繼電保護定值整定原則范文

導語：如何才能寫好一篇繼電保護定值整定原則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：微機保護裝置 高載能 繼電保護

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）09-0207-01

1、用戶廠內定值

1.1 爐變保護定值

（1）速斷保護定值：規程對用戶爐變的速斷保護定值、爐變低壓側沒有靈敏度要求，為了提高爐變故障時保護動作的靈敏性，我們把爐變速斷保護的保護范圍延伸到爐變低壓側。

（2）過流保護定值：規程規定，爐變過流保護定值在爐變低壓側故障時應有1.5倍及以上靈敏度，動作時限0.3-0.5S；為了提高爐變故障時靈敏啟動過流保護的快速性，動作時限減小為0.1S。

上述配合整定的爐變保護定值，在爐變低壓側故障時，爐變的速斷和過流保護均能快速啟動，即使一種保護拒動，另一種保護也能可靠動作、切除故障。

1.2 進線開關保護定值

（1）速斷保護定值：因進線開關的速斷保護與爐變的速斷保護均不帶時限，無法實現動作時間上的配合，此種情況下，一般規定進線開關的速斷保護不投入運行。但為了確保爐變故障時用戶端的保護能快速、可靠地切除故障，我們把進線開關的速斷保護也投入運行，在電流值上與爐變速斷定值滿足1.1—1.2倍的配合系數。

（2）過流保護定值：規程規定，進線開關的過流保護在電流值上按與爐變過流保護定值有1.1—1.2倍的配合系數整定，并要求在爐變低壓側故障時，要有1.2倍及以上的靈敏度，在動作時限上要比爐變過流保護大一個時間級差；為了提高進線開關保護的快速性、可靠性，實際計算時，在滿足電流值配合系數的基礎上，我們把進線開關的過流保護動作時限與爐變的過流保護動作時限整定為相同的值，即為0.1S，并把在爐變低壓側故障時的靈敏度提高為1.3倍及以上。

按上述配合整定的進線開關保護定值，在爐變故障時，會與爐變的速斷、過流保護同時啟動，確保了故障的可靠切除。

2、變電站主變及出線開關保護定值

2.1 過電流保護整定原則

（1）站內主變35KV側增加一段時限速斷保護，要求在本側母線故障有1.5倍靈敏度，0.3秒跳本側開關。

（2）站內35KV出線開關。速斷保護定值：我們在實際整定出線開關速斷定值時，在滿足與用戶進線開關速斷保護定值有1.1-1.2倍配合系數的基礎上，把出線開關速斷定值的保護范圍擴大到用戶爐變低壓側。這樣，如用戶廠內有故障時，速斷（過流Ⅰ段）保護有可能與用戶進線開關一同動作，快速切除故障，以保證電網的穩定運行。

過流保護定值：變電站側線路開關過流（過流Ⅱ段）保護，按與用戶進線開關過流保護定值有1.1-1.2倍的配合系數整定，并要求在用戶爐變低壓側最小方式下有1.2倍的靈敏度，時間上，在系統發生高載能用戶故障，造成電網變壓器損壞事故后，上級有關文件特別規定：高載能用戶出線開關過流保護動作時限不得大于1S；我們在嚴格執行上級和有關規程規定的同時，把微機保護裝置的過流Ⅱ段時限整定為0.3S，即與用戶進線開關過流保護時限的配合級差定為0.2S，而普通保護裝置整定為0.5S，即與用戶進線開關過流保護時限的配合級差定為0.4S。

按上述配合整定的變電站出線開關過電流保護定值，能充分反應用戶各級設備的故障，起到了對用戶故障最后一道防線的作用。

2.2 零序保護整定原則

目前，我局變電站多為35KV低壓系統接帶高耗能，且普遍采用諧振接地（中性點經消弧線圈接地）方式，實際運行中發生接地故障時，非接點故障相電壓升高到線電壓，極易發展成相間短路，導致電纜頭等設備損壞，擴大事故。為了能夠及時消除單相接地故障，克服消弧線圈接地方式無法消除接地故障的缺點，已將多個變電站35KV系統改造為小電阻直接接地系統。改造后，當某條線路發生單相接地故障后，該線路的零序保護啟動，開關跳閘自動切除接地線路。當接地線路保護或開關拒動，或其他原因導致接地線路未在規定時限切除，則主變低壓側零序保護啟動，相對應的故障段主開關跳閘。

2.2.1 站內主變35KV側

零序電流Ⅰ段：與35KV出線零序電流Ⅰ段配合，靈敏度KLM=1.5（校主變35KV側母線接地故障），0.3秒跳本變本側開關；

零序電流Ⅱ段：與35KV出線零序電流Ⅱ段配合，靈敏度KLM=2（校主變35KV側母線接地故障），0.6秒跳本變各側開關。

2.2.2 站內35KV出線

零序電流Ⅰ段：躲開電容電流，靈敏度KLM=1.5（校線路接地故障），時限為0秒；

零序電流Ⅱ段：躲開電容電流，靈敏度KLM=2（校線路接地故障），時限為0.3秒。

因變電站35KV出線均接帶高載能用戶，零序保護投入以后，用戶起爐時，不平衡電流較大，35KV出線零序電流Ⅰ段保護頻繁啟動跳閘，故經過重新復核計算，因此定值改為：

（1）站內主變35KV側。

零序電流Ⅰ段：與35KV出線零序電流Ⅱ段配合，靈敏度KLM=1.4（校主變35KV側母線接地故障），0.5秒跳本變本側開關；

零序電流Ⅱ段：靈敏度KLM=2（校主變35KV側母線接地故障）， 0.7秒跳本變各側開關。

（2）站內35KV出線。

零序電流Ⅰ段：躲開電容電流，靈敏度KLM=1.2（校線路接地故障），時限為0.15秒；

零序電流Ⅱ段：躲開電容電流，靈敏度KLM=1.5（校線路接地故障），時限為0.3秒。

篇2

（北方民族大學電氣信息工程學院，寧夏銀川750021）

摘要：繼電保護整定計算是保障配電網穩定運行的主要辦法與措施。設計了利用專家系統的繼電保護整定計算系統，其中知識庫的表征方式采用產生式表征法、面向對象表征法和框架表征法相融合的方法，增強了整定計算知識庫的完整性；系統推理機方式采用正向與反向推理的混合方式，有效提高了整定計算系統的計算速率。利用專家系統改進知識庫的表征方法與推理機的混合工作原理，設計了繼電保護整定計算模塊，并針對實際電廠模型，驗證了設計系統的準確性。

關鍵詞 ：繼電保護；知識庫；推理機；整定計算

中圖分類號：TN702?34 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2015）18?0049?04

收稿日期：2015?03?06

基金項目：國家自然科學基金：基于制備納米薄膜和機械刷提高太陽能電池光電轉換效率的機理研究（51365001）；寧夏自然科學基金：變速恒頻雙饋風力發電系統軟并網控制策略的研究（NZ14106）

本文設計了利用專家系統的繼電保護整定計算系統，其中知識庫利用產生式表征法、面對對象表征法和框架表征法相融合方法做模塊設計，推理機運用正向和反向相結合的混合推理方法，在整定功能的實現方式上，分別提供了手動和自動兩種方式，以此來滿足電廠操作人員的工作要求。

1 專家系統知識庫的設計

專家系統的知識庫的表征方法利用產生表征法、面向對象表征法、框架表征法相結合的方式，通過分級分步驟的方式對繼電保護整定計算做詳細描述。其中知識庫的流程步驟如圖1所示。

2 專家系統推理機的設計

系統推理機方式采用正向與反向推理相融合的推理方式。推理方式首先采用正向推理法對動作電流進行計算，但因為系統數據庫中故障計算模塊求解的流過保護短路電流不止一項，例如單相接地短路、兩相短路、三相短路，所以推理機會提供多個短路電流值，不能進一步做篩選。而當添加反向推理法后，從短路電流目標中集中選定最大故障電流，作為下一步計算的原始數據，可計算出最合適的動作電流值大小。

從操作人員給定的具體實際問題出發，通過設計模塊進行推理求解，總結出會出現的幾種計算情況，如下：

（1）當針對所給定的實際問題沒有找到相應的目標結果時，則模塊需調用報錯步驟。

（2）當針對所給定的實際問題只找到惟一的目標結果時，即最理想的模塊運行狀態，則模塊直接輸出計算結果或繼續執行相應操作。

（3）當針對所給定的實際問題能夠找到多個目標結果時，需要進一步做判定，從諸多目標結果中選定最優解。

3 整定計算數學模型

在整定計算原則中的任何一個保護定值在公式層中都有與之相對應的整定方程式，且整定方程式在相應的整定變量層中都含有定值變量集(R ) V ，經數學分析，保護裝置的定值變量集(R ) V 的數學模型：

RVS = f (k1,k2 ,…,kn ,x1,x2 ,…,xn ,

y1,y2 ,…,yn ,z1,z2 ,…,zn ), n ∈ N

式中：yj ( j ∈ n) 代表整定計算公式中含有的系數和常量，如可靠系數、進行整定計算工作人員的經驗系數和返回系數等，具體數值由用戶人員通過輸入的方式存儲到模塊知識庫中；zj ( j ∈ n) 代表以上3類變量以外的其余變量。

