導語：如何才能寫好一篇繼電保護整定原則，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：配電網保護整定方案

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言

隨著城市電網發展的不斷進步，10kV配電網也正逐漸向智能化電網方向發展，配電網繼電保護整定對于配電網的安全性、可靠性以及電網的高效運行能夠起到不可替代的作用。電資源已經是現代社會中人們離不開的一種資源了，隨著經濟的發展，電器在人們生活中的作用越來越大，但是這樣的生活方式也存在一定的弊端，如果電資源方面出現問題的話，就會在很大的程度上影響到人們的生產生活。優化配電網保護整定原則，當配電網發生故障的時候，確保配電網保護裝置能夠快速、可靠的做出正確反應，為快速隔離故障、提高用電設備運行安全提供有效保障，也是實現智能化配電網的重要目標之一。

1. 變電站10千伏出線

1.1 光纖縱差保護

差動電流應按躲過被保護線路合閘時的最大充電電流來整定，并可靠躲過區外故障時的最大不平衡電流，同時保證被保護線路末端故障時有足夠靈敏度，靈敏系數一般取2～5。

1.2 電流Ⅰ段（速斷保護）

按躲本線路末端最大三相短路電流來整定。

即：IDZ.Ⅰ=KK?I(3)D.max

可靠系數KK取1.3，I(3)D.max為本線路末端最大三相短路電流。動作時間一般為0s。

若本線路末端最大三相短路電流超出電流速斷保護最大整定范圍，則退出電流Ⅰ段保護。

1.3 電流Ⅱ段（限時速斷保護）

按保證線路末端故障最小兩相短路故障時有足夠的靈敏度來整定，

即：IDZ=I(2)D.min/KLM

靈敏系數KLM不小于1.5，一般對于架空線路取1.5～3，電纜線路取2～5。I(2)D.min為本線路末端故障最小短路電流。動作時間取0.5s。

1.4 電流Ⅲ段（過電流保護）

按躲負荷紅線電流整定，

即：

可靠系數取1.5，動作時間一般取1s。

1.5 重合閘

配電網饋線重合閘時間一般取2s。

重合閘投退方式根據調度命令進行投退。

2 一級配電所線路

2.1 進線開關

一般按兩段式電流保護整定。

電流Ⅰ段：退出。

電流Ⅱ段（限時速斷）：電流定值與時間定值均與電源側一致。

電流Ⅲ段（過電流）：電流定值與時間定值均與電源側一致。

2.2 分段開關

電流Ⅰ段：電流定值與出線開關過電流段配合（可靠系數取1.1～1.2）；時間Os。

電流Ⅱ段：電流定值與電流Ⅰ段相同；時間O.3s。

電流Ⅲ段：退出。

電流Ⅰ、Ⅱ段僅作為充電保護用，正常不投由壓板控制投退。

2.3 出線開關

一般按兩段式電流保護整定。

電流Ⅰ段：退出。

電流Ⅱ段（限時速斷）：電流定值與進線開關限時速斷配合（可靠系數取1.1～1.2），同時滿足線末故障有1.5倍靈敏度。

時間定值比進線開關Ⅱ段短一個時間級差，一般為0.2s。

電流Ⅲ段（過電流）：電流定值與進線開關過電流段配合（可靠系數取1.1～1.2）；同時按躲最大負荷電流整定，可靠系數取1.5～2。

時間定值比進線開關過電流延時短一個時間級差，一般為0.6s。

3 二級配電所線路

3.1 進線開關

一般按兩段式電流保護整定。

電流Ⅰ段：退出。

電流Ⅱ段（限時速斷）：電流定值與時間定值均與電源側一致。

電流Ⅲ段（過電流）：電流定值與時間定值均與電源側一致。

3.2 分段開關

電流Ⅰ段：電流定值與出線開關過電流段配合（可靠系數取1.1～1.2）；時間Os。

電流Ⅱ段：電流定值與電流Ⅰ段相同；時間O.3s。

電流Ⅲ段：退出。

電流Ⅰ、Ⅱ段僅作為充電保護用，正常不投由壓板控制投退。

3.3 出線開關

二級配電所的出線不考慮帶下級配電所，一般按兩段式電流保護整定。

電流Ⅰ段：退出

電流Ⅱ段（限時速斷）：電流定值按躲所帶配變容量勵磁涌流整定，同時與進線開關限時速斷配合，兩者取較小值；

時間定值取0s。

電流Ⅲ段（過電流）：電流定值按躲最大負荷電流整定，可靠系數取1.5-2；同時與進線開關過電流段配合（可靠系數取1.1～1.2），兩者。

時間定值比進線開關過電流保護延時短一個時間級差，一般為0.3s。

4 農、配網主干線智能分段斷路器

4.1 主干線智能分段斷路器

4.1.1 限時電流速斷保護：

電流定值：電流定值按躲所帶配變勵磁涌流整定，并應保證與線路電源側出線開關限時速斷定值配合（可靠系數取1.1～1.2）；

時間定值，按如下原則整定：

對于全線僅裝設了一個分段智能斷路器的情況，其保護動作時限比線路電源側出線開關限時速斷延時短一個時間極差，一般為0.2s。

對于全線裝設了2個及以上分段智能斷路器的情況，若該條線路為輻射型供電線路，則從電源側算起，第一個智能斷路器保護動作時限整為0.2s，其他智能分段斷路器保護動作時限整定為0s；若該條線路為雙電源環網供電線路，正常運行方式下，聯絡開關處于斷開位置，則從不同的電源側算起，靠近電源側的第一個智能斷路器保護動作時限整為0.2s，其他智能分段斷路器保護動作時限整定為0s。當其中一個電源需長時間停電時（超過5天），則需要將靠近停電電源側的第一個智能斷路器的保護動作時限由0.2s調整為0s。

整定示例：雙電源環網供電網絡柱上斷路器限時速斷保護時間整定

如圖為雙電源環網供電網絡示意圖，其中CB1、CB2分別為兩個變電站10kV出線斷路器，K1、K2、K3、K7、K8、K9為主干線柱上分段斷路器。DL為聯絡開關，正常運行時處于斷開位置，其相應的保護功能退出。

正常運行方式下，CB1、CB2保護限時速斷保護動作時限整定為0.5s，K1、K7柱上智能斷路器速斷保護動作時間整定為0.2s，K2、K3、K8、K9柱上智能斷路器速斷保護動作時間整定為0s。

當變電站A 10kV出線斷路器CB1斷路器停電時（停電時間超過5天），則將DL聯絡開關合上，全線由CB2供電。此時，需要將K1柱上智能斷路器速斷保護動作時間由原來的0.2s調整為0s。

當變電站B 10kV出線斷路器CB2斷路器停電時（停電時間超過5天），則將DL聯絡開關合上，全線由CB1供電。此時，需要將K7柱上智能斷路器速斷保護動作時間由原來的0.2s調整為0s.

