前段時(shí)間幫朋友做一套35kV單側(cè)電源輻射網(wǎng)的繼電保護(hù)整定方案核心就是經(jīng)典的三段式電流保護(hù)。說實(shí)話這套東西教材上講得不少但真正從短路電流計(jì)算、逐段整定、靈敏度校驗(yàn)、時(shí)限配合一路做到仿真驗(yàn)證里面值得摳的細(xì)節(jié)遠(yuǎn)比想象中多。這篇就把這次“三段式電流保護(hù)方案設(shè)計(jì)及仿真分析”的完整過程整理出來包括每段保護(hù)的整定邏輯、計(jì)算案例、仿真建模思路以及幾個(gè)實(shí)打?qū)嵅冗^的坑。適合正在做課程設(shè)計(jì)、剛接觸整定計(jì)算或者想系統(tǒng)把三段式電流保護(hù)搞明白的人參考。我不打算講一堆脫離實(shí)際的公式推導(dǎo)而是用一個(gè)具體的輻射網(wǎng)案例把每一段怎么算、為什么這么算、算完之后怎么驗(yàn)證完整串一遍。1. 方案設(shè)計(jì)思路三段式電流保護(hù)到底在解決什么問題1.1 三段保護(hù)的分工邏輯三段式電流保護(hù)的核心矛盾其實(shí)就兩個(gè)靈敏度與選擇性的平衡以及動(dòng)作速度與可靠性的取舍。單靠一段電流保護(hù)根本不可能同時(shí)滿足“區(qū)內(nèi)故障要快速切除、區(qū)外故障不能誤動(dòng)”這兩個(gè)要求所以才有I段、II段、III段的配合體系。I段是無時(shí)限電流速斷保護(hù)按躲過本線路末端最大短路電流整定動(dòng)作時(shí)間理論上為零。它的特點(diǎn)是快但保護(hù)范圍只有線路前段的一部分必然存在死區(qū)。II段是限時(shí)電流速斷保護(hù)它的任務(wù)是補(bǔ)齊I段夠不到的那段線路保護(hù)本線路全長(zhǎng)同時(shí)帶0.3到0.5秒的短延時(shí)靠延時(shí)與下級(jí)保護(hù)配合。III段是定時(shí)限過電流保護(hù)按躲過最大負(fù)荷電流整定延時(shí)最長(zhǎng)做本線路和相鄰線路的后備保護(hù)。用一個(gè)不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)芎枚念惐菼段就像公司里的前臺(tái)值班員看到火情立刻拉警報(bào)但只能盯著門口這一片II段像樓層巡邏員慢半拍但能覆蓋整個(gè)樓層III段像消防中控室動(dòng)作最慢但全樓都在它監(jiān)控底下。三者的動(dòng)作電流依次遞減動(dòng)作時(shí)間依次遞增這樣既保證了本級(jí)故障能快速切除又不會(huì)越級(jí)跳閘。1.2 方案選型與適用邊界做方案選型時(shí)首先要確認(rèn)的是這套三段式電流保護(hù)能不能用、用在什么電壓等級(jí)。根據(jù)我的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)三段式電流保護(hù)比較理想的應(yīng)用場(chǎng)景是35kV及以下、單側(cè)電源、輻射形結(jié)構(gòu)、線路長(zhǎng)度適中的配電網(wǎng)。這類網(wǎng)絡(luò)短路電流隨距離變化明顯各段整定值能拉開梯度配合起來才可靠。如果網(wǎng)絡(luò)太密、線路太短或者系統(tǒng)阻抗很小而線路阻抗也不大那么線路末端和相鄰線路末端的短路電流相差無幾I段和II段定值擠在一起靈敏度校驗(yàn)很難通過。雙側(cè)電源或環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)就更麻煩故障時(shí)電流可能從兩端流向故障點(diǎn)單純靠幅值大小分不清方向必須加方向元件甚至改用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。