利用上述數學模型，對繁瑣的定值變量分類做知識存儲，其中定值變量集所包含的變量均為離散型數據，當中的任何一個整定計算變量值變化后，僅僅是該變量發生了改變，但不會致使該整定計算變量所在的整定方程式中的其他變量發生數值變化；且整定計算方程式也具有離散型，整定計算方程式是跟隨者整定計算變量的變化而變化的，所以無論系統所含設備的參數變化，或是發生其他故障類型，都可以準確求解出被保護設備的整定值，體現了繼電保護裝置整定值的可靠性。

4 整定計算模塊設計

在對系統做整定計算前，需要對其中一部分故障參數做計算存儲，因為在進行整定計算原則中涉及了大量的故障參數，其中有一部分數值可以在整定過程中直接提取，這樣就能夠縮短整定計算的運作時間。在所涉及的系統中，設定了手動與自動整定兩種功能，系統用戶可以根據特定的工作環境與要求自行選擇，整定計算視圖如2所示。

整定計算過程為自動運行，整個計算過程不需要工作人員的任何操作，并能直接輸出計算書，可以實現任務書的保存與管理功能。在手動整定計算過程中，需要工作人員在相應的參數設置界面對系統參數進行選定和設置，如圖3所示。

計算書對于電廠實際操作人員是非常重要的，其中不僅包括相應繼電保護裝置對保護設備定值的設置，也包括整定原則。針對廠用變壓器相間短路故障的備用保護，模塊自動進行整定計算，并輸出計算書與定制單，具體如圖4，圖5所示。

5 整定計算模塊仿真解析

為了驗證本文設計的繼電保護整定計算模塊的準確性，這里建立了電廠一次主接線系統圖并設置了相關參數，如圖6所示。

當完成電廠主接線圖的設定后，針對該系統添加6KVIIB 段母線A，B 兩相相間短路故障，并做故障量計算，圖7顯示為2號高廠變故障量。

將電廠繼電保護原則逐一錄入并完成繼電保護裝置的設定工作，對系統全部設備做整定計算，將計算結果與電廠工作人員做整定值檢驗。檢驗結果顯示大部分計算結果與電廠實際運行結果完全相同，只有小部分存在數值誤差，具體誤差如表1所示。

簡述誤差產生的主要原因如下：

（1）近似因素。整定計算過程中，數值大部分都是以小數形式存在，為了降低計算的繁冗度，計算過程中將小數數值保存到小數點后2位。不同的是，計算機在做計算過程中，不進行近似計算，而是在最終的計算結果顯示的時候，保留小數點后1位，所以電廠實際工作人員的手動計算與計算機整定的最終結果略有差別。

（2）取整因素。在繼電保護整定計算的過程中，需要設置保護定值，幾乎全部設置為整數，當遇到小數時需要進位成整數，所以，定值的設置與計算機的計算值之間也存在一定的誤差。

（3）繼保裝置退保護因素。表1 中，2 號高廠零序過電流保護的整定值設置為100，當該保護裝置停止工作時，也就不對高廠變起任何保護作用，所以退保護因素是影響整定結果的主要因素之一。

經上述理論分析可得，除以上原因引起的誤差外，繼電保護整定計算模塊的計算結果誤差率如表2所示。

通過上述結果可以看出，通過本文設計的繼電保護整定計算模塊得出的結果同發電廠原始數據相差不大，誤差的大小在電廠穩定運行的允許范圍內，且整定模塊的計算速率足夠快，能夠滿足實際操作人員的要求。

6 結語

本文通過專家系統設定了整定計算模塊，建立了火電廠繼電保護整定計算所需的知識庫，將產生表示法、面向對象表示法、框架表示法相互結合的知識表征方式與通過混合推理方法，分別從正向和反向做為推理機原理的專家系統設計，優化了電力系統繼電保護整定計算速率與結果的準確度。通過實際測驗，驗證了設計的整定模塊的準確性與可維護性。

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作者簡介：劉凡齊（1986—），男，黑龍江人，助教，碩士。研究方向為電力系統電壓穩定性分析。

張秀霞（1963—），女，寧夏人，二級教授，博士后，博士生導師。研究方向為太陽能光伏發電。

篇3

關鍵詞：電力系統 繼電保護 整定計算

隨著經濟的發展，電力系統也不斷擴大和改進，以大容量、高參數為主的機組成為配電網工作中的主要重點，對電力穩定性和動力設備的安全性提出了有效的保證。配電線路保護裝置不僅集成了各種新技術和新設備的可靠性要求。同時在工作中由于自然、人為或設備故障等因素引起的配電故障不斷涌現，嚴重影響著整個設備運行安全，同時也造成了經濟發展嚴重受損和制約。因此在目前的電力系統中，繼電保護就顯得十分重要，是確保電力運輸效率和質量的主要衡量標志。

一、高壓電網繼電保護整定計算

繼電保護裝置廣泛應用于高壓電網之中，通過在工作中對于響應單方面電氣量的不斷增加，要求保護模式也日益繁雜，現階段的主要保護方式有繼電器保護，零序電流保護，三相電流保護，距離保護和接地距離保護。這些保護方法和保護措施是一種固定行為特征的非自適應繼電保護的整定，是通過對整定值進行離線計算獲得和保持不變的操作。進而根據繼電保護整定計算原則，使得這些整定方式不受影響，計算機整定之中的關鍵環節。

1、整定計算步驟

在目前的高壓電網整定計算過程中，最常見的計算方法是想分量發和序分量法的計算模式，這種計算措施和計算方式在目前的電力系統中最為常見；其次是故障電氣繼電保護裝置的整定值計算方式，是通過繼電保護在電力系統中的適應能力和電壓變化量來進行合理分析和整定計算的過程。分別對應電力系統的操作模式計算的最大程度的保護動作值繼電保護整定計算的，根據每組繼電保護電力系統的運行模式相對應的奇偶校驗保護的靈敏度最小的，和拖延采取行動的繼電保護II，III段和IV段，在時間，以滿足嚴格的匹配關系的控制要求。

2、整定計算中存在問題

（1）計算非全相振蕩時正序網絡階段的輸出開路電壓不計劃和影響的網絡結構，造成嚴重的錯誤的計算結果；

（2）繼電保護計算延遲時間的行動的價值為分支因子，導致行動值計算結果誤差；

（3）計算分支系數不充分考慮電力系統運行方式的分布變化，導致分支系數本身存在誤差；

（4）繼電保護整定計算過程中使用的線性過程，造成重復相同的計算分支系數；

（5）繼電保護整定計算過程中的斷電保護電路總線是連接線，無法找到最不利運行模式的電力系統。

二、電流速斷保護計算

由于10kV線路一般為保護的最末級，所以在整定計算中，定值計算偏重靈敏性，對有用戶變電所的線路，選擇性靠重合閘來保證。在以下兩種計算結果中選較大值作為速斷整定值。

1 按躲過線路上配電變壓器二次側最大短路電流整定。實際計算時，可按距保護安裝處較近的線路最大變壓器低壓側故障整定。

Idzl=Kk×Id2max式中：Idzl為速斷一次值；Kk為可靠系數，取1.5；Id2max為線路上最大配變二次側最大短路電流。

2 當保護安裝處變電所主變過流保護為一般過流保護時（復合電壓閉鎖過流、低壓閉鎖過流除外），線路速斷定值與主變過流定值相配合。Ik=Kn×（Igl-Ie） 式中： Kn為主變電壓比，對于35/10 降壓變壓器為3.33；Igl為變電所中各主變的最小過流值（一次值）；Ie為相應主變的額定電流一次值。

3 特殊線路的處理：

1）線路很短，最小方式時無保護區；下一級為重要的用戶變電所時，可將速斷保護改為時限速斷保護。動作電流與下級保護速斷配合（即取1.1倍的下級保護最大速斷值），動作時限較下級速斷大一個時間級差（此種情況在城區較常見，在新建變電所或改造變電所時，建議保護配置用全面的微機保護，這樣改變保護方式就很容易了）。在無法采用其它保護的情況下，可靠重合閘來保證選擇性。

2）當保護安裝處主變過流保護為復壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流時，不能與主變過流配合。

三、分支系數計算方面存在的問題與解決對策

1 存在的問題

顯而易見，最小分支系數對應的電力系統運行方式與最大短路電流對應的電力系統運行方式不一致，即繼電保護延時段動作值對應的電力系統最不利的運行方式是一種實際上根本不存在的虛擬運行方式。分支系數的引入造成了相間電流保護延時段動作值偏大，偏大程度取決于電力系統網絡結構復雜程度。

2 分支系數本身存在計算誤差

由于電源在電力系統中的分散性和運行方式變化的多樣性，在繼電保護整定計算過程中，難以準確地考慮電源運行方式變化對分支系數的影響。在利用計算機進行繼電保護整定計算的過程中，在計及網絡操作的情況下，僅考慮了整定保護所在線路對側母線上直接連接電源的運行方式變化對分支系數的影響。這種處理方法給分支系數的計算帶來了誤差。