4.1.2定時限過流保護

電流定值。

式中：―可靠系數，取1.5；

If―TA一次額定值與線路熱穩電流最小值或可能出線的最大負荷電流；

―返回系數，微機保護0.9-0.95，電磁型保護0.85。

按上述原則整定并與本線上級開關過流保護定值相配合（可靠系數取1.1～1.2）。

時間整定：

若該條線路為輻射型供電線路，則從電源側算起，第n個智能斷路器保護動作時限按如下公式整定：

T=TZDIII-nΔT

其中：ΔT=0.2S

TZDIII為變電站對應出線過流III段時間定值。

若該條線路為雙電源環網供電線路，正常運行方式下，聯絡開關處于斷開位置，相應智能斷路器過流保護時間定值按輻射型供電線路的原則整定。當其中一個電源需長時間停電時（超過5天），則需要對相應的保護定值進行核算和調整，以實現各級智能斷路器保護的配合。

整定示例：雙電源環網供電網絡柱上斷路器過流保護時間整定

如圖為雙電源環網供電網絡示意圖，其中CB1、CB2分別為兩個變電站10kV出線斷路器，K1、K2、K3、K7、K8、K9為主干線柱上分段斷路器。DL為聯絡開關，正常運行時處于斷開位置，其相應的保護功能退出。

正常運行方式下，假設CB1、CB2保護過流III段動作時限整定為1.0S，則：

K1柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.8s；

K2柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.6s；

K3柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.4s；

K7柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.8s；

K8柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.6s；

K9柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.4s。

當變電站A 10kV出線斷路器CB2斷路器停電時（停電時間超過5天），則將DL聯絡開關合上，全線由CB1供電。則：

K1柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.8s；

K2柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.6s；

K3柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.4s。

K9柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.2s；

K8柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0s；

K7柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0s。

另外，K1―K9柱上智能斷路器過流保護電流定值需要重新進行校核，以滿足保護配合要求。

當變電站B 10kV出線斷路器CB1斷路器停電時（停電時間超過5天），則將DL聯絡開關合上，全線由CB2供電。則：

K1柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0s；

K2柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0s；

K3柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.2s。

K9柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.4s；

K8柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.6s；

K7柱上智能斷路器過流保護動作時間整定為0.8s。

另外，K1―K9柱上智能斷路器過流保護電流定值需要重新進行校核，以滿足保護配合要求。

4.1.3 零序過流保護宜退出。

4.1.4 后加速保護宜退出。

4.1.5 重合閘宜退出。

4.2支線智能分段斷路器

4.2.1限時電流速斷保護：

電流定值：按前述線路保護過流I段整定原則進行整定。

時間定值：0s。（根據支線所處位置，可以設為0.2或0s）

4.2.2定時限過流保護

電流定值。

式中：―可靠系數，取1.5；

If―TA一次額定值與線路熱穩電流最小值或可能出線的最大負荷電流；

―返回系數，微機保護0.9-0.95，電磁型保護0.85。

按上述原則整定并與本線上級開關過流保護定值相配合（可靠系數取1.1～1.2）。

時間定值：

T=T’-ΔT

其中：ΔT=0.2S

T’為該智能斷路器上一級開關過流時間定值。

4.2.3 零序過流保護宜退出。

4.2.4 后加速保護宜退出。

4.2.5 重合閘宜退出。

結束語

總而言之，配電網智能化是電力系統發展的必然方向，在我國電力系統的發展之下，配電網也在不斷完善著，為了滿足配電網智能化的發展方向，必須要及時更新繼電保護技術，提高繼電保護的性能，這樣才能夠有效促進我國電力事業的發展。

參考文獻：

篇2

關鍵詞： 繼電保護；安全運行；定值整定；對策

Abstract: the relay protection plan is the top priority of the relay protection system, fixed value setting correct or not, relates directly to the relay action is correct or not, give full play to the relay protection device in the role of the relay protection in the power grid is at fault can quickly and correctly to reflect, so as to ensure the safe operation of the power grid. In this paper the relay protection substation of the existing problem in the understanding, especially to relay protection setting value in setting the phenomenon is described, and the cause of the analysis on the basis of analysis, put forward the solution of the path.

Keywords: relay protection; Safety operation; Fixed value setting; countermeasures

中圖分類號:TM58 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

隨著電網的迅猛發展給繼電保護系統提出了更高的要求，而計算機、電子和通訊技術的發展又給繼電保護系統注入了新的活力。在繼電保護的實踐中，定值的計算與整定涉及到設計、施工、計算、變電(試驗)等等方面分工，這些工作如果協調不到位，哪怕是一個環節出現問題，都將導致繼電保護整定定值有誤，進而導致電網中存在安全隱患，甚至引起電網事故。因此，做好繼電保護的整定對于保障設備安全和生產的正常進行是十分重要的。為了完成本文，筆者走訪了鹽城市的紅光變、岡西變及北龍變的三所變電站，對繼電保護中存在的定值誤整定的現象進行了調研。

1常用的繼電保護基本原理

應用于輸電線路的常用保護有以下兩類:一類是反應輸電線一端電氣量的保護。如反應電流增大而動作的電流保護，有相電流保護、零序電流保護;反應電壓下降而動作的低電壓保護;反應測量阻抗減小而動作的距離保護，有相間距離保護和接地距離保護。這類保護通常是階段式的，無時限動作的I段由于無法識別線路末端故障和相鄰元件出口故障間的區別，所以為保證選擇性，I段保護范圍必須小于線路全長。剩下部分必須由帶時限動作的n段來保護，為保證選擇性，其保護范圍不能伸出相鄰線路I段范圍，否則與相鄰線路的II段會發生競爭，失去選擇性，動作時間一般比相鄰I段高一時限。III段保護一般起后備保護作用(在終端線也可以起主保護作用)，其定值一般按躲正常負荷情況整定，所以比較靈敏，但動作時間按階梯原則整定，越靠近電源端會越長。這類階段式保護通常受電網結構與運行方式的影響較大，其整定計算比較復雜。

另一類保護是反應輸電線兩側或多側電氣量的保護，如反應內部故障與外部故障時兩側(多側)電流相位或功率方向差別的差動保護，有縱聯差動保護、相差高頻保護、方向高頻保護等。這類保護不受運行方式的影響，能明確區分區內區外故障，并瞬時動作，不需要與相鄰線路配合，整定計算也相對簡單。輸電線路的上述保護原理也可以作為變壓器等元件設備的保護原理，除此之外，還有根據元件設備特點實現反應非電氣量的保護，如當變壓器油箱內部的繞組短路時，反應于油被分解所產生的氣體而構成的瓦斯保護，以及反應于電動機繞組的溫度升高而構成的過熱保護等。

