继电保护整定计算综述

继电保护整定计算综述

宋建尧杨学林金笛李子熙李凤群

（国网瓦房店市供电公司116300）

摘要：继电保护装置对于整个电力系统的稳定运行以及被保护的电气设备都是重要的。电网要求继电保护有可靠性、选择性、快速性和灵敏性四项基本性能，需要整定人员针对不同的使用条件，分别进行协调。选择合理的保护方式和正确地进行整定计算，对电力系统继电保护装置的可靠运行具有十分重要的作用。在组成电力系统的各部分中，输配电线运行条件恶劣，发生事故的几率要比其他设备高得多，它们的继电保护装置更为重要，本文旨在根据当前继电保护技术的发展情况，从继电保护配置、运行管理水平、动作可靠性及快速动作率上，对于常用保护装置的各项定值如何整定，才能使保护的动作行为更符合电网的安全运行需要等问题，进行了一些探讨和分析。

关键词：输电线路；继电保护；整定计算

引言

继电保护装置对于整个电力系统的稳定运行以及被保护的电气设备都是重要的。选择合理的保护方式和正确地进行整定计算，对电力系统继电保护装置的可靠运行具有十分重要的作用。在组成电力系统的各部分中，输配电线运行条件恶劣，发生事故的几率要比其他设备高得多，它们的继电保护装置更为重要。

输电线路继电保护整定计算必须满足“四性”的要求。即“可靠性”、“选择性”、“快速性”和“灵敏性”。对高压电网输电线路进行整定计算，为了满足上述要求，装设的全线速动的纵联保护、距离保护、电流保护要合理选择和配合，这些工作都是不容易的。

1继电保护整定计算技术

继电保护系统的整定计算氛围两部分，短路电流计算与运行方式的选择。短路电流计算，就是根据电网的结构以及各元件的参数，对规定的短路点求出网络中各支路短路电流。它是整定计算工作中非常重要的基础性工作，它的正确与否决定着整定计算的正确与否。而短路计算的正确与否又取决于是否合理地选择运行方式和变压器的接地方式。在选择变压器接地方式时候应尽可能保持零序等值网络稳定。短路电流的计算可用手算的方法，对于大多数较复杂的电网，短路电流的计算借助于计算机进行电力系统的故障计算。

计算短路电流还应注意以下两点：假设电网的三相系统完全对称，若系统是不对称的，那么不能用对称分量法来分析化简，进行计算；除了母线故障和线路出口故障外，故障点的电流、电压量与保护安装处感受到的电流、电压量是不同的。

为确保继电保护能适应电力系统运行方式的变化，在整定计算过程中不得不按每套保护对应的电力系统最大运行方式计算保护的动作值，按每套继电保护对应的电力系统最小运行方式校验保护的灵敏度。

确定最大、最小运行方式时的原则：必须考虑检修与故障两种状态重叠出现，但不考虑两个短路故障同时出现；不考虑极少见的特殊运行方式。同时要考虑到：发电机、变压器的运行变化限度；中性点直接接地系统中变压器中性点接地情况；线路运行变化限度；短路类型；电流分配系数等。如：对平行双回线路上的保护，当双回线上分接有两套保护时，单回线运行为最大方式；对相间保护来说，最大短路电流为最大运行方式下三相短路。

2继电保护整定计算的问题

高压电网中广泛使用的反应单侧电气量的继电保护，如零序电流保护、相间电流保护、相间距离保护和接地距离保护等，是一种具有固定动作特性的非自适应继电保护，其整定值通过离线计算获得并在运行中保持不变。

根据继电保护整定计算原则，利用计算机进行这类继电保护整定计算的步骤为：

1）采用相分量法或序分量法计算电力系统故障时的电气量；

2）利用故障时的电气量计算继电保护的整定值。为确保继电保护能适应电力系统运行方式的变化，在整定计算过程中不得不按每套继电保护对应的电力系统最大运行方式计算保护的动作值，按每套继电保护对应的电力系统最小运行方式校验保护的灵敏度，且对延时动作的继电保护II段、III段和IV段，在动作时间上要满足严格的配合关系。

基于这种原则利用计算机进行继电保护整定计算的现有方法主要存在6个方面的问题：

1）计算非全相振荡时正序网断相口的开路电压未计及网络结构的影响，造成计算结果出现严重的计算误差；

2）计算继电保护延时段的动作值引入分支系数，造成动作值计算结果出现误差；

3）计算分支系数时未全面考虑电力系统中分布电源运行方式的变化，导致分支系数本身存在计算误差；

4）继电保护整定计算过程中采用线性流程，造成多次重复计算同一分支系数；

5）继电保护整定计算过程中仅轮流开断保护所在线路母线上连接的线路，可能差找不到电力系统最不利的运行方式

6）按保护装置循环安排继电保护整定计算顺序，造成多次重复开断同一条吸纳路。

问题1-3造成继电保护整定计算结果不正确，问题4和留降低了继电保护整定计算的速度和效率，问题5可能导致电力系统故障时扩大事故范围。

3继电保护的简化计算展望

随着电网结构日趋复杂，新工程大量投产，逐级配合的理想整定方法费时费力，且很难实现，简化整定计算成为现实需要。由于电网结构复杂，环网套环网，配合困难，使整定计算的主要时间和精力都花在了后备段定值的调整上；随着电网快速发展，新变电站工程大量投产，要求加快整定计算，缩短整定时间，不至于因定值问题影响新工程的投产。所以，简化继电保护的整定计算，对于电网建设有着现实和迫切的需要

继电保护技术的发展、继电保护装置动作可靠性的提高、电网结构日趋复杂等因素，使得在整定原则上加强主保护、合理简化后备保护成为大势所趋。进一步简化整定计算，可确保电网安全稳定运行，大大减小因新设备投产而修改定值的范围，较大地提高工作效率，对减轻整定计算人员的负担、减小误整定的可能性、保证整定值的正确可靠具有实际意义。

参考文献：

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[3]崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].北京：水利电力出版社，1993.

[4]姚光华，刘启胜，陈允平.对动态安全域法的再认识（I）：综述与展望[C].2001年全国高校电力系统及其自动化专业年会论文集，2001.

作者简介：

宋建尧，男，1988年7月出生，大学本科毕业，助理工程师，研究方向：继电保护，工作单位：国网瓦房店市供电公司。