四、整定計算對策及建議

1 勵磁涌流問題

1.1 勵磁涌流對繼電保護裝置的影響

勵磁涌流是變壓器所特有的，是由于空投變壓器時，變壓器鐵芯中的磁通不能突變，出現非周期分量磁通，使變壓器鐵芯飽和，勵磁電流急劇增大而產生的。變壓器勵磁涌流最大值可以達到變壓器額定電流的6～8倍，并且跟變壓器的容量大小有關，變壓器容量越小，勵磁涌流倍數越大。勵磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定時間系數衰減，衰減的時間常數同樣與變壓器容量大小有關，容量越大，時間常數越大，涌流存在時間越長。

1.2 防止涌流引起誤動的方法

勵磁涌流有兩個明顯的特征，一是它含有大量的二次諧波，二是它的大小隨時間而衰減，一開始涌流很大，一段時間后涌流衰減為零。利用涌流這個特點，在電流速斷保護裝置上加一短時間延時，就可以防止勵磁涌流引起的誤動作，這種方法最大優點是不用改造保護裝置（或只作簡單改造）。

2飽和問題

2.1飽和對保護的影響

在10kV線路短路時，由于飽和，感應到二次側的電流會很小或接近于零，使保護裝置拒動，故障要由母聯斷路器或主變后備保護來切除，不僅延長了故障時間，使故障范圍擴大，還會影響供電的可靠性，且嚴重威脅運行設備的安全。

2.2 避免TA飽和的方法

避免TA飽和主要從兩個方面入手，一是在選擇TA時，變比不能選得太小，要考慮線路短路時TA飽和問題，一般10kV線路保護TA變比最好大于300/5；另一方面要盡量減少TA二次負載阻抗，盡量避免保護和計量共用TA，縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面；對于綜合自動化變電所，10kV線路盡可能選用保護測控合一的產品，并在控制屏上就地安裝，這樣能有效減小二次回路阻抗，防止TA飽和。

篇4

【關鍵詞】220kV電網繼電保護；自動重合閘；縱聯保護；零序電流保護

引 言

繼電保護是電力系統在發生故障或出現威脅安全運行狀況時，利用繼電器來保護發電機變壓器輸電線路等電力系統元件免受損壞的措施利用它可以在最短時間內，自動從系統中切除故障設備，或者發出信號讓工作人員能及時排除故障，從而將損失減少到最小。在文中，所確定的220kV及以上電網繼電保護研究范圍主要指220kV、330kV、及500kV電網。這三個等級的電網繼電保護可以通過線路、母線以及與電網保護配合有關的變壓器等電力設備繼電保護運行整定。但文章以自動重合閘保護、縱聯保護和零序電流保護方法為研究對象，主要是由于這些方法的運用可以保證220kV及以上電網繼電保護實施的快速性、正確性及有效性，從表1可以很直觀的看出結果。

表1 220kv及以上電網主保護運行情況年統計表

繼電保護方法 自動重合閘保護 縱聯保護 零序電流保護

動作總次數 4026 7312 2580

正確動作次數 4016 7244 2575

不正確動作次數 誤動 3 64 3

拒動 7 4 7

年正確動作率（100%） 99.75 99.07 99.75

1、220kV及以上電網繼電保護原則

由于220kV及以上電網繼電保護方式較多，所以在確定使何種繼電保護方法的同時必須遵守一定的原則，只有在一個統一的規范要求下，才能更有效的體現電網繼電保護效果。

220kV及以上電網的繼電保護，必須滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性的基本要求。可靠性由繼電保護裝置的合理配置、本身的技術性能和質量以及正常的運行維護來保證：速動性由配置的全線速動保護、相間和接地故障的速斷段保護以及電流速斷保護取得保證；通過繼電保護運行整定，實現選擇性和靈敏性的要求，并處理運行中對快速切除故障的特殊要求。對于300～500kV電網和聯系不強的220kV電網，在保證繼電保護可靠動作的前提下，重點應防止繼電保護裝置的非選擇性動作：而對于聯系緊密的220kV電網，重點應保證繼電保護裝置的可靠快速動作。

2、220kV及以上電網繼電保護方式分析

2.1自動重合閘繼電保護

自動重合閘裝置是當斷路器跳開后按需要自動投入的一種自動裝置。從上表可以看出其正確動作率達到了99.75％，采用自動重合閘的繼保護可以在提高供電的可靠性的基礎上，保證電網系統并列運行的穩定性，并糾正斷路器的誤跳閘。下面來看一組數據，如表2所示。

表2 220kv及以上電網單相接地故障統計

電壓等級 220kv 330kv 500kv

單相故障占所有故障的百分比 92.05% 98% 98.87%

從中可以看出，220kv及以上電網單相接地故障率非常高，針對上表所描述的現象，可以通過自動重合閘繼電保護，以提高其準確性。常用方式有單相自動重合閘和綜合重合閘兩種。

(1)單相自動重合閘要求在保證選擇性的基礎上并擁有足夠的靈敏性。在動作時．限的選擇方面，除應滿足三相重合閘時所提出的要求外，還應考慮：兩側選相元件與繼電保護以不同時限切除故障的可能性和潛供電流對滅弧所產生的影響(圖1)。時刻注意線路電壓越高，線路越長，潛供電流就越大，潛供電流持續時間不僅與其大小有關，而且與故障電流的大小、故障切除的時間、弧光的長度以及故障點的風速等因素有關。單相自動重合閘在絕大多數情況下保證對用戶的供電，并提高系統并列運行的動態穩定性。但在具體實踐中需要有按相操作的斷路器，重合閘回路的接線比較復雜，促使了保護的接線、整定計算和調試工作復雜化。為了彌補以上缺點，可以通過以下介紹的綜合重合閘方式來解決。

(2)綜合重合閘是指當發生單相接地故障時，采用單相重合閘方式，而當發生相間短路時，采用三相重合閘方式。實現綜合重合閘回路接線時應考慮的一些問題：①單相接地故障時只跳故障相斷路器，然后進行單相重合。②相間故障時跳三相斷路器，然后進行三相重合。③選相元件拒動時，應能跳開三相并進行三相重合。④對于非全相運行中可能誤動的保護，應進行可靠的閉鎖；對于在單相接地時可能誤動作的相間保護(如距離保護)，應有防止單相接地誤跳三相的措施。⑤一相跳閘后重合閘拒動時，應能自動斷開其它兩相。⑥任意兩相的分相跳閘繼電器動作后，應能跳開三相并進行三相重合。⑦無論單相或三相重合閘，在重合不成功后，應能加速切除三相，即實現重合閘后加速。⑧在非全相運行過程中又發生另一相或兩相的故障，保護應能有選擇性予以切除。⑨當斷路器氣壓或液壓降低至不允許斷路器重合時，應將重合閘回路自動閉鎖；但如果在重合閘的過程中下降到低于運行值時，則應保證重合閘動作的完成。

2.2縱聯保護

隨著電力技術的發展，220kV及以上電網縱聯保護目前采用反應兩側電量的輸電線路縱聯保護，其工作原理如圖2所示。通過利用通信通道將兩端的保護裝置縱向聯結起來，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在區內還是區外，保證繼電保護的選擇性。

縱聯保護一般分為方向比較式縱聯保護和縱聯電流差動保護兩種，在從具體方式上來看主要有縱聯差動保護、高頻保護、微波保護、光纖差動保護等，在些方式之中，靈敏度整定都要不得小于2.0。由于各種方式的在整定時要求有所不同，在此就高頻保護整定稍作概述。

在反映不對稱故障的起動元件整定時，高定值起動元件應按被保護線路末端兩相短路、單相接地及兩相短路接地故障有足夠的靈敏度整定，12力爭大于4.0，最低不得小于2.0。同時要可靠躲過三相不同步時的線路充電電容電流，可靠系數大于2.0。低定值起動元件應按躲過最大負荷電流下的不平衡電流整定，可靠系數取2．5。高、低定值起動元件的配合比值取1.6～2.0。

2.3零序電流保護

零序電流保護一般為四段式。在復雜環網中為簡化整定配合，零序電流保護I、II、III、Ⅳ各段均可分別經零序功率方向元件控制。如實際選用的定值，不經過方向元件也能保證選擇性時，則不宜經方向元件控制。為了不影響各保護段動作性能，零序方向元件要有足夠的靈敏度，在被控制保護段末端故障時，零序電壓應不小于方向元件最低動作電壓的1.5倍，零序功率應不小于方向元件實際動作功率的2倍。

方向零序電流I段定值和無方向零序電流I段定值，按躲過本線路區外故障最大零序電流整定。若本線路采用單相重合閘方式，尚應按躲過本線路非全相運行最大零序電流整定。零序電流II段定值，若相鄰線路配置的縱聯保護能保證經常投入運行，可按與相鄰線路縱聯保護配合整定，躲過相鄰線路末端故障。否則，按與相鄰線路在非全相運行中不退出運行的零序電流II段配合整定；若無法滿足配合關系，則可與相鄰線路在非全相運行過程中不退出工作的零序段配合整定。零序電流II段定值還應躲過線路對側變壓器的另一側母線接地故障時流過本線路的零序電流。零序電流III段定值，按靈敏性和選擇性要求配合整定，應滿足靈敏度要求，并與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流III段定值配合整定。若配合有困難，可與相鄰線路零序電流Ⅲ段定值配合整定。零序電流Ⅳ，段定值(最末一段)應不大于300A，按與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流Ⅲ段或Ⅳ段配合整定。對采用重合閘時間大于1.0s的單相重合閘線路，除考慮正常情況下的選擇配合外，還需要考慮非全相運行中健全相故障時的選擇性配合，此時，零序電流Ⅳ段的動作時間宜大于單相重合閘周期加兩個時間級差以上。當本線路進行單相重合閘時，可自動將零序電流Ⅳ段動作時間降為本線路單相重合閘周期加一個級差，以取得在單相重合閘過程中相鄰線路的零序電流保護與本線路零序電流Ⅳ段之間的選擇性配合，以盡快切除非全相運行中再故障。線路零序電流保護的電流定值和時間定值可參照相關規范進行設定。