2繼電保護人員配備問題

繼電保護人員是完成繼電保護整定工作的主體，整定人員的水平、經驗、工作態度及工作時的精神狀態，都會影響整定工作完成的效果。對繼電保護工作的管理，首先應從整定人員管理入手，當前主要存在以下問題。

2.1部分供電公司無專職的繼電保護整定人員，人員變動頻繁，整定計算人員專業技能水平不一，不能保證繼電保護整定工作整體水平的持續提高。

2.2整定計算原則及整定計算過程中的問題。不同的整定人員按規程進行整定計算，在此過程中由于選擇的整定方案及整定原則的不同，可能造成整定結果有差異。如對具體保護裝置內控制字、壓板等理解不一致，控制字中復壓閉鎖方向應如何取舍，電流回路斷線閉鎖差動是否投入，線路重合閘時間如何確定，35kV聯絡線是否需要投兩端保護，主變壓器后備保護限時速斷電流保護是否投入，計算中可靠系數、返回系數取值等，都有可能造成繼電保護整定計算的差異。

在2010年，某110kV變電站的10kV分段開關跳閘，引起10kVⅠ段母線失壓，造成了大面積的停電，在社會造成了惡劣的影響。其直接原因，是運維人員在倒閘操作時漏退一塊壓板所致，事后對該供電公司管轄的各變電站的繼電保護定值單和保護壓板的投退情況檢查時，發現部分變電站的母線分段保護是作為線路的后備保護使用的，在另外部分變電站，卻是作為母線充電保護使用的，可想而知，這起保護誤跳事故的發生是必然的。

改進措施：根據各地區電網的具體結構特點，編寫制定統一的地區電網保護整定原則，針對不同廠家的保護裝置具體說明，對繼電保護人員培訓、整定人員計算核查都有較強的指導意義，且可為保護整定人員提供學習參考和整定核查依據。

3繼電保護中存在的定值誤整定現象分析

3.1旁路保護定值的誤整定顯現突出。一是線路定值修改、增刪后，旁路定值未作相應修改、增刪；二是因線路保護種類較多，旁路保護也不統一，因而旁路保護代線路保護的形式繁多。當旁路保護與線路保護類型不同時，有時旁路保護定值、壓板或裝置面板插槽位置未作相應修改。三是母聯兼旁路的方式，開關作母聯運行時，作旁路運行時相關保護未退出，仍然是代出線方式；開關作旁路運行時，作母聯運行時的相關保護未退出，仍然是母聯方式。

3.2公用設備保護的定值整定有誤一是變電所現場故障錄波器整定定值單與現場實際不符；二是故障錄波器內部定值與整定定值單不符，如線路名稱、啟動量等；三是母差及失靈保護也出現上述現象。

3.3主變壓器保護出現定值錯誤現象。例如，某110KV變電所在進行1#主變保護更換時，中、低保護定值整定T1時限跳母聯、T2時限跳本側開關，T3全切功能不用。但在進行保護裝置調試時，因定值未及時收到，故三段時限全部做了，且Ⅱ、Ⅲ段實現全切。在定值整定以后又未做壓板獨立性檢查試驗檢查，只看到保護能動就行了。在進行2#主變保護更換時，T2時限跳本側開關（1#、2#主變保護定值基本一致）功能不能夠實現。經檢查發現：在廠家配線時，其根據技術協議，未配T2時限跳本側的出口線，而定值又偏偏用了該功能，加之保護調試時態度不夠認真，試驗未能做全，導致了該主變保護定值出錯。此外，因主變過負荷閉鎖有載調壓功能的實現不同廠家的裝置其原理接線不一樣，如壓板與過負荷輸出接點并聯，此時要實現閉鎖功能，壓板必須退出，一旦投入，任何時候均能調壓；如壓板與過負荷輸出接點串聯，此時要實現閉鎖功能，壓板必須永遠投入，一旦退出，任何時候均不能調壓。但運行人員、甚至保護工作人員往往僅限于字面理解，誤投或誤退壓板。

3.4定值、圖紙管理不健全。某些變電所定值、圖紙不全或不是當前有效版本，也查不到相應的試驗記錄，無相關設備臺帳。

4解決繼電保護定值誤整定現象的對策

4.1要做好設計、施工、計算、變電(試驗)等方面協調配合工作。一是加強定值計算人員與保護人員之間的相互學習和溝通。計算人員應對裝置有一定的了解，變電保護人員應對定值單的內容有一定了解；二是設計、基建、技改主管部門應及時、準確地向保護計算、整定人員提供有關計算參數(技術協議、保護類型、啟動方案等)、圖紙，施工部門在調試完保護設備后也應及時將有關保護資料移交運行部門；三是整定計算人員下達定值時，應對照實際定值內容，全面下達定值，盡量避免因定值不全導致現場整定時發生歧義；四是現場保護工作人員應加強對保護內部接線（包括裝置內部的邏輯圖）的全面掌握，每套保護的功能（包括壓板）均要獨立檢驗，如發現裝置與整定內容不符，應及時通知計算人員以便及時作出相應的更改。在更改線路保護定值的同時，必須更改旁路保護的定值；在新上線路間隔時，必須考慮到公用設備的定值修改。定值修改必須全盤考慮，按有關規定進行，并應作詳細記錄。同時，加強對運行人員在各種運方下二次設備知識的培訓。

4.2重視旁路保護定值。盡管對單個變電所而言，旁路代路時間較短，但對整個電網而言，如旁路保護定值不正確，則意味著很多時間內均有局部電網的定值不正確。因此，應象對待線路保護定值那樣重視旁路保護，同時應形成這樣的概念：在更改線路保護定值的同時，必須更改相應的旁路保護定值。如代線路保護與旁路保護類型不同，應將相應的定值、壓板或裝置面板插槽位置進行徹底檢查。應對運行人員進行旁路、母聯互相切換方式的知識培訓。

4.3低層班組、保護專職應加強對變電所公用定值的管理與核查。若須變動，應及時與上級有關部門溝通，確保其正確性。上級部門在下達公用設備的定值時，應根據不同的裝置類型，全面下達其定值單，包括不用的，以免下面在執行時產生歧義。同時，變電人員和計算人員應加強相互的學習和交流，也應了解技術協議上的配置要求。現場整定人員應對整個保護動作回路做全面的檢查，驗收試驗應按照定值單做全，壓板的獨立性一定要檢查。