110kV及以上骨干網(wǎng)架網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式復(fù)雜短路電流變化范圍大一般直接用距離保護(hù)不再用三段式電流保護(hù)。所以拿到一個(gè)保護(hù)方案需求時(shí)別急著算定值先花半小時(shí)把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)、線路參數(shù)、運(yùn)行方式變化范圍搞清楚。這一步判斷錯(cuò)了后面整定計(jì)算再精確也是白搭。2. 整定計(jì)算全流程以35kV輻射網(wǎng)為例逐步算2.1 計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)等值阻抗這次用的案例場(chǎng)景是一條35kV單側(cè)電源輻射網(wǎng)絡(luò)變電站A出線到變電站B再?gòu)淖冸娬綛出線到變電站C兩條線路串起來。為了把三段式配合講透我把線路長(zhǎng)度刻意設(shè)置成“本線短、下級(jí)線長(zhǎng)”的形態(tài)這樣II段與下級(jí)I段的配合會(huì)比較順利也方便后續(xù)演示靈敏度校驗(yàn)和時(shí)限階梯。系統(tǒng)側(cè)等值阻抗按兩個(gè)運(yùn)行方式給出最大運(yùn)行方式下等值阻抗取0.5Ω最小運(yùn)行方式下取1.0Ω。線路單位長(zhǎng)度阻抗按0.4Ω/km估算這是架空線路一個(gè)比較常見的經(jīng)驗(yàn)值實(shí)際工程中應(yīng)該用線路的正序阻抗參數(shù)而不是拍腦袋。L1長(zhǎng)度10km阻抗4ΩL2長(zhǎng)度60km阻抗24Ω。基準(zhǔn)電壓用35kV頻率50Hz。短路電流計(jì)算是整定的地基。我先把幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的短路電流全部算出來后面每一段的整定都要從這里取數(shù)。B點(diǎn)是L1末端最大運(yùn)行方式下三相短路電流為35000除以根號(hào)3再除以總阻抗4.5Ω得到大約4490A。最小運(yùn)行方式下B點(diǎn)兩相短路電流為3500A。C點(diǎn)是L2末端最大運(yùn)行方式下三相短路電流約709A最小運(yùn)行方式下兩相短路電流約603A。這些數(shù)要反復(fù)用到建議整理成一張短路電流匯總表貼在方案首頁后續(xù)不管是整定計(jì)算還是仿真參數(shù)設(shè)置直接查表就行省得每次回頭重算。我當(dāng)時(shí)就是先建了這張表整套方案的計(jì)算效率高了很多。2.2 I段電流速斷保護(hù)整定計(jì)算I段整定的原則是躲過本線路末端最大運(yùn)行方式下的三相短路電流防止區(qū)外故障時(shí)誤動(dòng)。整定公式為動(dòng)作電流等于可靠系數(shù)乘以本線路末端三相短路電流最大值可靠系數(shù)取1.2到1.3。用本案例的數(shù)據(jù)L1末端的最大三相短路電流是4490A取可靠系數(shù)1.25I段動(dòng)作電流整定為5612A。這個(gè)定值意味著L1末端發(fā)生三相短路時(shí)I段不會(huì)動(dòng)作因?yàn)槎搪冯娏?490A小于整定值5612A。這聽上去好像不合理但恰恰是設(shè)計(jì)意圖——I段本來就不追求保護(hù)全長(zhǎng)它只負(fù)責(zé)線路前端的一段。I段的實(shí)際保護(hù)范圍可以反算出來。在最大運(yùn)行方式下短路電流等于整定值5612A的短路點(diǎn)對(duì)應(yīng)的總阻抗是3.60Ω扣除系統(tǒng)阻抗0.5Ω后剩余3.10Ω對(duì)應(yīng)線路長(zhǎng)度約7.75km。