｚｏ　：　．　．厢　ｚ０ＴｌＩｌ１一　・娶＋ｆ０・屑　该变电站最大运行方式和最小运行方式下归算到主变高　压侧的１０　ｋＶ母线系统阻抗为：　Ｚ１一＝Ｚｈ　／／　＋Ｚｏ—　Ｚｌ　一ｍａｘ（　１，　）＋Ｚｏ～　由此可得出变压器各侧外部发生短路时最大运行方式下　的三相短路电流、最小运行方式下的两相短路电流：　１５２　＝　该变电站最大运行方式和最小运行方式下归算到主变低　压侧的１０　ｋＶ母线系统阻抗为：　＝～Ｚ１一・　Ｚ２～　・　１０　ｋＶ出线线路长度ｌ　、电阻ｎ、电抗ｚ　，则线路阻抗为：　—ｚ　・～　可　线路末端最大短路电流为：　２系统开发　基于上述计算思路，本文开发了基于Ｅｘｃｅｌ的实用３５　ｋＶ　变电站保护整定计算系统，选取变压器参数、上级母线系统阻　抗、ＣＴ变比、线路参数为原始参数，通过公式编程实现额定电　流、短路电流等基本参数计算，按照设定的整定方案编辑定值　计算和校验公式，实现数据自动处理和归档。　为便于查看，该系统分为两个数据相关联的工作表，分别　进行３５　ｋＶ变压器保护整定计算和１０　ｋＶ出线保护整定计算，　计算样表分别如图１、图２所示。工作人员只需输入一次原始　数据，便可根据计算结果和经验适当取值。　３系统功能　３．１根据设定的整定方案进行整定计算和校验　根据整定方案实现了对３５　ｋＶ变压器保护、１０　ｋＶ线路保　护的整定计算，同时实现了变压器高后备保护灵敏度校验，低　后备保护与高后备保护、１０　ｋＶ出线速断最大保护定值校验。　３．２短路电流计算　该系统提供了准确的短路电流计算功能。首先，可计算变　压器各侧外部发生短路时最大运行方式下的三相短路电流、最　小运行方式下的两相短路电流；其次，可计算１Ｏ　ｋＶ线路末端　最大短路电流。　３．３数据整合与定值管理　该系统建立了一个参数齐全的配电网继电保护整定计算　数据库，实现了设备参数、短路电流计算、保护计算及校验、定　值管理的整合，基本参数和计算结果一目了然，计算公式可灵　活编辑，需重新计算保护定值时，只要根据实际情况对原始参　数进行微调，操作简单易行。　ｓｎｅｊ　ｉｖｕ　Ｆｅｎ×　：　量坌　＿　Ｉｄ　Ｉ　Ｉ¨Ｉ．　Ｉ５　Ｉ矗ｍ　Ｉ　ｌ　ｈ　－　ｔ　哪　ｌ６　Ｉ＾ｌｌ：Ｌｐｈ　ｌ　Ｊ　…－…Ｉ…ｌ　…ｌ２　ｌ８　Ｉｄｌｆｈｌ　Ｉ　２・ｋ　图１　３５　ｋＶ变压器保护整定计算样表　１　＾Ｆ６，　＾　——　■Ｌｕ佃　…　＾ｒ　…　Ｉｌ主壹参藏　砷主壹事教　＃■　ｔ■　¨　●ｔ　“１¨　　●∞　‘∞　●曲　图２　１０　ｋＶ出线保护整定计算样表　４结语　本文建立的基于Ｅｘｃｅｌ的３５　ｋＶ变电站继电保护整定计算　［２］曾杰．基于ｃ／ｓ模式的配电网继电保护整定系统的研究与开　发［Ｄ］．武汉：华中科技大学，２００４．　［３］周鼎．变压器保护整定计算研究及系统开发［Ｄ］．武汉：华中科　技大学，２００６．　系统，不仅简化了Ｔ作流程，还实现了短路电流计算、基本参数　归档、整定计算和定值校验的整合，便于调整、修改和核对。该　系统简单易行、经济高效，为广大配电网继电保护Ｔ作者提供　了新的思路。尹　［参考文献］　［１］钟耀星．县级电网继电保护整定系统研制与应用［Ｄ］．南昌：南　昌大学，２０１３．　（上接第１５１页）　收稿日期：２０１５—０４—０１　作者简介：朱小倩（１９８６一），女。山东微山人，硕十研究生，Ｔ　程师．从事配网调控工作。　几何参数进行优化，得到了使受电弓获得更佳性能的一组优化　参数。通过优化，弓头横向位移从１４６．２５８　ｍｍ减小为２６．２５ｌ　２　ｍｍ，大大减少了偏移量，完全达到技术规范和标准要求，使　得受电弓在升弓过程中更稳定。弓头平衡杆最大偏转角由　６．１，１。减小为０．９３。，使弓头平衡杆更加接近于平动。因此，经　过优化后的结构参数更加合理，受电弓性能更加优越。　［参考文献］　ａｎｅｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｅｖｏｌｕ—　ｔｉｏｎａｒｙ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐａｎｔｏｇｒａｐｈ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｔｒａｉｎ　ＬＪ＿ｊ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，２６　（１０）：３２５２　３２６０．　［４］ＧＢ／Ｔ２１５６１．２—２０（）８轨道交通机车车辆受电弓特性和试验　第２部分：地铁与轻轨车辆受电弓Ｉｓ］．　［５］张娟．现代ＣＡＤ／ＣＡＥ技术在受电弓设计中的应用研究［Ｄ］．　长沙：湖南大学，２００４．　［１］周晓津．中同城市地铁建设准人标准研究［Ｊ］．中国软科学，　２ｏ１３（９）：１６９—１７８．　［２］Ｚｈｏｕ　Ｎｉｎｇ，Ｚｈａｎｇ　Ｗｅｉｈｕａ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｒｆｌ—　ａｎｃｅ　ａｎｄ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｐａｎｔｏｇｒａｐｈ　ａｎｄ　ｃａｔｅ—　ｎａｒｙ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ，２０１　１，　４７（２）：２８８—２９５．　收稿日期：２０１５—０４—０８　作者简介：周森（１９８９）。男，江苏扬州人．在读硕士研究生，　研究方向：机械结构动态优化设计。　［３］Ｊｉｎ　Ｈｅｅ　Ｉ．ｅｅ，Ｙｏｕｎｇ－Ｇｕｋ　Ｋｉｍ，Ｊｉｎ－Ｓｕｎｇ　Ｐａｉｋ，ｅｔ　ａ１．Ｐｅｒｆｏｒｍ—　机电信息２０１５年第ｌ５期总第４４１期１５３