4.4圖紙設計人員在設計時就應規范線路壓變二次輸出電壓值，保護調試人員應全面掌握電壓回路的動作邏輯，及時反饋給定值計算人員，定值計算人員應全面下達各種定值，而不是只下達通用部分，別的讓保護人員自己發揮。

4.5明確各單位繼保人員(如調度中心與檢修公司、生技部與二次班等)的分工，并承擔起相應的責任，應按時間順序和保護類型、以元件(線路、主變、故障錄波器、備自投等)為單位建立起設備、定值、圖紙及其試驗的臺帳，定值更改及檢驗都應作相應的記錄。現場應建立起專人負責制，加強對上述技術檔案的管理。

5做好繼電保護的標準化工作

做好繼電保護端子、壓板的標準化設計工作，并及時在電網內推廣、應用，不僅能提高繼電保護的運行維護水平，而且為繼電保護的不斷發展奠定良好的基礎。標準化的設計，進一步完善繼電保護的配置、選型，做好標準化設計，為今后的保護設計(包括廠家的制造)、運行、檢修、管理打好基礎。但同時我們也要看到，由于電網的結構越來越復雜，有些線路有串補，有些線路沒串補；有些是可控串補，有些是固定串補；有些是和直流很近的交流線路，還有些是高壓海纜等等，如果保護簡簡單單的搞全網統一，可能會出現問題。做標準化設計時，建議要求統一保護的屏標準、端子標準、二次回路標準，但是保護功能搭配要靈活，以滿足電網發展的需要。

6結束語

隨著科學技術的飛速發展，繼電保護在變電站中的作用也越來越重要，它不僅保護著設備本身的安全，而且還保障了生產的正常進行，因此，做好繼電保護的整定對于保障設備安全和生產的正常進行是十分重要的。加強繼電保護管理，健全溝通渠道，及加強繼電保護定值整

定檔案管理等工作是提高繼電保護定值整定的必要措施。

參考文獻

篇3

（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4

本文通過建立智能化繼電保護整定計算系統，實現電網繼電保護整定計算的智能化，并對其在實際中的應用進行分析研究，以促進在電力系統中的推廣應用，對于電力系統的安全穩定工作運行進行保障，推動電力事業的建設發展。

【關鍵詞】電力系統 繼電保護 整定計算 智能化 設計 研究

在電力系統工作運行中，繼電保護整定計算對于電力系統的安全穩定工作運行有著極大的作用和影響，正確的整定計算是實現電力系統繼電保護設備與裝置安全可靠運行的重要基礎保障。隨著計算機信息技術的發展以及在電網建設中的推廣應用，不僅促進了電網繼電保護工作效率以及管理水平的發展提升，并且在一定程度上也推進了電網繼電保護的自動化與信息化建設發展，對于電網建設以及電力事業的發展進步等，都有著積極作用、影響和意義。但是，隨著電網建設與發展不斷提升進步，由于電網結構的日益復雜化，導致電網運行安全保護與設置中的整定計算工作也越來越復雜，整定計算問題和困難也日益突出，成為電網建設與安全保護設置中研究和關注的重點。下文將結合我國電網建設中繼電保護整定計算的實際情況，對于繼電保護整定計算的智能化設計實現進行分析研究，以促進電網建設的發展進步。

1 電網繼電保護整定計算的現狀分析

在電網建設與運行發展中，繼電保護整定計算是實現電網安全穩定工作運行的重要基礎保障，對于電網工作運行以及建設發展有著非常重要的作用和影響。近年來，隨著電網建設的不斷發展，電力系統繼電保護的結構裝置以及種類越來越復雜，進行繼電保護整定計算的工作量也越來越大，為了滿足電網繼電保護整定計算的相關需求，對于整定計算工作人員的專業化水平以及實踐經驗要求也越來越高，而實際的電網建設中繼電保護整定計算主要依賴于人工手算，遠不能滿足電網繼電保護整定計算的實際需求，針對這種情況，在電網建設與計算機信息技術不斷發展應用基礎上，國內外對于電網繼電保護整定計算的研究也有了一定的新突破與新發展，實現繼電保護整定計算系統軟件的設計，并在實際計算中得到應用。這一時期設計實現的繼電保護整定計算系統主要由圖形建模以及故障計算、整定計算、數據管理等結構模塊組成，在電網建設中得到了較為廣泛的應用實現，很大程度上提升了電網繼電保護整定計算的自動化水平，但仍然存在著較多的人工操作環節，為繼電保護整定計算的智能化研究與發展提供了很大的空間。

2 電網繼電保護整定計算的智能化研究分析

2.1 繼電保護整定計算智能化設計思路分析

根據上述對于電網建設中繼電保護整定計算現狀的分析論述，現階段的電網建設中繼電保護整定計算雖然實現了計算機軟件系統的設計實現，并在實際中得到了較為廣泛的應用，但是繼電保護整定計算在很大程度上仍然依賴于人工操作，自動化與智能化建設并不徹底，針對這種情況本文將以人工操作比例控制在最小作為設計原則，根據繼電保護整定計算的通用性要求，進行繼電保護整定計算軟件系統的設計分析，以促進繼電保護整定計算自動化與智能化水平的提升。

首先，本文在進行繼電保護整定計算的智能化設計中，主要是以面向操作的智能化設計為主要思路，通過進行面向操作的整定計算智能化系統的設計應用，實現實際工作中繼電保護整定計算的智能化建設與提升。在進行繼電保護整定計算智能化系統設計中，系統對于外部環境中不確定因素的適用性以及在實際應用中的靈活性，是系統開發設計中需要思考的重要問題，而面向操作的智能化設計在進行整定計算系統設計中，是以設計系統使用者的操作應用工作量作為系統工作運行智能化水平評價實現的重要標準，這也就是說整定計算系統在實際計算應用中的操作量越小，其系統的智能化水平也就越高。根據這一評價標準可以看出，整定計算智能化水平與系統的外部環境適用性之間有著很大的關系，如果系統對于外部環境的適用性越低，就意味著其計算操作工作量將會越多，從而系統的智能化水平也就越低。此外，還需要注意的是，在通過面向操作的智能化設計進行整定計算系統設計中，必須結合繼電保護整定計算的具體流程，以數據輸入、整定計算和數據輸出作為整定計算工作過程，通過對于每一個結構部分獨立操作的設置實現，完成繼電保護整定計算系統的設計，以保證系統在實際中的通用性。這種設計方式不僅能夠實現系統模塊之間的相互獨立性，而且在很大程度上減少了系統配置修改工作，具有較為突出的特征優勢。

2.2 繼電保護整定計算的智能化分析

結合上述對于繼電保護整定計算智能化系統的設計思路分析，可以看出繼電保護整定計算的智能化水平主要依賴于系統計算操作的智能化，因此，對于繼電保護整定計算的智能化分析，應注意結合繼電保護整定計算系統中各結構模塊的智能化水平進行分析研究。