也就是說最大運(yùn)行方式下I段保護(hù)范圍大約覆蓋L1的77.5%。在最小運(yùn)行方式下按兩相短路校驗(yàn)I段保護(hù)范圍約5.3km只有53%。這兩個(gè)數(shù)一出來I段“保不了全長(zhǎng)”的特點(diǎn)就很直觀了。需要提醒的是可靠系數(shù)不能取得太小否則保護(hù)范圍延伸過長(zhǎng)靠近線路末端故障時(shí)可能越區(qū)動(dòng)作也不能取得太大否則保護(hù)范圍太短II段的負(fù)擔(dān)會(huì)加重。實(shí)際工程中這個(gè)系數(shù)一般按1.2到1.3選取個(gè)別需要延長(zhǎng)保護(hù)范圍時(shí)可以適當(dāng)下調(diào)但低過1.15就要非常謹(jǐn)慎。2.3 II段限時(shí)電流速斷保護(hù)整定計(jì)算II段要解決I段保護(hù)不到線路末端的問題它的動(dòng)作電流按與下級(jí)線路I段配合來整定動(dòng)作電流等于配合可靠系數(shù)乘以相鄰線路I段的動(dòng)作電流配合可靠系數(shù)取1.1到1.2。這樣做的目的是讓II段的保護(hù)范圍不超出下級(jí)I段的保護(hù)范圍終點(diǎn)靠延時(shí)保證選擇性。先算下線路L2的I段定值。L2末端最大三相短路電流709A乘以可靠系數(shù)1.25得到886A。然后保護(hù)1的II段定值取1.1乘以886A約975A。這個(gè)定值比本線路末端最小兩相短路電流3500A小很多靈敏度自然滿足要求。II段靈敏度校驗(yàn)公式是本線路末端最小兩相短路電流除以II段動(dòng)作電流結(jié)果要大于等于1.3到1.5。本案例算出來是3.59余量非常大。II段動(dòng)作時(shí)間選擇也是配合邏輯的一部分。II段帶0.3到0.5秒延時(shí)這個(gè)延時(shí)是為了等下級(jí)I段先動(dòng)作。在本案例中如果故障發(fā)生在L2上且處于保護(hù)2的I段范圍內(nèi)保護(hù)2會(huì)瞬時(shí)跳閘保護(hù)1的II段雖然啟動(dòng)了但還沒等到延時(shí)結(jié)束故障已經(jīng)被下級(jí)切除它就不會(huì)再跳。如果下級(jí)保護(hù)拒動(dòng)保護(hù)1的II段延時(shí)結(jié)束后動(dòng)作充當(dāng)后備。這個(gè)“上級(jí)啟動(dòng)但下級(jí)先跳”的場(chǎng)景在仿真里能看得很清楚。II段配合同樣有個(gè)重要概念叫分支系數(shù)。前面計(jì)算假設(shè)故障電流全程不變但實(shí)際如果相鄰線路中間有其他電源或T接負(fù)荷流過本保護(hù)的電流和故障點(diǎn)的電流不一定相等這時(shí)需要在配合公式里引入分支系數(shù)。判據(jù)是分支系數(shù)小于等于1時(shí)II段更靈敏大于1時(shí)整定值要適當(dāng)放大。我在最初設(shè)計(jì)方案時(shí)忽略了這點(diǎn)導(dǎo)致仿真時(shí)發(fā)現(xiàn)II段配合邊界不準(zhǔn)后來補(bǔ)上分支系數(shù)分析才解釋通。做整定方案時(shí)務(wù)必先確認(rèn)相鄰線路上有沒有分支電源或負(fù)荷再?zèng)Q定要不要算分支系數(shù)。2.4 III段定時(shí)限過電流保護(hù)整定計(jì)算III段是整條線路的最后防線動(dòng)作電流按躲過本線路最大負(fù)荷電流整定同時(shí)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)和電流繼電器返回系數(shù)的影響。整定公式是動(dòng)作電流等于可靠系數(shù)乘以自啟動(dòng)系數(shù)再乘以最大負(fù)荷電流最后除以返回系數(shù)。可靠系數(shù)取1.15到1.25自啟動(dòng)系數(shù)按負(fù)荷性質(zhì)取1.5到3返回系數(shù)取0.85到0.95。本案例中L1的最大負(fù)荷電流按300A計(jì)算取可靠系數(shù)1.2、自啟動(dòng)系數(shù)2.0、返回系數(shù)0.85III段動(dòng)作電流算出來約847A。近后備靈敏度用本線路末端最小兩相短路電流3500A除以847A約4.13滿足要求。但遠(yuǎn)后備靈敏度就出問題了相鄰線路L2末端最小兩相短路電流只有603A除以847A只有0.71遠(yuǎn)低于1.2的合格標(biāo)準(zhǔn)。這說明在長(zhǎng)線路末端故障時(shí)保護(hù)1的III段根本啟動(dòng)不了。仿真時(shí)我也專門驗(yàn)證了這一點(diǎn)C點(diǎn)發(fā)生兩相短路保護(hù)1的III段確實(shí)沒有任何動(dòng)作最后靠保護(hù)2自己的III段切除故障。遠(yuǎn)后備靈敏度不足在長(zhǎng)線路場(chǎng)景中很常見處理思路無非幾種適當(dāng)降低III段定值、把自啟動(dòng)系數(shù)取小一點(diǎn)、縮短相鄰線路長(zhǎng)度、或者干脆接受“遠(yuǎn)后備不滿足”但要在方案里明確標(biāo)注風(fēng)險(xiǎn)并考慮配置其他后備手段。III段時(shí)限必須放進(jìn)全網(wǎng)階梯配合里統(tǒng)一考慮。本案例末端保護(hù)L2的III段延時(shí)定為1.0秒保護(hù)1的III段比它大一個(gè)時(shí)間階梯取0.5秒就是1.5秒。這樣從末端往電源側(cè)逐級(jí)增大延時(shí)任何一級(jí)故障都只由離故障最近的那套保護(hù)動(dòng)作切除不會(huì)全線一起跳。三段式電流保護(hù)完整參數(shù)表如下這個(gè)表也是后續(xù)仿真建模的直接依據(jù)保護(hù)安裝位置段別動(dòng)作電流(A)動(dòng)作時(shí)間(s)保護(hù)范圍/作用保護(hù)1(L1首端)I段56120L1前段約53%~77%保護(hù)1(L1首端)II段9750.5L1全長(zhǎng)并延伸至L2前段后備下級(jí)I段保護(hù)1(L1首端)III段8471.5L1近后備遠(yuǎn)后備不滿足保護(hù)2(L2首端)I段8860L2前段約70%~82%保護(hù)2(L2首端)III段5651.0L2全長(zhǎng)及近端后備3. 仿真建模與動(dòng)作行為驗(yàn)證3.1 仿真模型搭建要點(diǎn)整定計(jì)算完成后必須用仿真驗(yàn)證整套方案在典型故障工況下是否按預(yù)期動(dòng)作。我用的工具是MATLAB/Simulink的SimPowerSystems庫這套環(huán)境對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真支持很成熟搭輻射網(wǎng)模型并不復(fù)雜。模型按主電路和控制邏輯兩部分來搭。主電路包含一個(gè)三相電壓源線電壓35kV、頻率50Hz內(nèi)部阻抗用串聯(lián)R-L模塊等效分別對(duì)應(yīng)最大和最小運(yùn)行方式兩段輸電線路用Three-Phase PI Section模塊每段按R和L參數(shù)填入故障用Three-Phase Fault模塊可以分別設(shè)置故障類型、接地電阻、故障起始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間。電流測(cè)量用Three-Phase V-I Measurement模塊直接輸出三相電流波形?？刂七壿嫴糠窒鄬?duì)關(guān)鍵。三相電流經(jīng)過RMS模塊轉(zhuǎn)換成有效值然后與各段整定值比較。比較環(huán)節(jié)用Relay模塊實(shí)現(xiàn)它帶滯環(huán)特性可以避免電流在定值附近波動(dòng)時(shí)輸出反復(fù)抖動(dòng)這一點(diǎn)在實(shí)際保護(hù)里對(duì)應(yīng)的是繼電器的動(dòng)作特性。每段保護(hù)單獨(dú)一個(gè)Relay模塊整定值分別設(shè)為各段的動(dòng)作電流。跳閘邏輯上I段輸出直接驅(qū)動(dòng)斷路器跳閘信號(hào)II段和III段輸出先經(jīng)過延時(shí)模塊再驅(qū)動(dòng)斷路器。斷路器模塊用Three-Phase Breaker設(shè)置初始狀態(tài)為閉合只要外部跳閘信號(hào)到達(dá)就三相同時(shí)斷開。仿真時(shí)建議把故障時(shí)間設(shè)在1秒處讓系統(tǒng)先運(yùn)行一個(gè)周期進(jìn)入穩(wěn)態(tài)再投入故障。故障持續(xù)時(shí)間可以設(shè)成0.3秒或0.6秒配合各段動(dòng)作時(shí)間來觀察完整的“故障發(fā)生—保護(hù)動(dòng)作—斷路器跳閘—電流歸零”過程。求解器建議用ode23tb相對(duì)容差設(shè)1e-4既能保證精度又能控制仿真時(shí)間。3.2 典型故障點(diǎn)的動(dòng)作行為分析仿真最重要的價(jià)值是驗(yàn)證選擇性。我設(shè)計(jì)了四個(gè)典型故障點(diǎn)基本覆蓋了這套方案會(huì)遇到的所有情況。第一個(gè)故障點(diǎn)在L1距首端5km處這屬于保護(hù)1的I段保護(hù)范圍之內(nèi)。最大運(yùn)行方式下該點(diǎn)三相短路電流約8080A遠(yuǎn)超I段定值5612A仿真結(jié)果顯示保護(hù)1的I段瞬時(shí)動(dòng)作0s跳閘故障被快速切除。這是最理想的情況。第二個(gè)故障點(diǎn)設(shè)在L1末端B點(diǎn)。B點(diǎn)最大三相短路電流4490A小于I段定值I段不能動(dòng)作但遠(yuǎn)大于II段定值975A所以II段啟動(dòng)延時(shí)0.5s后跳閘。這個(gè)場(chǎng)景充分說明了II段存在的意義——I段有死區(qū)必須靠II段來補(bǔ)。第三個(gè)故障點(diǎn)設(shè)在L2距B端30km處。這個(gè)位置比較微妙短路電流約1224A既大于保護(hù)2的I段定值886A也大于保護(hù)1的II段定值975A。仿真里可以看到兩套保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)但保護(hù)2的I段瞬時(shí)動(dòng)作保護(hù)1的II段還在等0.5s延時(shí)等故障被保護(hù)2切除后保護(hù)1的II段返回不會(huì)跳閘。這就是經(jīng)典的選擇性配合。第四個(gè)故障點(diǎn)設(shè)在L2末端C點(diǎn)短路電流約709A。這個(gè)電流小于保護(hù)2的I段定值也小于保護(hù)1的II段定值所以這兩段都不動(dòng)作。保護(hù)2的III段定值565A能滿足要求延時(shí)1.0s動(dòng)作切除故障。與此同時(shí)保護(hù)1的III段定值847A大于故障電流啟動(dòng)不了遠(yuǎn)后備失效。這個(gè)仿真結(jié)果和前面靈敏度計(jì)算完全一致算是把“遠(yuǎn)后備不滿足”這個(gè)隱患坐實(shí)了。把四種故障場(chǎng)景的動(dòng)作結(jié)果整理成一張表整個(gè)方案的配合邏輯就一目了然了故障位置故障電流(A)保護(hù)1動(dòng)作情況保護(hù)2動(dòng)作情況切除時(shí)間(s)L1前段5km處8080I段瞬時(shí)動(dòng)作不動(dòng)作0L1末端B點(diǎn)4490I段不動(dòng)作II段動(dòng)作不動(dòng)作0.5L2中段30km處1224II段啟動(dòng)但被下級(jí)搶先切除不跳閘I段瞬時(shí)動(dòng)作0L2末端C點(diǎn)709II段不動(dòng)作III段靈敏度不足III段延時(shí)動(dòng)作1.03.3 保護(hù)范圍與配合邊界的仿真驗(yàn)證除了典型故障點(diǎn)保護(hù)范圍也需要專門驗(yàn)證。仿真里可以通過修改故障距離逐步移動(dòng)故障點(diǎn)位置找到保護(hù)剛好動(dòng)作和剛好不動(dòng)作的臨界點(diǎn)再和整定計(jì)算的理論保護(hù)范圍對(duì)比。I段的臨界位置大概在距首端7.5到8km之間與計(jì)算值7.75km吻合得比較好說明短路電流模型和整定計(jì)算用的參數(shù)是一致的。II段的配合邊界驗(yàn)證也值得做。在L2上從首端開始逐漸向末端移動(dòng)故障點(diǎn)觀察保護(hù)1的II段是否啟動(dòng)以及保護(hù)2的I段是否搶先動(dòng)作。配合邊界處的電流正好落在975A附近此時(shí)延時(shí)配合和定值配合同時(shí)起作用保護(hù)1的II段雖然在邊界處可能啟動(dòng)但只要下級(jí)I段能可靠動(dòng)作0.5s延時(shí)足以保證選擇性。這個(gè)邊界特性在仿真波形上能看到一個(gè)很有趣的現(xiàn)象保護(hù)1的II段啟動(dòng)信號(hào)短暫出現(xiàn)后又返回?cái)嗦菲魇冀K沒有收到跳閘指令。仿真過程中我還專門驗(yàn)證了“最小運(yùn)行方式下兩相短路”這種比較苛刻的工況。三段式電流保護(hù)整定計(jì)算里靈敏度校驗(yàn)用的是最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流這是保護(hù)最容易“夠不著”的情況。在最小運(yùn)行方式下重跑B點(diǎn)和L2前段的故障保護(hù)2的I段依然可靠動(dòng)作保護(hù)1的II段靈敏度余量很大整套方案在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)依然保持可靠。4. 常見問題排查與整定調(diào)試心得4.1 靈敏度校驗(yàn)不通過怎么辦做整定方案時(shí)遇到最多的就是靈敏度校驗(yàn)不過。II段靈敏度不足常見原因是對(duì)側(cè)線路太短或者系統(tǒng)阻抗太小導(dǎo)致相鄰線路末端短路電流與本線路末端短路電流差距不大。我的處理順序一般是先嘗試把配合可靠系數(shù)從1.2降到1.1看靈敏度能否拉回合格線如果還不行檢查是否考慮了分支系數(shù)分支系數(shù)小于1時(shí)整定值可以相應(yīng)調(diào)小靈敏度會(huì)明顯改善再不行就得重新審視運(yùn)行方式的選取看最小運(yùn)行方式是不是取得過于極端。III段遠(yuǎn)后備靈敏度不足是另一種常見情況尤其在長(zhǎng)線路末端故障時(shí)短路電流衰減得很小III段定值卻要躲過大負(fù)荷電流兩者之間可能沒多少裕度。此時(shí)不要硬湊先把結(jié)論掛在方案里說清楚再評(píng)估遠(yuǎn)后備失效時(shí)系統(tǒng)能不能靠本級(jí)主保護(hù)和相鄰二套保護(hù)兜住。確實(shí)不行的話就只能在設(shè)計(jì)階段提出來要么調(diào)整線路長(zhǎng)度和負(fù)荷分布要么考慮配置距離保護(hù)或數(shù)字式保護(hù)來替代純電流幅值判據(jù)。4.2 仿真結(jié)果與理論計(jì)算對(duì)不上怎么查仿真和理論計(jì)算對(duì)不上大部分原因出在模型參數(shù)或測(cè)量環(huán)節(jié)。