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關鍵詞：配電網；繼電保護；運行現狀；建議

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

配電網是從輸電網或者一些發電廠中獲得電能，并利用相關的配電設施給各個用戶提供合適的電力網絡。其中，配電網主要由電纜線路、開關以及環網單元等組成的。近幾年，隨著我國供電服務質量的不斷提高，配電網運行的安全性與可靠性越來越重要。所以，在本文分析與研討中，利用相關對策促進了配電網整定運行的良好環境。

一、配網保護運行的現狀

繼電保護在配電網安全運行中發揮較大作用，其中，配電網的配置與整定運行都的安全性、可靠性相關。所以，促進整定運行方案設計的優化性，就要根據電網結構以及一次性運行不變情況，對存在的故障進行準確隔離，以保證各個線路在運行期間更可靠。相反的，如果保護整定條件不夠穩定，就會存在大范圍的跳閘現象，從而造成停電。在這種情況下，不僅給故障的查詢造成較大困難，還延長了送電的時間，從而影響了供電的可靠性。

（一）保護裝置

如：在某地區的配網電源為220kV的變電站一座、110kV變電站以及35kV變電站分別為14座與4座情況，而10kV開閉運行線路為405條。所以，在變電站10kV饋線上配置了微機線路保護，在10kV開閉進線、出線、分段中分別配置了微機線路保護以及簡易性的微機保護。其中，對于環網柜來說，一般用于線路分支線與解環點，并與負荷開關、斷路器相互配置。

（二）保護整定與運行

變電站10kV饋線保護是以調控中心進行整定的，并由相關的變電檢修人員對其進行調節。對于開閉關保護，是由調控中心進行整定，并將一些定值單正式出具，然后按照一定的整定原則、進線與分段保護退出。對于環網柜開關，一般利用在倒閘操作，雖然大部分都配置了相關的負荷開關，少量地配置了斷路器，但不需要設定出合適的定值。柱上開關保護并沒有將其納入到調控中心的保護范圍中去，所以，柱上開關保護定值都是以配電運檢室以及相關人員根據自身經驗設定的。為了實現保護運行配合變電站中開關出線與開閉出線的良好配合，就要對變電站中出線開關保護與柱上開關保護進行嚴格配合。其中，因為柱上開關保護設備只有幾個能夠選擇定值檔位，無法對整定值與時間進行合理設定。而且，線路的多級串供，在時間上沒有一定的級差配合，所以在對變電站出現保護定值進行設定期間，就可以與下一級開關進行配合，并保證前兩級的串供線路能夠滿足一定的配合需求。

二、配電網繼電保護整定運行現狀分析

（一）配電網設備規模與配電線路

由于配電網設備的規模比較大，其中的線路臨時開斷改接比較多。而且，配電變壓器的容量與數量變化也較為頻繁，從而在配電網設備基礎參數獲取期間較為困難。其次，在基礎參數進行報送中，也沒有標準性的管理流程，特別是電子臺賬治療庫的缺失。

（二）配電網保護設備規模與型號

對于配電網保護設備，由于其規模大、型號復雜，特別是一些中小企業的制造產品比較多。在這種情況下，由于不同制造企業對設備整定運行的標準不同，所以定值標準、定值項目設定的也不統一。

（三）配網整體運行參數的不規范

在配電網整定運行期間，如果對參數管理不夠規范，保護整定基礎就不夠牢固，不同型號的設備定值內容也存在較大差異。而且，由于配電網運行變化比較頻繁，定值整定也更為復雜。所以，在多個配合方面都要實現嚴密性，以禁止出現越級跳閘現象。變電站的出線開關與開閉出線保護都是以調控中心進行調整，并嚴格配合的，但對于變電站的出線開關保護與柱上開關保護等之間的配合不夠嚴格。多級串供線路在柱上開關、環網設備等只存在幾個定值，在計算期間無法按照整定數值與時間來進行設定。而且，由于線路為多級串供，不存在時間極差配合，所以只能在前幾級線路中滿足配合的要求。

如：某地區的配網饋線采用了三段式以及兩段式電流保護整定，其一，它按照躲過線路末端電流以及線路配變最大的勵磁涌流整定。其二，按照本線路中末端最小方式下的相間短路靈敏度進行整定，然后躲過線路配變低壓側的三相短路電流，再與主變低壓側開關后的復壓過硫段進行配合保護。其三，電流保護能夠將其作為一種后備保護，按照躲過的最大負荷電流進行整定，然后與主變低壓側的開關進行第二段的過流配合。

根據以上的分析可以發現，帶開閉所的兩級串供線路的末端一級開閉保護都是按照第一段的保護進行思考的，在運行期間，可以實現上級二段與三段電路的保護配合，從而滿足一定的選擇要求。而且，柱上分段開關都配置在的支線與用戶的分界點上，只有少量的配置在長架空線路中進行分段開關。對于柱上開關與環網柜的設定數值，一般是根據配電運檢室以及相關人員對其設定的，在一定條件下，不僅能夠滿足其要求，還能促進配合的嚴格性。

三、配電網繼電保護整定運行建議分析

（一）配網保護整定運行

為了促進配電網繼電保護運行的安全性與可靠性，既要降低越級跳閘現象，還要將繼電保護的作用充分發揮。所以，在配電網保護整定運行期間，就要利用相關對策嚴格解決。

其一，如果配電線路的半徑比較短，在出現故障期間，各個分段開關處的短路電流水平差異比較小，所以，根據不同開關設定的電流定值，在上下級電流積極配合基礎上，采用線路保護重合閘動作對故障進行補救。

其二，如果在架空線、電纜線路的重合處出現合閘問題。就需要制定出能夠操作的、具有執行標準的架空電纜混合線路。

其三，如果城郊的配電網線路供電半徑比較大，而且線路具有一定長度，并面臨較重負荷等相關問題，這期間，就可以將負荷進行轉移，并縮小供電半徑。還可以在線路上增加分段柱上開關以及熔斷器，這樣不僅可以促進保護范圍的不斷縮小，還能提高靈敏度。

其四，柱上開關保護整定應納入到調控中心去進行管理，并在其中能夠對各個線路設定出開關定值。對于調控中心來說，它能對柱上開關的相關信息進行收集，并進行合理地短路電流計算。在具體實施期間，每個線路都能選擇出合適的分段，這不僅促進了柱上開關設定值的有效保護，還使整個線路都滿足一定的線路配合要求。

其五，對配網保護裝置的定值項目進行合理規范，并促進一定的標準化。所以，在此期間不僅要防止不同設備在整定運行中的要求一致性，還要促進定值設定的標準現性、統一性，以免造成誤差。

其六，根據繼電保護裝置中的相關技術保證，要制定出統一、標準的基礎參數以及管理流程才能促進整定計算的穩定性，才能給各個部門帶來較大方便。

（二）合理選擇配網結構

在配電網進行規劃期間，要選擇10kV配網一次系統結構，從而有效地避免出現兩極與兩極以上的串聯供電方式。對于配網繼電保護裝置來說，在選擇期間，不僅要滿足一定的技術標準，還要滿足公司規定的相關要求，并利用微機型機電保護裝置促進其運行的可靠性。在對配電網繼電保護過程中，用電流互感器進行選擇期間，由于一些老站、開閉所10kV保護流的變化比較小，所以可以更換為保護流變化比較大的。對于新變電站的設計原則，根據提出的相關標準，不僅要滿足故障電流的傳變要求，還要嚴格防止電流互感器以及繼電器的失效。

結語

根據目前配電網結構與運行環境的分析，為了能隔斷存在的故障，并促進各個線路的正常運行，促進保護整定運行方案設計的優化性具有重要作用。因此，本文分析了配電網整定運行的現狀，并在各個方面對其進行解決，不僅能提高配電網保護運行管理水平，還能保證配電網供電的可靠性。

參考文獻

[1]周衛，張堯，夏成軍，等.分布式發電對配電網繼電保護的影響[J].電力系統保護與控制，2010，38（3）：1-5，10.

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[3]胡漢梅，鄭紅，趙軍磊，等.基于配電網自動化的多Agent技術在含分布式電源的配電網繼電保護中的研究[J].電力系統保護與控制，2011，39（11）：101-105，144.

[4]于麗宏，孫忠清，許宏力，等.分布式發電對配電網繼電保護的影響[J].商品與質量，2016（24）：53-53.