首先，在繼電保護整定計算系統的圖形建模結構模塊，多數電網建設中主要應用AUTOCAD軟件進行電網電氣設備的線路連接圖繪制，并實現對于電氣設備運行應用的管理。通常情況下，所繪制的圖形中除電網電氣設備的線路關系外，還包含有相關的基本設備參數信息，通過對于繪制圖形中所包含的的數據信息的讀取，實現整定計算基本模型的構建形成，以進行電氣設備中短路電流的計算實施，并根據電氣設備所對應保護裝置的相關設定，實現整定計算的自動計算以及數據錄入。如下圖1所示，為繼電保護整定計算系統的圖形建模結構模塊流程示意圖。

需要注意的是，該系統模塊在進行圖形文件的識別中，是通過數據接口進行文件讀取，并對于文件中所包含的數據信息進行解析，以實現電氣設備及其連接的判斷識別，最終完成繼電保護整定計算的數據輸入與信息獲取。

其次，在繼電保護整定計算的整定計算結構模塊，主要是通過建立多層知識結構以能夠使用戶自下而上的實現整定方案的靈活構建。此外，為實現繼電保護整定計算還需要進行整定計算模塊計算過程中所需要的參數庫以及公式庫、模板庫、實例庫等的構建設計，以為整定計算提供相應的計算數據和信息，實現繼電保護整定計算。通常情況下，在繼電保護整定計算模塊中，參數庫以及公式庫、模板庫、實例庫與整定計算模塊中的數據層、公式層、保護裝置模板層、實例層等知識結構層之間呈現出不對稱對應關系，并為各知識層提供相應的數據支持。如下圖2所示，為整定計算模塊各知識層的結構示意圖。

通過如上圖所示知識結構的構建，能夠有效減少整定計算的工作量，便于整定計算過程中結構層次設計構建與修改的順利實施。最后，在進行整定計算的數值輸出中，主要是以模式匹配的定值輸出方式為主，其中模式匹配是系統通過對于計算機辦公自動化技術的應用，對于外部定值單模板畸形讀取解析，并根據整定結果和定值單模板內容進行相應的定值單模板選取，并將數據信息填入定值單模板中，完成相應的數據輸出，如下圖3所示，為整定計算系統中的定值單輸出流程示意圖。

3 結束語

總之，繼電保護整定計算作為電力系統安全穩定工作運行的重要保障，隨著電力系統自動化與智能化建設的不斷發展提升，進行繼電保護整定計算的智能化分析，具有積極的作用和突出的必要性。

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篇5

關鍵詞：繼電保護；整定計算；管理措施

中圖分類號：TM774文獻標識碼：A 文章編號：

1 繼電保護人員配備問題

繼電保護整定計算工作是繼電保護系統的重要組成部分，所以要求從事該工作的人員不僅要有強烈的責任心，還要有扎實的電力系統基礎知識與繼電保護系統理論知識。

針對整定計算原則以及整定計算過程中出現的問題。不同的整定人員要按照規程進行整定計算，在此的過程中由于選擇整定方案以及整定原則的不同，從而就有可能造成整定結果有差異。對繼電保護人員的培訓、整定人員計算核查都是具有相對比較強的指導含義，同時也為了保護整定人員提供學習參考以及整定核查的依據。

2 基礎資料問題

基礎資料涉及面相對比較廣，包括整定計算所用的各類資料。

2.1 二次設備檔案不能及時更新，缺、漏、錯現象普遍存在。如新建項目部分設計修改無設計更改通知單，改、擴建項目竣工資料不齊全，所存圖紙及說明書等資料不是當前有效版本等，對工程項目竣工移交資料環節的管理缺乏有效監管。

2.2 沒有建立完善的設備缺陷歸檔管理機制。在保護裝置驗收、保護專項檢查中，可能發現不少保護裝置或二次回路本身固有的缺陷，如裝置顯示的跳閘矩陣控制字與現場試驗結果不一致，個別回路功能不正常甚至沒有接線等，只是簡單地向有關人員口頭傳達或報告，而沒有形成書面材料存檔。

2.3 由于保護裝置更新換代及版本升級速度不斷加快，累積的舊保護裝置版本越來越多，繼電保護人員在保護功能調試或整定計算工作中容易受習慣性思維束縛。

2.4 新建、改擴建工程中，項目負責人或工程管理部門未按要求及時向整定計算部門提供有關資料，或者相關資料錯誤而重新提供．造成定值計算時間太倉促。導致整定計算考慮不周的概率變大．同時也影響了定值單的正常發放工作，這極易埋下事故隱患。改進措施：制定相應的整定計算資料的規范及上報與考核制度。明確各單位繼電保護相關部門(如工程管理部門、施工單位、設計單位、調度部門等)的分工，確保翔實的資料及時報送和定值單的及時下發。利用各種專項檢查機會。現場核實校對所有保護裝置定值單：將檢查中發現的問題或缺陷形成書面材料，以方便調度運行、整定人員查閱整改。

3 加強主保護

在實際運行中，特別是年初發生的大面積冰災中，在非常短的時間、電網破壞非常嚴重的情況下，主保護發揮了巨大的作用。因此，加強主保護的配置、整定計算、運行維護都成為了大家的共識。

3.1 全線速動的主保護配置雙重化

由于保護裝置需要定檢或可能出現意外的異常，為保證電網安全穩定，必須實現主保護的雙重化：

3.1.1 設置兩套完整、獨立的全線速動主保護。

3.1.2 兩套主保護的交流電流、電壓回路和直流電源彼此獨立。

3.1.3 每一套主保護對全線路內發生的各種類型故障，均能無時限動作切除故障。

3.1.4 每套主保護應有獨立選相功能，實現分相跳閘和三相跳閘。

3.1.5 斷路器有兩組跳閘線圈，每套主保護分別起動一組跳閘線圈。

3.1.6 兩套主保護分別使用獨立的遠方信號傳輸設備。

3.2 構成主保護的通道形式

由于光纖通道的抗干擾性能好，通道傳輸質量穩定可靠，近年來廣泛被繼電保護采用。

3.2.1 光纜路由通道至少采用一路點對點路由。

3.2.2 逐步采用載波機替代保護專用收發信機方式，且采用相相耦合方式。

3.2.3 為防止由于光纖通道接線錯誤造成保護裝置的不正確動作，對于光纖電流差動保護裝置建議增加地址編碼功能，以確保不同保護裝置在電網中的唯一性。

4 合理簡化后備保護

現今，隨著繼電保護技術的發展以及微機保護的全面普及，在實際整定計算中，在主保護加強的情況下，有關規程允許對后備保護進行一些合理的簡化，以改善方式安排的靈活性及提高繼電保護整定計算效率。