首先是線路模型PI Section參數(shù)里的R、L單位要特別注意有的模塊要求按正序、零序分別填填錯(cuò)位置會(huì)讓短路電流完全對(duì)不上。其次是電流測(cè)量SimPowerSystems里默認(rèn)輸出的電流有名值是峰值還是有效值取決于你用的測(cè)量模塊和變換環(huán)節(jié)我建議統(tǒng)一在RMS模塊之后取值再和整定計(jì)算用的有效值對(duì)比。還有一類問題來自Relay模塊的滯環(huán)設(shè)置。Relay模塊的開關(guān)閾值如果沒設(shè)好在電流正好波動(dòng)到整定值附近時(shí)可能出現(xiàn)反復(fù)翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致跳閘信號(hào)抖抖索索給不出去。把滯環(huán)寬度設(shè)成整定值的2%到5%動(dòng)作特性會(huì)穩(wěn)定很多。求解器步長(zhǎng)太大也會(huì)讓暫態(tài)峰值失真我曾經(jīng)因?yàn)榘炎畲蟛介L(zhǎng)設(shè)為0.1ms導(dǎo)致短路電流峰值被削掉一大截連I段保護(hù)范圍都沒跑出來后來把最大步長(zhǎng)壓到0.02ms才恢復(fù)正常。第三個(gè)容易踩的坑是故障模塊的過渡電阻。真實(shí)短路多數(shù)不是純金屬性短路故障點(diǎn)存在電弧電阻。電弧電阻會(huì)讓電流變小保護(hù)范圍縮短。仿真里雖然默認(rèn)過渡電阻為零但做方案時(shí)至少要評(píng)估10到20Ω過渡電阻對(duì)保護(hù)范圍的影響特別是在單相接地故障場(chǎng)景里這個(gè)影響可能大得嚇人。我的習(xí)慣是仿真里專門把過渡電阻設(shè)為0Ω、5Ω、20Ω跑三組數(shù)據(jù)看靈敏度的下降幅度做到心里有數(shù)。4.3 整套方案做下來的一些實(shí)在建議這里分享幾條個(gè)人體會(huì)。第一整定計(jì)算前先建好短路電流匯總表表格里面把最大、最小運(yùn)行方式下各節(jié)點(diǎn)的三相、兩相短路電流全列出來后面每段整定都從這里取數(shù)既省時(shí)間又不容易出錯(cuò)。第二手動(dòng)計(jì)算和仿真驗(yàn)證要互相印證不要只信一頭。手動(dòng)計(jì)算出的保護(hù)范圍是7.75km仿真掃出來不到8km這個(gè)誤差可以接受如果差太多一定是某個(gè)環(huán)節(jié)出了問題這時(shí)候先查參數(shù)再看邏輯別盲目調(diào)定值。第三時(shí)限配合要從末端往電源側(cè)倒著定。先定最末端保護(hù)的III段時(shí)間然后逐級(jí)加0.5秒這樣才能保證全網(wǎng)只有離故障最近的保護(hù)先跳。我之前有一版方案是先定了首端保護(hù)時(shí)間再往末端推結(jié)果末端時(shí)間比首端還長(zhǎng)整套配合直接崩掉。第四仿真一定要保存帶故障事件序列的版本并且在模型里把各段保護(hù)的啟動(dòng)信號(hào)引出來觀察光看斷路器跳沒跳還不夠還要能區(qū)分“啟動(dòng)但未出口”和“未啟動(dòng)”這兩種截然不同的狀態(tài)。有一說一三段式電流保護(hù)看起來是繼電保護(hù)里最“入門”的內(nèi)容但真把一個(gè)具體網(wǎng)絡(luò)跑通、把每段定值算對(duì)、把仿真里每種故障工況分析清楚需要踩的坑和需要積累的經(jīng)驗(yàn)一點(diǎn)都不少。這次做完這套35kV輻射網(wǎng)方案最大的感受是保護(hù)整定不是套公式每一步都是在靈敏度、選擇性、速動(dòng)性三者之間權(quán)衡而仿真最大的意義就是讓這些權(quán)衡過程變得可見、可驗(yàn)證、可解釋。