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1220kV及以上電網繼電保護原則

由于220kV及以上電網繼電保護方式較多,所以在確定使何種繼電保護方法的同時必須遵守一定的原則,只有在一個統一的規范要求下,才能更有效的體現電網繼電保護效果。

220kV及以上電網的繼電保護,必須滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性的基本要求。可靠性由繼電保護裝置的合理配置、本身的技術性能和質量以及正常的運行維護來保證;速動性由配置的全線速動保護、相間和接地故障的速斷段保護以及電流速斷保護取得保證;通過繼電保護運行整定,實現選擇性和靈敏性的要求,并處理運行中對快速切除故障的特殊要求。對于300～500kV電網和聯系不強的220kV電網,在保證繼電保護可靠動作的前提下,重點應防止繼電保護裝置的非選擇性動作;而對于聯系緊密的220kV電網,重點應保證繼電保護裝置的可靠快速動作。

2220kV及以上電網繼電保護方式分析

2.1自動重合閘繼電保護

自動重合閘裝置是當斷路器跳開后按需要自動投入的一種自動裝置。從上表可以看出其正確動作率達到了99.75%,采用自動重合閘的繼保護可以在提高供電的可靠性的基礎上,保證電網系統并列運行的穩定性,并糾正斷路器的誤跳閘。下面來看一組數據,如表2所示。

從中可以看出,220kv及以上電網單相接地故障率非常高,針對上表所描述的現象,可以通過自動重合閘繼電保護,以提高其準確性。常用方式有單相自動重合閘和綜合重合閘兩種。

(1)單相自動重合閘要求在保證選擇性的基礎上并擁有足夠的靈敏性。在動作時限的選擇方面,除應滿足三相重合閘時所提出的要求外,還應考慮:兩側選相元件與繼電保護以不同時限切除故障的可能性和潛供電流對滅弧所產生的影響(圖1)。時刻注意線路電壓越高,線路越長,潛供電流就越大,潛供電流持續時間不僅與其大小有關,而且與故障電流的大小、故障切除的時間、弧光的長度以及故障點的風速等因素有關。單相自動重合閘在絕大多數情況下保證對用戶的供電,并提高系統并列運行的動態穩定性。但在具體實踐中需要有按相操作的斷路器,重合閘回路的接線比較復雜,促使了保護的接線、整定計算和調試工作復雜化。為了彌補以上缺點,可以通過以下介紹的綜合重合閘方式來解決。

(2)綜合重合閘是指當發生單相接地故障時,采用單相重合閘方式,而當發生相間短路時,采用三相重合閘方式。實現綜合重合閘回路接線時應考慮的一些問題:①單相接地故障時只跳故障相斷路器,然后進行單相重合。②相間故障時跳三相斷路器,然后進行三相重合。③選相元件拒動時,應能跳開三相并進行三相重合。④對于非全相運行中可能誤動的保護,應進行可靠的閉鎖;對于在單相接地時可能誤動作的相間保護(如距離保護),應有防止單相接地誤跳三相的措施。⑤一相跳閘后重合閘拒動時,應能自動斷開其它兩相。⑥任意兩相的分相跳閘繼電器動作后,應能跳開三相并進行三相重合。⑦無論單相或三相重合閘,在重合不成功后,應能加速切除三相,即實現重合閘后加速。⑧在非全相運行過程中又發生另一相或兩相的故障,保護應能有選擇性予以切除。⑨當斷路器氣壓或液壓降低至不允許斷路器重合時,應將重合閘回路自動閉鎖;但如果在重合閘的過程中下降到低于運行值時,則應保證重合閘動作的完成。

2.2縱聯保護

隨著電力技術的發展,220kV及以上電網縱聯保護目前采用反應兩側電量的輸電線路縱聯保護,其工作原理如圖2所示。通過利用通信通道將兩端的保護裝置縱向聯結起來,將兩端的電氣量比較,以判斷故障在區內還是區外,保證繼電保護的選擇性。

縱聯保護一般分為方向比較式縱聯保護和縱聯電流差動保護兩種,在從具體方式上來看主要有縱聯差動保護、高頻保護、微波保護、光纖差動保護等,在些方式之中,靈敏度整定都要不得小于2.0。由于各種方式的在整定時要求有所不同,在此就高頻保護整定稍作概述。

在反映不對稱故障的起動元件整定時,高定值起動元件應按被保護線路末端兩相短路、單相接地及兩相短路接地故障有足夠的靈敏度整定,I2力爭大于4.0,最低不得小于2.0。同時要可靠躲過三相不同步時的線路充電電容電流,可靠系數大于2.0。低定值起動元件應按躲過最大負荷電流下的不平衡電流整定,可靠系數取2.5。高、低定值起動元件的配合比值取1.6～2.0。

2.3 零序電流保護

零序電流保護一般為四段式。在復雜環網中為簡化整定配合,零序電流保護Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各段均可分別經零序功率方向元件控制。如實際選用的定值,不經過方向元件也能保證選擇性時,則不宜經方向元件控制。為了不影響各保護段動作性能,零序方向元件要有足夠的靈敏度,在被控制保護段末端故障時,零序電壓應不小于方向元件最低動作電壓的1.5倍,零序功率應不小于方向元件實際動作功率的2倍。

方向零序電流Ⅰ段定值和無方向零序電流Ⅰ段定值,按躲過本線路區外故障最大零序電流整定。若本線路采用單相重合閘方式,尚應按躲過本線路非全相運行最大零序電流整定。零序電流Ⅱ段定值,若相鄰線路配置的縱聯保護能保證經常投入運行,可按與相鄰線路縱聯保護配合整定,躲過相鄰線路末端故障。否則,按與相鄰線路在非全相運行中不退出運行的零序電流Ⅱ段配合整定;若無法滿足配合關系,則可與相鄰線路在非全相運行過程中不退出工作的零序!段配合整定。零序電流Ⅱ段定值還應躲過線路對側變壓器的另一側母線接地故障時流過本線路的零序電流。零序電流Ⅲ段定值,按靈敏性和選擇性要求配合整定,應滿足靈敏度要求,并與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流Ⅲ段定值配合整定。若配合有困難,可與相鄰線路零序電流Ⅲ段定值配合整定。零序電流Ⅳ段定值(最末一段)應不大于300A,按與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流Ⅲ段或Ⅳ段配合整定。對采用重合閘時間大于1.0s的單相重合閘線路,除考慮正常情況下的選擇配合外,還需要考慮非全相運行中健全相故障時的選擇性配合,此時,零序電流Ⅳ段的動作時間宜大于單相重合閘周期加兩個時間級差以上。當本線路進行單相重合閘時,可自動將零序電流Ⅳ段動作時間降為本線路單相重合閘周期加一個級差,以取得在單相重合閘過程中相鄰線路的零序電流保護與本線路零序電流Ⅳ段之間的選擇性配合,以盡快切除非全相運行中再故障。線路零序電流保護的電流定值和時間定值可參照相關規范進行設定。

3結語

220kV及以上電網繼電保護方面,所采用的方法眾多,文章只是簡要的介紹其中的某幾種方法,在具體操作過程中,還需要根據實際工作經驗及相關技術規范施行,以保證電網的正常、穩定運行。

參考文獻:

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[關鍵詞]發電廠，繼電保護，整定計算。

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0125-01

0背景

發電廠的設備種類很多，而且每一種設備所配置的保護原理也多，尤其是主設備。這么多原理的保護不僅整定工作復雜，而且定值的管理工作難度大。又由于主設備內部故障，各種故障電量和非電量的分析非常復雜，目前的故障分析水平還只限于設備引出端，所以整定過程必然需要整定人員的經驗，而每一個整定人員的經驗是有區別的。

正確的繼電保護定值是防止事故發生和擴大的基礎。目前，發電廠短路電流及主設備保護整定計算工作，大都還采用人工進行手算，這顯然與當今計算機技術迅猛發展的時代不相適應。現電廠繼電保護整定計算系統是為簡化繼電保護整定工作人員的工作而設計開發出可視化系統，它應用計算機技術，使原本枯燥的短路電流計算和保護整定計算變得形象具體，有利于提高工作效率。

發電廠想要穩定安全地運行，繼電保護的整定計算是基本保障，研究整定計算的智能化具有重大意義。現階段已經開發出很多繼電保護整定計算軟件，依據模塊的不同可以分為以下種類，如故障計算、圖形建模、數據管理以及整定計算等，從而保證可以很好地進行整定計算。目前，已經研究的成果逐漸得到了廣泛應用，但是還會使用一些人為的操作方式，從而很大程度限制了軟件的發展和推廣，分析和研究繼電保護整定計算的智能化，保證具有最小的人員操作，兼備整定計算的實用性，促進發電廠的長遠發展。

1.整定計算應用現狀

雖然繼電保護整定計算已經使用了很多年，但是在實際使用的時候還是會存在一些問題：（1）沒有很高的智能化程度；（2）具有很大的系統維護工作；（3）整定計算系統沒有很高的通用性；（4）沒有十分實用的定值管理系統。發電廠的整定計算，需要所有人員簽字以后進行一定的圖形掃描，然后合理地掃描到庫中，這種定值計算不僅比之前的計算方式多了一個掃描入庫的環節，還不能直接搜索定值，需要一定的數據檢索信息，不但沒有提高效率，還增加了工作負擔。

2.繼電保護整定系統應具備的要求

2.1 圖形建模模塊

圖形系統提供一個專用的繪圖工具，把發電廠的系統結構圖繪制出來，每一個圖形（定義為“元件”）都代表著真實的設備，設備的參數則作為元件的屬性輸入。元件間的關聯關系在繪圖中由計算機自動識別。圖形建模模塊用于建立網絡拓撲圖。用戶可通過該模塊提供的各種電氣設備的圖元和接線繪制發電廠的電氣接線圖，由計算機根據節點連接自動生成其網絡拓撲圖，并可以修改原有的接線圖。該模塊還提供各種電氣元件的參數輸入窗體，用戶在繪制接線圖的過程中可填入各元件的實際參數，用于故障計算和整定計算，各元件的參數保存在設備參數數據庫中。

2.2 保護整定模塊

保護整定模塊實現對發電廠各個設備的保護配置信息的保存和修改，以及各個設備的保護定值的整定計算功能，并以定值單的形式保存到數據庫中。由于主設備保護不僅種類多，而且不同廠家生產的保護裝置中同一原理的保護在名稱、整定計算中都存在差別，因此，系統采用將不同廠家的保護名稱及整定原則表用型號作表頭來區分放入數據庫中，整定時可通過選擇所配保護裝置的型號來使用該型號的整定規則，整定公式及說明為文本格式的文件，數據庫中保存著這些文件的路徑，整定時可顯示在整定界面中，并可根據實際情況進行整定公式及系數選擇范圍等的修改。當廠家引進新的保護裝置時，或保護裝置中有新的原理時，本系統都提供人機交互界面由廠家自己進行添加和修改，達到良好的通用性。

2.3 故障分析與數據管理

故障分析是保護整定計算的基礎。可視化的故障分析方法非常簡單快捷。由于目前只能對被保護設備引出端短路的情況進行分析，所以允許設置故障點的位置必須有所限定。對發變組系統，故障分析采用運算曲線法進行計算；對于6kV系統，故障分析采用對稱分量法。數據管理是對系統中的數據進行有效管理。它使用戶查看數據非常簡單。這些數據包括設備參數、故障計算書、整定計算定值單和整定計算書等。

3.對目前繼電保護整定系統改進

（1）發電廠所需要的系統圖形、電氣主接線圖的時候，基本上都是使用AUTOCAGD軟件來合理繪制圖形文件OWG格式，并且對于一些不同格式的文件，需要進行一定的處理和轉換之后，利用OWG格式合理進行使用。除此之外，為了可以有效地人工識別修改，保證使用的精確度，應該合理地把發電廠主要的文件圖形的設計工作交給相對比較專業的設計院進行圖形設計、施工等，從而更好地保證圖形文件可以完整地呈現出相關數據。

（2）預處理一些相關數據，從而可以更好地分離圖形數據、打成文字的效果，在設計的時候，還應該注意圖形和圖形之間、文字和圖形之間的相對和諧位置，構件矩陣形式。

（3）在認知一些基礎圖形的時候，基本構成圖形的就是內圓、直線、多段線、圓弧等部分，利用上述基本圖元屬性來合理確定自身的位置。

（4）合理地使用位置和圖元以及電氣設備符號之間的關系來匹配和構建電氣接線圖。

（5）合理地配置符合規則以及參數設備的模板下的電氣設備參數。

（6）逐漸形成網絡拓撲模型。

（7）合理地使用人工修正的方式來計算模型和電氣接線圖，保護電氣設備的配置，為了便于進行人工修改，需要建立相應的基本圖元模型，合理利用基本圖元來構件發電廠系統接線以及電氣系統接線，從而可以很好地實現設定話框電氣設備參數。

4.結語

總而言之，為了促進發電廠的發展和整定計算的實用性，不斷研究整定計算的智能化已成為了發展趨勢，希望使用最少的人工達到最大的效益。由于科學技術的不斷進步以及互聯網時代的發展，整定計算越來越智能化，很大程度降低了系統的維護，從而促進了發電廠的進步和發展。

發電廠短路電流及繼電保護整定計算系統的開發研究，不是孤立的，它將隨著知識的豐富和技術的發展而不斷發展。目前的故障分析水平還是有限，導致保護原理還不是非常完善，整定中需要大量的用戶整定經驗，如果故障分析方法能有新的發展，不僅能促進保護的發展，也將促進保護整定計算軟件的發展，這需要從事電力工作的有關人員共同努力，早日有新的突破。

參考文獻

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[關鍵詞]發電廠；繼電保護；動作率；措施

1.前言

在整個電力系統當中，繼電保護的重要性是無可置疑的，在諸多確保電力系統安全運行、可靠運行、穩定運行的技術當中，繼電保護技術無疑占據著最為重要的地位。在現代社會中，電力供應服務已經涉及到我們生活、生產當中的各個方面，一旦電力系統當中的任何一個環節出現問題，則其影響范圍和影響程度無疑是廣泛的和巨大的。綜合分析世界各國較大的電力系統事故，均表現為電力系統的某一環節出現問題，隔離措施不及時，因為繼電保護拒動導致事故“由點至面”地迅速擴大化。我們知道，繼電保護具有高度的專業權威性、技術復雜性以及作用重要性，研究如何提高電廠繼電保護動作率無疑具有非常大的現實意義。

2.提高發電廠繼電保護動作率的三個原則

2.1思想上重視

繼電保護工作必須要得到充分地重視。眾多的實踐經驗告訴我們，繼電保護不但是電力系統安全、可靠、穩定運行的重要保障，更是避免電力系統故障擴大化的有力措施。思想上高度重視繼電保護，不僅是發電廠領導必須要帶頭做好的，更是一線技術操作人員必須要認真做好的，所以，發電廠非常有必要大力鞏固現有繼電保護管理的成績，構建完善和健全的繼電保護技術監督和管理機制，持續推動繼電保護工作的規范化、現代化和科學化，努力提高繼電保護動作的正確率。

2.2專業上強化

由于繼電保護具有高度的專業權威性、技術復雜性，所以我們只有持續強化專業基礎，能夠在專業層面上保證繼電保護動作保護的正確性和可靠性。我們應該充分認識到，在目前的電力系統當中，繼電保護依然是在維護電力安全的所有技術措施當中比較薄弱的環節之一，存在著一些有可能導致電力系統出現重大事故的隱患。阻礙繼電保護動作正確率提高的因素較多，但是歸納起來主要體現在兩個方面，首先是繼電保護設備本身的質量水平不高，其次是運行部門繼保人員的專業技能和業務素質總體不高。因此，在面對繼電保護設備質量水平無法短時間提升的客觀事實下，通過各種專業培訓和教育來提升運行部門繼保人員的專業技能和業務素質是有效提升幾點保護動作正確率的重要選擇之一，力求在最大程度上降低人為因素導致的誤觸線、誤整定等問題。

2.3技術上可靠

在信息化時代，依靠科技的進步來提升繼電保護動作正確率已經成為目前各種相關方案中的最佳選擇。在繼電保護中，計算機及其相關技術應該獲得了較為廣泛地應用，并取得了良好的成效。但是總體來看，以計算機為基礎的繼電保護管理系統仍然需要進行較大的完善和優化。例如，通過優化操作系統和軟件程序，實現定值整定、定值管理、反措執行、缺陷處理、繼電保護設備等內容的自動化智能化處理，利用傳遞監視系統實現對電力系統的實時動態監控，并能夠對故障信息、故障源進行及時反映。在此方面，電廠方面需要積極爭取國家的扶持和相關科研單位的協助，在更高水平上實現繼電保護管理的自動化和智能化。

3.提高發電廠繼電保護動作率的具體建議

3.1提高繼電保護管理信息化水平

電廠繼電保護管理信息系統的應用是有效提高繼電保護管理信息化水平的具體措施之一。該系統能夠對發電廠當中任意一張繼電保護圖紙當中快速、精準定位某一個元件的位置；文檔信息的調用和修改同樣非常簡單，但是信息修改需要具備一定的權限；系統的搜索功能比較完善，能夠進行關鍵詞搜索，還可以利用獲得的包含關鍵詞的保護或者元件的搜索結果來進行進一步的關聯查詢。在該系統當中，電廠繼電保護的整定計算已經了實現了可視化，對于電廠繼電保護圖紙當中的任何一個需要整定的保護元件，均可以根據系統預設進行繼電保護整定計算，當然，計算公式和相關的原始數據均能夠進行調用和修改（修改需要具有一定的權限）。該系統能夠提供良好的崗位培訓、故障診斷和事故演習等功能。主要是因為該管理系統當中有兩個關鍵性的數據庫，即繼電保護動作邏輯關系數據庫與繼電保護元件關聯關系數據庫。在這兩個關鍵性數據庫的支持下，系統可以仿真繼電保護的動作過程。舉例來說，在主接線圖上面，我們可以將某一個元件設置為特定的故障狀態，利用系統仿真我們可以獲得“故障”出現邏輯樹上面列出的詳細的繼電保護動作列表。再如，為了檢查故障狀態時其他保護的反應，我們可以在繼電保護二次回路圖上設置某保護的誤動或者是拒動，甚至允許直接將斷路器設置為拒動，進而對從主保護至后備保護的分時序的動作情況。

3.2提高繼電保護裝置的工作水平

根據電網結構的變化，必須及時做好繼電保護整定計算工作，及時調整系統保護定值，以適應不斷變化的電網。建議編寫繼電保護整定規程和運行說明，避免發生誤整定事故。對于在運行中發現的帶有普遍性的缺陷和隱患，則建議及時制定反事故措施，并在工作中認真執行。如：失靈不經復合電壓閉鎖、勵磁兩套調節器均流等。

3.3認真做好安全檢查工作

繼電保護是安全大檢查的重點。針對電網運行的特點，迎峰度夏安令大檢查的重點是查系統繼電保護整定原則是否符合部頌整定規程。冬季安全大檢奩的重點是查防雪災、防霧閃，防火災。特別要強調電網的豐要聯絡線高頻保護和母線差動保護的投運率。在重大政治活動期間做好事故預判，確保安全用電。

3.4構建相關技術監督機制

根據繼電保護專業的特點，健全和完善保護裝置運行管理的規章制度是十分必要的。繼電保護設備臺帳、運行維護、事故分析、定期校驗、缺陷處理、反措執行情況等檔案應逐步采用計算機管理。為使繼電保護工作納入規范化、正常化、科學化軌道，建立、健全繼電保護技術監督體系是十分必要的。

3.5提高繼電保護專業人員的素質

造就一支具有高度責任感、敬業精神、較高技術水平的繼電保護專業隊伍，這是現代化大電網運行管理的需要。在技術方面應采用“缺什么補什么，學以致用，立足于現場培訓”的原則，因地制宜開辦多樣化的培訓班。

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關鍵詞：電力系統；整定計算；繼電保護；危險點；輻射型電網

中圖分類號：TM771 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2011）34-0146-03

一、繼電保護的特點

（一）電力系統中繼電保護和安全自動裝置的重要性

在電力系統中繼電保護和安全自動裝置是保證系統安全運行的重要組成部分，當高壓設備進投入使用時，繼電保護和安全自動裝置必須投入運行。

（二）繼電保護的原理

繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量（電流、功率、頻率等）的變化，構成繼電保護動作的原理。應用于電力系統中的各種繼電保護絕大多數都是反映電力系統故障時的電流增大、電壓降低，以及電流與電壓間相位角變化，與正常運行時各物理量的差別來實現的。

（三）繼電保護和安全自動裝置的作用

在電網運行過程中繼電保護和安全自動裝置能實現變電站實現無人值班及綜合自動化。它的作用主要體現在以下三個方面：

1．反映故障。它可以在電網發生能夠損壞設備或者危害電網安全運行故障時使被保護設備快速脫離電網。

2．反映異常。當電網中的設備出現非正常狀態時能發出報警信號，使值班人員迅速采取解決措施使其恢復正常。

3．實現變電站的自動化。它可以使繼電保護和安全自動裝置直接與高壓設備配合。

（四）電力系統運行對繼電保護裝置的要求

快速性、可靠性、選擇性和靈敏性這“四性”是電力系統對繼電保護裝置的基本要求。快速性是對繼電保護裝的最根本要求，強調的是有故障就必須動作。因為時間越長故障對電力系統的危害就隨之增大。可靠性是指繼電保護裝置發生故障時也要可靠動作而不能拒動。因為拒動的危害遠大于誤動。選擇性強調的是保護裝置不能誤動，不能產生誤操作。靈敏性則要求保護裝置反應靈敏、動作范圍準確，正確反映故障范圍，減少停電面積。

二、繼電保護整定計算的工作內容

（一）確定保護方案

我們整定計算人員必須結合電網的實際情況，針對變壓器的特點對保護功能進行選擇。現今市場上的微機都已經配了十分齊全的功能保護塊，但是不是每一項功能在實際保護裝置中需要應用，所以必須對保護功能有所取舍。

（二）各保護功能之間的配合關系的確定

1．裝置內部各功能單位之間的配合關系。在由幾個電氣量組成的一套保護裝置內部，各元件的作用不同，其靈敏度和選擇性要求也不相同。對于主要元件的要求是既要保證選擇性又要保證靈敏性，而作為輔助元件則只要求有足夠的靈敏性，并不要求有選擇性。在整定配合上，要求輔助元件的靈敏度要高于主要元件的靈敏度。輔助元件在保護構成中，按作用分為以下三種：（1）判別作用。為了保護的選擇性而裝設的。如方向過流保護中的方向元件；（2）閉鎖作用。為了防止正常負荷下拘誤動而裝設的。如母差保護中的電壓閉鎖元件；（3）起動作用。為了在故障情況下，將整套保護起動起來進行工作而裝設的。當繼電保護裝置還處于采集模擬電氣量階段時，上述元件往往由一個個獨立的硬件實現，而目前微機保護裝置反映的是離散化的數字量，以上功能均由軟件實現。雖然，微機保護裝置中各元件的意義與過去不盡相同，但它們所起的作用卻無本質上的區別。

繼電保護整定計算人員必須認真分析各功能塊的動作特性，各功能塊之間的邏輯關系，并結合被保護設備的故障特征來綜合進行考慮，確定保護裝置內部各功能塊之間的配合關系，并以整定值的形式將配合關系實現。

2．裝置之間的協調配合關系。這也就是我們一般意義上的繼電保護整定計算需要做的工作。通過短路電流計算，將某一保護裝置與相鄰的保護裝置在靈敏度與動作時間兩方面相配合，從而保證選擇性。即當電力系統發生故障時，故障線路的保護必須比上一級相鄰線路更靈敏，動作更快，兩者缺一不可。若要提高靈敏度就要延長動作時間；若要提高動作速度就要限制其靈敏度，這實際上是在遵循反時限的原則。

隨著電網規模的不斷擴大，特別是現代超高壓電網要求保護裝置不但要做到不誤動，更要做到不拒動。要達到繼電保護四性的要求，不應由一套保護來完成。就一套保護而言，它并不能完全具備四性的要求，而必須由一個保護系統來完成。我們在進行整定計算時，必須樹立系統保護的概念，多角度、全過程地考慮各個功能塊之間的配合關系。

（三）保護方案的準確表述

編制繼電保護整定計算方案及給出保護定值并不是整定計算工作的最終目的，整定計算工作的最終目的在于通過保護定值使得繼電保護裝置在系統故障或異常狀態下能按預定的行為進行動作，從而保證電網的穩定運行，將被保護設備的損害降至最低以及縮小停電范圍。因此，在確定好了保護方案及各保護功能的配合關系后，如何將保護方案準確的表述也是整定計算工作者的一項十分重要的工作。

這其中除了包括編制整定計算方案和給出繼電保護定值，還有一項就是編制運行規定。整定計算工作者往往十分重視前兩項工作，而忽視編制運行規定。需知，用準確的語言告訴運行人員某個保護功能塊在什么情況下用，做什么用，這也是十分重要的。

三、整定計算的危險點分析

（一）系統建模

一個符合電網實際的、描述完整、正確無誤的電網數據模型，是一切計算的基礎。目前，我們電網應用的RCMBase2000是一個通用性和實用性非常強的軟件平臺，利用對RCMBase2000的二次開發，我們可以完成繼電保護計算及管理的大部分工作。對于日常的整定計算工作不需要我們去重新開發軟和構建網絡撲連接，只需要我們把每一項基礎數據搞準確，嚴格按《3～1lOkV電網繼電保護裝置運行整定規程》上的要求進行電氣設備的實測，并正確的將數據填充到RCMBase2000中，就能夠做到建立一個完整的符合電網實際的數據模型。但是，在實際工作中，往往會有各種各樣的原因使得我們的基礎數據管理出現漏洞。所以，我認為電網基礎數據管理這一環節是繼電保護整定計算工作的危險點。

（二）故障計算

短路電流計算是整定計算工作中非常重要的基礎性工作，它的正確與否決定著整定計算的正確與否。而短路電流計算的正確與否又取決于合理地選擇運行方式和變壓器的接地方式。

合理地選擇運行方式是改善保護效果，充分發揮保護系統功能的關鍵之一。但選擇運行方式應與運行方式專業進行充分溝通，考慮各方面的因素才能決定。

變壓器的接地方式是由繼電保護整定計算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護的配合關系，充分發揮零序保護的作用。由于接地故障時零序電流分布的比例關系，只與零序等值網絡狀況有關，與正、負序等值網絡的變化無關。零序等值網絡中，尤以中性點接地變壓器的增減對零序電流分布關系影響最大。因此，合理地選擇變壓器的接地方式應盡可能保持零序等值網絡穩定。

在進行故障計算時我們還應注意以下兩點：（1）就是我們假設電網的三相系統完全對稱。若系統是不對稱的，那么不能用對稱分量法來分析化簡，進行計算；（2）除了母線故障和線路出口故障外，故障點的電流、電壓量與保護安裝處感受到的電流、電壓量是不同的。我們分析的是保護安裝處的電氣量的變化規律。

（三）配合系數的選擇

配合系數包括了零序網絡的分支系數和正序網絡的助增系數。分支系數（或助增系數）的正確選取，直接影響零序保護（或距離保護）定值和保護范圍的大小，也影響保護各段的相互配合及靈敏度。分支系數（或助增系數）的計算與故障計算無關，而與電工基礎有關，即電路的串、并聯關系決定了電流的分布，決定了分支系數（或助增系數）的大小。下面分三方面來概述分支系數（或助增系數）的計算。

1．輻射型電網。如圖1所示，電流分支系數Kf是相鄰線路發生短路故障時，流過本線路的短路電流占流過相鄰線路短路電流的比值。對于距離保護，助增系數等于電流分支系數的倒數。

為了簡化計算，將上式中電流、阻抗取其絕對值，對分析結果的影響很小，可忽略不計。

對于輻射型電網來說，分支系數只與保護支路的阻抗分支線路的阻抗有關，而與配合支路的阻抗無關。所以，故障點的位置對分支系數沒有影響。若要取最大分支系數，只需選本線路側電源為最大運行方式，分支線路側的電源為最小運行方式，即母線B上剩余電源支路采取小方式即可。

2．單回線與相鄰雙回線保護配合（如圖2）。

單回線與相鄰雙回線配合時，應采用雙回線并列運行，故障點在相鄰雙回線末端零序分支系數最大。隨著故障點在配合支路上由母線B向母線C移動，零序分支系數由小于1的數到2之間變化。

3．雙回線與相鄰單回線保護配合。

雙回線與相鄰單回線配合時應斷開雙回線其中一回，電源A應取大方式，電源B（Z3）應取小方式，可得最大零序分支系數。此時，故障點在配合支路上任一點對分支系數的大小無影響。通過以上分析可以看出，配合系數的選擇也是繼電保護整定計算工作的關鍵點。

（四）微機保護小量的選擇

隨著電磁式保護和晶體管、集成電路型保護的逐步退出運行，微機型繼電保護裝置在電力系統中發揮著愈來愈重要的作用。不同的保護廠家生產出的微機保護原理不同。對于整定計算人員必須熟悉自己電網所裝設的保護裝置，不但要熟悉這些保護裝置的原理，更應該注意保護裝置中控制字的正確設置，否則將無法使保護裝置正確地發揮作用。要做到正確設置控制字，一定要認真研究說明書，如果說明書不能夠講明白，我們應找到該保護裝置的研發人員，將該保護功能的設計意圖講明白。

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摘要：在電力系統的運行過程中，因為自然、人為等因素以及設備故障等原因而引起的事故逐漸增加，不僅對配電網的日常運行造成了干擾，而且容易引起配電網出現斷線現象，從而導致區域性的停電問題產生，甚至會引發人員傷亡等重大事故。文章就我國當前的繼電保護整定計算的方法中出現的問題做出詳細的分析和討論，并提出了相關的解決措施。

關鍵詞：配電網斷線；繼電保護；整定計算；高壓電網

中圖分類號：TM771文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）22-0053-02伴隨我國經濟的飛速發展和社會的不斷進步，無論是人們的日常生活還是社會的生產都不斷提高著對用電的需求量，所以，確保配電網的正常運行顯得越來越重要。目前，我國電力系統已經得到了很大程度上的改善與發展，由于使用高參數、大容量的設備使得動力設備的安全性以及電力的穩定性在一定程度上得到了提升。在實際過程中，因為人為、自然的因素以及設備故障原因等所引起的配電故障在逐漸增加，這使得整個電力設備的穩定性以及運行安全受到了嚴重影響，并且造成了很大的經濟損失，嚴重限制了人民生活以及社會的生產。所以，在當前的電力保護系統之中，繼電保護工作顯得日益重要。

1繼電保護整定計算的概述

當前，在我國的高壓電網中，繼電保護裝置得到了廣泛的應用，其保護的主要方式有距離保護、零序電流保護以及繼電器保護等。這些保護措施以及保護方法采用的是一種不具有自適應能力并且具有固定行為特征的繼電保護整定，經過對整定值采取離線計算的方式得到以及保持不變的操作，進而根據繼電保護整定計算的相關原則，確保這些繼電保護的整定方式不會遭受干擾，這些在計算機的整定過程中是極為重要的環節。在對高壓電網進行實際的繼電保護整定計算過程中，一般選用序分量法以及相分量法的計算模式，當前這是最為普遍的計算方式以及計算措施，并且廣泛地應用于我國電力系統中；另外選用的是故障電氣繼電保護裝置的整定值計算方法，此種方法是根據在電力系統之中電壓的變化量以及繼電保護的適應性來進行合理的分析和進行整定計算的過程。

2繼電保護整定計算方法存在的問題

伴隨我國科學技術的飛速進步，雖然繼電保護整定相關的計算方法得到了很大程度上的改善，但是當前在計算過程中仍然存在著各種各樣的問題，其主要問題包括以下五個方面：第一，在根據繼電保護的整定計算方式計算分支系數的過程中，因為沒有認真考慮電力系統的分布式電源運作情況變化趨勢，從而導致分支系數的自身出現嚴重的偏差，最終導致整定計算的結果會出現偏差。第二，對于非全相的震蕩狀態，電力系統的斷相口位置開路電壓的參數，在實施繼電保護的整定計算的過程中，因為沒有將網絡的結構對繼電保護的整定計算結果所致使的影響進行深入考慮，所以會致使計算誤差的問題越加嚴重，到最后甚至會致使整定計算的結果產生偏差。第三，在對電力系統的實際繼電保護過程中，對延時時段動作值的參數實行整定計算時，由于錯誤的引進了分支系數，從而致使繼電保護的整定值計算結果產生錯誤，這個問題會引起整定計算的結果產生誤差。第四，在實行繼電保護的整定計算過程中，假如只采用把繼電保護所在線路的母線分開的方法，將不會有效的辨別哪一種方式對電力系統的運行產生不利影響，這可能會導致整個電力系統所出現的故障事故范圍變大。第五，在分支系數的實際計算過程當中，因為對線性流程的運用相對較高，這樣可能會使分支系數的計算產生很嚴重的重復性問題，從而導致繼電保護整定計算的速率遭受限制。

3關于整定計算方法存在問題的解決對策

3.1斷相口開路電壓的計算

在對電力系統繼電保護進行整定計算的過程中，主要的計算對象為電力系統運作線路在非全相運作并且發生明顯振蕩的狀態下所出現的電流以及電壓指標的參數。通常在已定的電力系統中，發電機裝置的等值電勢參數以及正序網的斷相口位置開路的電壓參數還有等值阻抗的參數都產生明顯的相關。但是根據此種方法計算開路電壓的參數過程會出現計算量過大的關鍵性問題，而導致這個問題本質性的原因是：發電機的等值阻抗以及等值電勢參數的計算必須借助暫態穩定的計算來進行；發電機的等值阻抗以及等值電勢參數都會隨著電力系統網絡結構的變化狀態做出與之相對應的改變。每次進行網絡操作都要對上面的參數重新進行計算，所以致使計算的作業量過于龐大。目前針對于這問題的解決方法在于：在計算斷相口開路電壓的過程中一般假設線路兩端的發電機實時電勢幅值參數都維持相對的恒定，據此來合理簡化整定計算的方式。但是這種計算方式在無意中忽視了網絡構造狀態對正序網相口的開路電壓的參數影響，因此在網絡構造相對比較復雜情形下，會致使整定計算的結果產生比較嚴重的誤差。

假如上述問題出現，可以采取以下措施來應對：在斷相口開路電壓的計算中引進網絡等值計算的方法，這樣不僅可以有效的對繼電保護的整定計算工作難度進行控制，還能使整定計算得結果精確性得以提高。根據阻抗參數的物理價值能夠判定網絡系統相應計算模型的參數，在此基礎上，綜合疊加的原理，同樣能夠構造基于雙端口網絡的阻抗參數等值電路的計算方法，從而可得到相關的自阻抗以及互阻抗的參數。

3.2運行方式查找的計算

運行方式查找計算存在的問題分析：繼電保護整定計算從運行方式查找上來說主要存在下面兩個問題：第一，查找最不利于電力系統運行的方式可以有效的輔助校驗靈敏度參數以及計算繼電保護動作值。但是目前此種查找方法僅僅處在繼電保護動所處于的線路對側母線施行查找的階段，并且輪流式的斷開方式仍然不能對電力系統運作方式的最不利性做出保證。第二，在繼電保護整定動作采取計算機輔助的過程中，目前普遍應用的線性流程方式有可能會致使斷開線路出現重復性。且在頻繁的開斷操作下，不僅不能確保繼電保護整定計算的精確，也無從保障電力系統網絡結構的穩定。

在運行方式查找過程當中，針對繼電保護整定計算所產生的問題解決措施依然可以分為以下兩個方面：根據相關的計算機應用程序來確定開斷線路狀態下面的擾動域，從而確定整定結果的大概取值范圍，進而對電力系統最為不利的運行方式加以輔助查找。通常情況下，繼電保護系統中的擾動域也就是某部分只要在線路的開斷狀態下就會擾的的區域。在開斷操作電力系統的某一條線路之后，以此作為圓心根據由內向外的方法對短路電流的參數進行計算（包括線路的開斷前以及線路開斷后），并且據此對擾動域的邊界以及劃定范圍進行測定；在借助于計算機輔助完成繼電保護整定計算的過程當中，改用參照開斷線路循環趨勢的方式對繼電保護整定計算順序予以二次組合，進而達到避免線路開斷過于頻繁的目的。

4結語

伴隨著社會經濟的不斷發展，人民生活以及企業生產的用電需求不斷增加。確保供電的穩定性和安全性，對于電力企業顯得至關重要。在電力系統實際的運行過程中，為了確保電力系統可以穩定安全的運行，要對繼電保護整定計算方式中所出現的問題加以重視，并且及時的采取相關解決措施，以保證電力系統可以安全正常的運行，從而為社會生產以及人民生活持續不斷的提供電量。這不僅能夠促使企業得到長久穩定的發展，而且有利于人民生活水平以及社會經濟效益的提高。

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