4.1 取消零序 I、Ⅱ段

4.1.1 取消零序 I、Ⅱ段的可行性

4.1.1.1 零序 I 段保護受系統運行方式的影響較大，正常方式下，零序 I 段保護范圍可以達到全線的 70％-80％，但當系統方式變化較大時，零序 I 段保護范圍也會變化，嚴重時要遠遠小于70％，甚至只有不到10％。

4.1.1.2 在整定計算中，需要使用實測參數，但是由于種種原因，基建時實測參數往往不能及時得到，而為了不影響基建工程的投運，只能提前計算。而且大部分老線路沒有實測數據，因此只能使用設計的標準參數來進行布點計算。為了防止零序保護誤動或拒動，只能用調整可靠系數的方法，而可靠系數的取值過大或過小都會使零序保護過于靈敏或靈敏度不夠。

4.1.2 整定計算中取消零序 I、Ⅱ段從以上三點分析可以看出，如雙重化配置的主保護均有完善的接地距離后備保護，則可以不使用零序電流I、Ⅱ段保護。對于四段式的零序保護，在220kV 及以上電壓等級線路的整定計算中，零序I段可以用控制字或壓板進行投退，就采用人為退出零序I段的辦法；由于零序Ⅱ段保護未設壓板投退，整定計算采取將零序Ⅱ段保護定值取裝置允許最大值來硬性退出零序Ⅱ段。

4.2 簡化計算零序最末段規程規定“：接地故障保護最末一段(例如零序電流Ⅳ段)，應以適應下述短路點接地電阻值的接地故障為整定條件：220kV 線路，100Ω；330kV 線路，150Ω；500kV 線路，300Ω。”對于 220kV 線路，零序Ⅳ段作為按本線路發生高阻接地故障能可靠動作整定，這種短路故障點電流幾乎與故障位置無關，而取決于高接地電阻的大小。依照規程規定和實際計算中的經驗及實際運行情況，對零序Ⅳ段的計算進行了簡化：零序Ⅳ段電流定值一般取 300A，時間與相鄰線路的零序Ⅳ段配合。對于 500kV 線路，因輸送功率大，穩定問題嚴重，零序最末段則采用反時限零序電流保護，其特性曲線采用國際電工委員會正常反時限特性方程，反時限曲線基準電流一次基準值取 300A，反時限曲線時間常數取1秒。

4.3 改善距離Ⅱ段的配合

在整定計算中，原則規定距離Ⅱ段的定值按本線路末端發生金屬性短路故障有靈敏度并與相鄰線距離 I 段配合，若無法配合，再與相鄰線距離Ⅱ段配合。在目前電網加強主保護且每一套全線速動保護的功能完整的條件下，帶延時的相間和接地距離Ⅱ段保護，在與相鄰線距離I段配合不了的情況下，可以先與相鄰線路的縱聯保護配合，從而簡化了動作時間的配合整定，有利于改善整定計算的配合條件。

5 做好繼電保護的標準化工作

做好繼電保護端子、壓板的標準化設計工作，并及時在電網內推廣、應用，不僅能提高繼電保護的運行維護水平，而且為繼電保護的不斷發展奠定良好的基礎。標準化的設計，進一步完善繼電保護的配置、選型，做好標準化設計，為今后的保護設計(包括廠家的制造)、運行、檢修、管理打好基礎。但同時我們也要看到，由于電網的結構越來越復雜復雜，有些線路有串補，有些線路沒串補；有些是可控串補，有些是固定串補；有些是和直流很近的交流線路，還有些是高壓海纜等等，如果保護簡簡單單的搞全網統一，可能會出現問題。做標準化設計時，建議要求統一保護的屏標準、端子標準、二次回路標準，但是保護功能搭配要靈活，以滿足電網發展的需要。

6 結束語

綜上所述，無論是繼電保護整定計算中的原則問題還是實際配置與運行的情況分析，按照加強主保護，簡化后備保護的基本原則配置和整定，并做到標準化管理，將會提高工作效率，更好的保證電網的安全運行。

篇6

【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

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。利用繼電保護措施可以在最短的時間內，自動從系統中切除故障設備，或者發出信號讓工作人員及時排除故障，從而將損失減少到最小。在本文中，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。但本文以自動重合閘保護、縱聯保護和零序電流保護策略為研究對象，主要是由于這些策略的運用可以保證220kV及以上電網繼電保護實施的快速性、正確性及有效性。

一 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，所以在確定使用何種繼電保護策略的同時必須遵守一定的原則，只有在統一的規范要求下，才能更有效地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300kV、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。

二 220kV及以上電網繼電保護方式淺析

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。其正確動作率可達到了99.75%，采用自動重合閘的繼電保護可以在提高供電可靠性的基礎上，保證電網系統并列運行的穩定性，并糾正斷路器的誤跳閘。其常用方式有單相自動重合閘和綜合重合閘兩種。

第一，單相自動重合閘，要求在保證選擇性的基礎上同時擁有足夠的靈敏性。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。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，可以通過綜合重合閘方式來解決。

第二，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以下一些不足：一是單相接地故障時只跳故障相斷路器，然后進行單相重合。二是相間故障時跳三相斷路器，然后進行三相重合。三是選相元件拒動時，應能跳開三相并進行三相重合。

2．縱聯保護

隨著電力技術的發展，目前220kV及以上電網縱聯保護采用反應兩側電量的輸電線路縱聯保護方式。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，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，在這些方式之中，靈敏度整定要不得小于2.0。

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制約。如實際選用的定值，不經過方向元件也能保證選擇性時，則經方向元件制約。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，在被制約保護段末端故障時，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。

篇7

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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【關鍵詞】繼電保護；整定計算；配電網

引言

盡管目前各方面對于如何保障電網安全可靠性做出了很大努力，但是仍有新的問題出現，要建立一個安全可靠的電網系統，除了要保證繼電保護裝置有良好的性能之外，對于繼電保護過程中的整定計算問題同樣需要注意。由于具有很強的專業性使得即使有網絡等值法以及雙口網絡H的參數法這樣的計算方法，繼電保護過程中有關定值的計算仍不像計算電路電流一樣簡單，知道80年代較強專業性的計算軟件的誕生使得計算難度得到了很大程度地降低，然而由于其內部DOS等軟件的存在，對其仍有一定局限作用。伴隨著現代計算機網絡技術的飛速發展，繼電保護整定計算方法也在不斷地完善，各種類型的計算軟件不斷出現，并且快速推廣應用，同時相關科研部門也對這方面給與了很高的熱情，使得計算軟件發展迅速。然而在發展的過程中，也難免有問題的出現，這就需要有針對性地提出有針對性的解決對策。

1 繼電保護整定計算的概述

現階段繼電保護裝置在我國的高壓電網中的使用十分廣泛，繼電器保護、零序電流保護以及距離保護等為其主要的保護方式。而這一系列的保護方法以及保護措施都是通過一種行為特征固定并且缺乏自適應能力的繼電保護整定完成的。這一過程經過離線計算整定值最終獲得一些形式固定的操作，并借助繼電保護整定計算的有關原則，使得所使用的繼電保護整定方法免收其他因素的影響，這一過程在計算機進行整定時占有極其重要的地位。相分量法以及序分量法是在實際使用過程中在高壓電網中所使用的繼電保護整定計算過程中，最為普遍使用的計算措施和計算方式，并且也在我國電力系統中得到了廣泛使用；除了這兩種方法之外，故障電氣繼電保護裝置的整定值計算方法的使用也較為普遍，這一方法的使用是建立在繼電保護的適應性以及電力系統中電壓的變化量的基礎之上的。在此基礎上進行合理分析和整定工作。

2 繼電保護整定計算方法存在的問題

改革開放以后我國科學技術進步神速，近幾年來更是處于一個不斷攀升的趨勢，而對于繼電保護整定計算方法方面上的研究也對處于完善階段的繼電保護整定計算方法有了很大進展，然而盡管如此，仍會市場暴露出很多問題，其問題主要體現在以下幾個方面：首先是由于沒有對電力系統的分布式電源運作情況變化趨勢進行認真地考慮，因此會在基于繼電保護的整定計算方式對計算分支系數進行計算時，出現計算結果偏差的問題；其次是在非全相的震蕩狀態下，在進行計算時，電力系統的斷相口沒有深入考慮繼電保護的整定計算結果受網絡結構影響出現的結果，使計算結果出現偏差；再次是在實際的使用過程中，整定計算延時時段動作值參數時對于分支系數引進錯誤，導致計算結果中出現誤差；第四是在進行計算的過程中，如果僅將設備所在線路的母線分開，很難對影響電力系統的方式進行分辨，使得出現故障的范圍增大；最后在分支系數的計算過程中，由于較高頻率地使用線性流程，可能會出現嚴重重復的分支系數計算，限制了計算速率。

3 相關問題的解決策略

3.1 提高繼電保護整定計算的準確性

半自動整定模式的使用是可以使繼電保護整定計算準確率得到有效提高的方法，這一方法可以在整個計算過程中用戶皆可參與其中，通過對在計算過程中的系數選擇、故障方式以及運行方式由用戶進行選擇和整定之后，就可以在整定計算過程中很大的使計算的準確性得到提高。首先，由于電網的運行方式種類較多，同時其運行過程中工作量也十分巨大，這都使得系統在使用過程中容易出現錯誤；其次，通常是用在一些不利狀態下所取得極值作為整定值中的故障電氣量，這就導致結果極為極端，在確定如何運行繼電保護時，可以通過各供電廠站的設備檢修規律、電網供電方式以及大小三種因素進行組合來決定。在對廠站大方式進行設置的時候，通常遵循以下規律：通常將各廠站中的各個設備的開關都閉合（即設備都處于運行狀態），外接的等值電源阻抗應選擇小阻抗值，對于一些中性點接地運作的變壓器，變壓器接地應選擇零序阻抗小的。在進行廠站小方式的時候，應先斷開設備的總開關，并將大阻抗值模式開啟。用戶可以借助以上規律修改部分廠站。

3.2 提高繼電保護整定計算系統的有用性

伴隨著不斷完善的繼電保護裝置功能的不斷發展和完善，有越來越多不同的型號出現在用戶的面前供用戶選擇，因此就需要進行更多不同定值的制作。對于這種情況，用戶可以通過單繼電保護軟件構建一個個性化的定值模板，清楚地對數值名稱和設計表格進行調控，同時還可以保存一些輔助定值，使工作員在工作過程中出現錯誤地概率得以降低，并且提高員工的工作效率，除此外用戶還可以借助軟件中附帶的定值校正功能檢測和糾正運行方式，使電網保護系統能夠更加靈敏。繼電保護軟件的使用很大程度上也會受到交互設計的影響，用戶與軟件之間交互傳遞的信息可以很大地減少工作量，使計算軟件的實用性得以加強。通過使用交互設計模式，還可以使計算過程中常犯的錯誤得以減少，用戶的信賴感和繼電保護裝置的工作效率也可以隨之提升。

3.3 加強繼電保護整定計算系統的通用性

通常可以用縣級電網用戶、地區電網用戶以及省級電網用戶三種類型來劃分整定計算軟件的用戶群體，同樣的也可以用35kv、110kv和220kv三級分別對以上三種類型的用戶群體使用電壓等級進行劃分。隨著我國不斷對電網進行升級，使得一部分對應的用戶分布關系產生了變化，例如：現行110kv的電網的運行模式是以220kv為主的電源輻射模式，而在以前卻是環網運行。所以，如果僅憑區域內電壓等級劃分用戶類型，系統較不穩定，因此可以通過插件式結構設計模式來對不同的用戶需求進行直觀反映，構成一個固定的模式和選擇范圍。

3.4 增強繼電保護整定計算系統的創新性

電網內部各項功能的更新的同時，也不能忘記對電網整定計算軟件大整體的改進，改進的同時不能忘記對其進行分析和測試，讓整個計算過程的各個細節都能夠滿足相關的測試，更加貼合科學開發趨勢，使整定計算的結果更加準確。例如：在對電力系統中的整定數值通過網絡等值法進行計算時，在電力系統無源雙端口網絡圖中的每一條線都有可能出現問題，若一條線路故障導致電力系統局部震蕩致使兩側節點端口松動，所以在進行設計的過程中，需要用無源的雙端口網絡代替電力系統內部的正序網絡。

4 結束語

綜上所述，隨著我國飛速發展的社會經濟，企業生產和人們的日常生產生活對于電量的需求也隨之逐年攀升。對于供電企業來講怎樣安全穩定的進行供電十分重要。為了保證電力系統運行過程中的安全和穩定，就需要了解和重視繼電保護整定計算方式中常出現的各種問題，同時針對所出現的問題及時地作出響應，采取有效的解決措施，以此保證能夠為人民生活和社會生產提供高質量的電量。這對于企業獲得經濟效益，提高人民生活水平以及創造更高社會效益等多個方面都有著十分重大的意義。

參考文獻：

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關鍵詞：電力系統;配電系統;繼電保護

電力產業作為我國民經濟的基礎產業，對國家的發展與壯大具有重要作用。隨著科學技術的發展與進步，電力產業的自動化有了長足的進步。繼電保護和安全自動裝置也成為了電網安全穩定運行和可靠供電的重要保障。筆者從自身工作出發，對農村配電網的繼電保護進行詳盡的分析與論述。

1農村配電網的現狀

農村電網主要以中低壓電網為主，一般由采用35KV以下的電壓，電壓等級的電網在網絡結構、整定原則和管理方式等方面都有較大的差異，首先地區電網存在較多的不規則接線形式，例如：開閉所、多重互感線路開閉等，這給整定配合、拓撲識別增添了一定的難度。其次，農村電網結構特點不同，所配備的保護類型也不盡相同，整定計算工作人員所選用的整定原則和考慮的問題也不一定相同，因而在整定原則的選取上也更多樣和靈活。再次，在運行方式上，同時存在環網運行和開環運行，這對求取極端運行方式帶來了極大的挑戰。

2繼電保護的原理及類型

繼電保護裝置就是在供電系統中用來對一次系統進行監視、測量、控制和保護的自動裝置。它能反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態，并使斷路器跳閘或發出信號。其基本任務是自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除，使故障元件免于繼續遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復正常運行。另外，它還能反映出電氣元件的不正常運行狀態，并根據運行維護的條件，發出信號、減負荷或跳閘。在電力系統中，一旦出現短路故障，就會產生電流急劇增大，電壓急劇下降，電壓與電流之間的相位角發生變化。以上述物理量的變化為基礎，利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構成各種不同原理和類型的繼電保護裝置，如:定時限過電流保護、過負荷保護電流、速斷保護等，反映電壓變化的電壓保護，有過電壓保護和低電壓保護，既反映電流變化又反映電流與電壓之間相位角變化的方向過電流保護，用于反應系統中頻率變化的周波保護，專門反映變壓器溫度變化的溫度保護等。

3農村配電系統繼電保護的主要措施

繼電保護是任何一個配電系統中最基本的繼電保護類。首先是電流速斷保護對于反應于短路電流幅值增大而瞬時動作的電流保護，就是電流速斷保護。電流速斷保護具有簡單可靠，動作迅速的優點，因而獲得了廣泛的應用。缺點是不可能保護線路的全長，并且保護范圍直接受運行方式變化的影響。當系統運行方式變化很多，或者被保護線路的長度很短時，速斷保護就可能沒有保護范圍，因而不能采用。但在個別情況下，有選擇性的電流速斷也可以保護線路的全長。其次是限時電流速斷保護，由于有選擇性的電流速斷保護不能保護本線路的全長，因此可考慮增加一段帶時限動作的保護，用來切除本線路上速斷保護范圍以外的故障，同時也能作為速斷保護的后備，這就是現實電流速斷保護。對這個保護的要求，首先是在任何情況下能保護本線路的全長，并且具有足夠的靈敏性；其次是在滿足上述要求的前提下，力求具有最小的動作時限；在下級線路短路時，保證下級保護優先切出故障，滿足選擇性要求。再次，定時限過流保護，作為下級線路主保護拒動和斷路器拒動時的遠后備保護，同時作為本線路主保護拒動時的近后備保護，也作為過負荷時的保護，一般采用過電流保護。過電流保護通常是指其啟動電流按照躲開最大負荷電流來整定的保護。

4繼電保護的維護措施繼電保護調試完畢，應做好全面的驗收工作，然后提交驗收單由相關生產管理單位組織檢修、運行、生產等部門進行保護整組實驗、開關合跳試驗，合格并確認拆動的標志，接線、壓板已恢復正常現場文明衛生清潔干凈之后，在驗收單上簽字。保護定值或二次回路變更時，進行整定值或保護回路與有關注意事項的核對，并在更改簿上記錄保護裝置變動的具體情況更改負責人，值班負責人簽名。保護主設備的改造還要進行試運行或試運行試驗，如：差動保護更換，就應作六角圖實驗合格，方可投運。巡視檢查設備是及時發現隱患，避免事故的重要途徑，也是電網值班人員的一項重要工作。除了交接班的檢查外，班中安排一次較全面的詳細檢查。對繼電保護巡視檢查的內容有：保護壓板、自動裝置均按調度要求投入開關、壓板位置正確；各回路接線正常，無松脫、發熱現象及焦臭味存在；熔斷器接觸良好；繼電器接點完好，帶電的觸點無大的抖動及燒損，線圈及附加電阻無過熱；路分別無開路、短路；指示燈、運行監視燈指示正常；表計參數符合要求；光字牌、警鈴事故音響情況完好；微機保護打印機動作后還應檢查報告的時間及參數，當發現報告異常時，及時通知繼保人員處理。

5加強繼電保護的技術改造

針對直流系統中，直流電壓脈動系數大，多次發生晶體管及微機保護等工作不正常的現象，將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經常發生直流失電現象，首先將其升壓站戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子，提高二次絕緣水平。其次，核對整改二次回路，使其控制、保護、信號、合閘及熱工回路逐步分開。在開關室加裝熔斷器分路開關箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時引起的保護誤動作。對缺陷多、超期服役且功能不滿足電網要求的35KV以下線路保護的要求時應時更換微機線路保護。從而保證了保護裝置的正常運行，達到提高系統穩定的作用。技術改造中，對保護進行重新選型、配置時，首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性，其次考慮運行維護、調試方便，且便于統一管理。優選經運行考驗且可靠的保護，個別新保護可少量試運行，在取得經驗后再推廣運用。35KV以下線路兩套保護優選不同原理和不同廠家的產品，取長補短。這就不致因一個廠研制、制造的兩套保護在同一特殊原因時，同時誤動或拒動。針對微機、集成電路型保護性能優越、優點突出，但抗外界干擾能力差的特點，交、直流回路選用鎧裝鉛包電纜，兩端屏蔽接地；裝置接地線保證足夠截面且可靠、完好；抗干擾電容按“反措”要求引接。現場二次回路老化，保護壓板及繼電器的接線標號頭、電纜標示牌模糊不清及部分信號掉牌無標示現象，應重新標示，做到美觀、準確、清楚。組織對二次回路全面檢查，清除基建遺留遺棄的電纜寄生二次線，整理并繪制出符合實際的二次圖紙供使用，杜絕回路錯誤或寄生回路引起的保護誤動作。

在技術飛速發展和市場需求不斷增長的雙重促進下，電網建設在近幾年內得到了迅猛發展，地區電網的輸送容量和電網規模也得到了大幅度提高，電網安全運行對繼電保護提出的要求也越來越苛刻，農村電網部門應根據不同的條件與環境進行完善的電網繼電保護工作，為人民生活提供有利的保障。

參考文獻

[1]王梅義.電網繼電保護應用[M].北京：中國電力出版社，1999.

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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: