继电保护定值整定原则范文

导语：如何才能写好一篇继电保护定值整定原则，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：微机保护装置 高载能 继电保护

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0207-01

1、用户厂内定值

1.1 炉变保护定值

（1）速断保护定值：规程对用户炉变的速断保护定值、炉变低压侧没有灵敏度要求，为了提高炉变故障时保护动作的灵敏性，我们把炉变速断保护的保护范围延伸到炉变低压侧。

（2）过流保护定值：规程规定，炉变过流保护定值在炉变低压侧故障时应有1.5倍及以上灵敏度，动作时限0.3-0.5S；为了提高炉变故障时灵敏启动过流保护的快速性，动作时限减小为0.1S。

上述配合整定的炉变保护定值，在炉变低压侧故障时，炉变的速断和过流保护均能快速启动，即使一种保护拒动，另一种保护也能可靠动作、切除故障。

1.2 进线开关保护定值

（1）速断保护定值：因进线开关的速断保护与炉变的速断保护均不带时限，无法实现动作时间上的配合，此种情况下，一般规定进线开关的速断保护不投入运行。但为了确保炉变故障时用户端的保护能快速、可靠地切除故障，我们把进线开关的速断保护也投入运行，在电流值上与炉变速断定值满足1.1—1.2倍的配合系数。

（2）过流保护定值：规程规定，进线开关的过流保护在电流值上按与炉变过流保护定值有1.1—1.2倍的配合系数整定，并要求在炉变低压侧故障时，要有1.2倍及以上的灵敏度，在动作时限上要比炉变过流保护大一个时间级差；为了提高进线开关保护的快速性、可靠性，实际计算时，在满足电流值配合系数的基础上，我们把进线开关的过流保护动作时限与炉变的过流保护动作时限整定为相同的值，即为0.1S，并把在炉变低压侧故障时的灵敏度提高为1.3倍及以上。

按上述配合整定的进线开关保护定值，在炉变故障时，会与炉变的速断、过流保护同时启动，确保了故障的可靠切除。

2、变电站主变及出线开关保护定值

2.1 过电流保护整定原则

（1）站内主变35KV侧增加一段时限速断保护，要求在本侧母线故障有1.5倍灵敏度，0.3秒跳本侧开关。

（2）站内35KV出线开关。速断保护定值：我们在实际整定出线开关速断定值时，在满足与用户进线开关速断保护定值有1.1-1.2倍配合系数的基础上，把出线开关速断定值的保护范围扩大到用户炉变低压侧。这样，如用户厂内有故障时，速断（过流Ⅰ段）保护有可能与用户进线开关一同动作，快速切除故障，以保证电网的稳定运行。

过流保护定值：变电站侧线路开关过流（过流Ⅱ段）保护，按与用户进线开关过流保护定值有1.1-1.2倍的配合系数整定，并要求在用户炉变低压侧最小方式下有1.2倍的灵敏度，时间上，在系统发生高载能用户故障，造成电网变压器损坏事故后，上级有关文件特别规定：高载能用户出线开关过流保护动作时限不得大于1S；我们在严格执行上级和有关规程规定的同时，把微机保护装置的过流Ⅱ段时限整定为0.3S，即与用户进线开关过流保护时限的配合级差定为0.2S，而普通保护装置整定为0.5S，即与用户进线开关过流保护时限的配合级差定为0.4S。

按上述配合整定的变电站出线开关过电流保护定值，能充分反应用户各级设备的故障，起到了对用户故障最后一道防线的作用。

2.2 零序保护整定原则

目前，我局变电站多为35KV低压系统接带高耗能，且普遍采用谐振接地（中性点经消弧线圈接地）方式，实际运行中发生接地故障时，非接点故障相电压升高到线电压，极易发展成相间短路，导致电缆头等设备损坏，扩大事故。为了能够及时消除单相接地故障，克服消弧线圈接地方式无法消除接地故障的缺点，已将多个变电站35KV系统改造为小电阻直接接地系统。改造后，当某条线路发生单相接地故障后，该线路的零序保护启动，开关跳闸自动切除接地线路。当接地线路保护或开关拒动，或其他原因导致接地线路未在规定时限切除，则主变低压侧零序保护启动，相对应的故障段主开关跳闸。

2.2.1 站内主变35KV侧

零序电流Ⅰ段：与35KV出线零序电流Ⅰ段配合，灵敏度KLM=1.5（校主变35KV侧母线接地故障），0.3秒跳本变本侧开关；

零序电流Ⅱ段：与35KV出线零序电流Ⅱ段配合，灵敏度KLM=2（校主变35KV侧母线接地故障），0.6秒跳本变各侧开关。

2.2.2 站内35KV出线

零序电流Ⅰ段：躲开电容电流，灵敏度KLM=1.5（校线路接地故障），时限为0秒；

零序电流Ⅱ段：躲开电容电流，灵敏度KLM=2（校线路接地故障），时限为0.3秒。

因变电站35KV出线均接带高载能用户，零序保护投入以后，用户起炉时，不平衡电流较大，35KV出线零序电流Ⅰ段保护频繁启动跳闸，故经过重新复核计算，因此定值改为：

（1）站内主变35KV侧。

零序电流Ⅰ段：与35KV出线零序电流Ⅱ段配合，灵敏度KLM=1.4（校主变35KV侧母线接地故障），0.5秒跳本变本侧开关；

零序电流Ⅱ段：灵敏度KLM=2（校主变35KV侧母线接地故障）， 0.7秒跳本变各侧开关。

（2）站内35KV出线。

零序电流Ⅰ段：躲开电容电流，灵敏度KLM=1.2（校线路接地故障），时限为0.15秒；

零序电流Ⅱ段：躲开电容电流，灵敏度KLM=1.5（校线路接地故障），时限为0.3秒。

篇2

（北方民族大学电气信息工程学院，宁夏银川750021）

摘要：继电保护整定计算是保障配电网稳定运行的主要办法与措施。设计了利用专家系统的继电保护整定计算系统，其中知识库的表征方式采用产生式表征法、面向对象表征法和框架表征法相融合的方法，增强了整定计算知识库的完整性；系统推理机方式采用正向与反向推理的混合方式，有效提高了整定计算系统的计算速率。利用专家系统改进知识库的表征方法与推理机的混合工作原理，设计了继电保护整定计算模块，并针对实际电厂模型，验证了设计系统的准确性。

关键词 ：继电保护；知识库；推理机；整定计算

中图分类号：TN702?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）18?0049?04

收稿日期：2015?03?06

基金项目：国家自然科学基金：基于制备纳米薄膜和机械刷提高太阳能电池光电转换效率的机理研究（51365001）；宁夏自然科学基金：变速恒频双馈风力发电系统软并网控制策略的研究（NZ14106）

本文设计了利用专家系统的继电保护整定计算系统，其中知识库利用产生式表征法、面对对象表征法和框架表征法相融合方法做模块设计，推理机运用正向和反向相结合的混合推理方法，在整定功能的实现方式上，分别提供了手动和自动两种方式，以此来满足电厂操作人员的工作要求。

1 专家系统知识库的设计

专家系统的知识库的表征方法利用产生表征法、面向对象表征法、框架表征法相结合的方式，通过分级分步骤的方式对继电保护整定计算做详细描述。其中知识库的流程步骤如图1所示。

2 专家系统推理机的设计

系统推理机方式采用正向与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对动作电流进行计算，但因为系统数据库中故障计算模块求解的流过保护短路电流不止一项，例如单相接地短路、两相短路、三相短路，所以推理机会提供多个短路电流值，不能进一步做筛选。而当添加反向推理法后，从短路电流目标中集中选定最大故障电流，作为下一步计算的原始数据，可计算出最合适的动作电流值大小。

从操作人员给定的具体实际问题出发，通过设计模块进行推理求解，总结出会出现的几种计算情况，如下：

（1）当针对所给定的实际问题没有找到相应的目标结果时，则模块需调用报错步骤。

（2）当针对所给定的实际问题只找到惟一的目标结果时，即最理想的模块运行状态，则模块直接输出计算结果或继续执行相应操作。

（3）当针对所给定的实际问题能够找到多个目标结果时，需要进一步做判定，从诸多目标结果中选定最优解。

3 整定计算数学模型

在整定计算原则中的任何一个保护定值在公式层中都有与之相对应的整定方程式，且整定方程式在相应的整定变量层中都含有定值变量集(R ) V ，经数学分析，保护装置的定值变量集(R ) V 的数学模型：

RVS = f (k1,k2 ,…,kn ,x1,x2 ,…,xn ,

y1,y2 ,…,yn ,z1,z2 ,…,zn ), n ∈ N

式中：yj ( j ∈ n) 代表整定计算公式中含有的系数和常量，如可靠系数、进行整定计算工作人员的经验系数和返回系数等，具体数值由用户人员通过输入的方式存储到模块知识库中；zj ( j ∈ n) 代表以上3类变量以外的其余变量。

利用上述数学模型，对繁琐的定值变量分类做知识存储，其中定值变量集所包含的变量均为离散型数据，当中的任何一个整定计算变量值变化后，仅仅是该变量发生了改变，但不会致使该整定计算变量所在的整定方程式中的其他变量发生数值变化；且整定计算方程式也具有离散型，整定计算方程式是跟随者整定计算变量的变化而变化的，所以无论系统所含设备的参数变化，或是发生其他故障类型，都可以准确求解出被保护设备的整定值，体现了继电保护装置整定值的可靠性。

4 整定计算模块设计

在对系统做整定计算前，需要对其中一部分故障参数做计算存储，因为在进行整定计算原则中涉及了大量的故障参数，其中有一部分数值可以在整定过程中直接提取，这样就能够缩短整定计算的运作时间。在所涉及的系统中，设定了手动与自动整定两种功能，系统用户可以根据特定的工作环境与要求自行选择，整定计算视图如2所示。

整定计算过程为自动运行，整个计算过程不需要工作人员的任何操作，并能直接输出计算书，可以实现任务书的保存与管理功能。在手动整定计算过程中，需要工作人员在相应的参数设置界面对系统参数进行选定和设置，如图3所示。

计算书对于电厂实际操作人员是非常重要的，其中不仅包括相应继电保护装置对保护设备定值的设置，也包括整定原则。针对厂用变压器相间短路故障的备用保护，模块自动进行整定计算，并输出计算书与定制单，具体如图4，图5所示。

5 整定计算模块仿真解析

为了验证本文设计的继电保护整定计算模块的准确性，这里建立了电厂一次主接线系统图并设置了相关参数，如图6所示。

当完成电厂主接线图的设定后，针对该系统添加6KVIIB 段母线A，B 两相相间短路故障，并做故障量计算，图7显示为2号高厂变故障量。

将电厂继电保护原则逐一录入并完成继电保护装置的设定工作，对系统全部设备做整定计算，将计算结果与电厂工作人员做整定值检验。检验结果显示大部分计算结果与电厂实际运行结果完全相同，只有小部分存在数值误差，具体误差如表1所示。

简述误差产生的主要原因如下：

（1）近似因素。整定计算过程中，数值大部分都是以小数形式存在，为了降低计算的繁冗度，计算过程中将小数数值保存到小数点后2位。不同的是，计算机在做计算过程中，不进行近似计算，而是在最终的计算结果显示的时候，保留小数点后1位，所以电厂实际工作人员的手动计算与计算机整定的最终结果略有差别。

（2）取整因素。在继电保护整定计算的过程中，需要设置保护定值，几乎全部设置为整数，当遇到小数时需要进位成整数，所以，定值的设置与计算机的计算值之间也存在一定的误差。

（3）继保装置退保护因素。表1 中，2 号高厂零序过电流保护的整定值设置为100，当该保护装置停止工作时，也就不对高厂变起任何保护作用，所以退保护因素是影响整定结果的主要因素之一。

经上述理论分析可得，除以上原因引起的误差外，继电保护整定计算模块的计算结果误差率如表2所示。

通过上述结果可以看出，通过本文设计的继电保护整定计算模块得出的结果同发电厂原始数据相差不大，误差的大小在电厂稳定运行的允许范围内，且整定模块的计算速率足够快，能够满足实际操作人员的要求。

6 结语

本文通过专家系统设定了整定计算模块，建立了火电厂继电保护整定计算所需的知识库，将产生表示法、面向对象表示法、框架表示法相互结合的知识表征方式与通过混合推理方法，分别从正向和反向做为推理机原理的专家系统设计，优化了电力系统继电保护整定计算速率与结果的准确度。通过实际测验，验证了设计的整定模块的准确性与可维护性。

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作者简介：刘凡齐（1986—），男，黑龙江人，助教，硕士。研究方向为电力系统电压稳定性分析。

张秀霞（1963—），女，宁夏人，二级教授，博士后，博士生导师。研究方向为太阳能光伏发电。

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关键词：电力系统 继电保护 整定计算

随着经济的发展，电力系统也不断扩大和改进，以大容量、高参数为主的机组成为配电网工作中的主要重点，对电力稳定性和动力设备的安全性提出了有效的保证。配电线路保护装置不仅集成了各种新技术和新设备的可靠性要求。同时在工作中由于自然、人为或设备故障等因素引起的配电故障不断涌现，严重影响着整个设备运行安全，同时也造成了经济发展严重受损和制约。因此在目前的电力系统中，继电保护就显得十分重要，是确保电力运输效率和质量的主要衡量标志。

一、高压电网继电保护整定计算

继电保护装置广泛应用于高压电网之中，通过在工作中对于响应单方面电气量的不断增加，要求保护模式也日益繁杂，现阶段的主要保护方式有继电器保护，零序电流保护，三相电流保护，距离保护和接地距离保护。这些保护方法和保护措施是一种固定行为特征的非自适应继电保护的整定，是通过对整定值进行离线计算获得和保持不变的操作。进而根据继电保护整定计算原则，使得这些整定方式不受影响，计算机整定之中的关键环节。

1、整定计算步骤

在目前的高压电网整定计算过程中，最常见的计算方法是想分量发和序分量法的计算模式，这种计算措施和计算方式在目前的电力系统中最为常见；其次是故障电气继电保护装置的整定值计算方式，是通过继电保护在电力系统中的适应能力和电压变化量来进行合理分析和整定计算的过程。分别对应电力系统的操作模式计算的最大程度的保护动作值继电保护整定计算的，根据每组继电保护电力系统的运行模式相对应的奇偶校验保护的灵敏度最小的，和拖延采取行动的继电保护II，III段和IV段，在时间，以满足严格的匹配关系的控制要求。

2、整定计算中存在问题

（1）计算非全相振荡时正序网络阶段的输出开路电压不计划和影响的网络结构，造成严重的错误的计算结果；

（2）继电保护计算延迟时间的行动的价值为分支因子，导致行动值计算结果误差；

（3）计算分支系数不充分考虑电力系统运行方式的分布变化，导致分支系数本身存在误差；

（4）继电保护整定计算过程中使用的线性过程，造成重复相同的计算分支系数；

（5）继电保护整定计算过程中的断电保护电路总线是连接线，无法找到最不利运行模式的电力系统。

二、电流速断保护计算

由于10kV线路一般为保护的最末级，所以在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。

1 按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。

Idzl=Kk×Id2max式中：Idzl为速断一次值；Kk为可靠系数，取1.5；Id2max为线路上最大配变二次侧最大短路电流。

2 当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时（复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外），线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×（Igl-Ie） 式中： Kn为主变电压比，对于35/10 降压变压器为3.33；Igl为变电所中各主变的最小过流值（一次值）；Ie为相应主变的额定电流一次值。

3 特殊线路的处理：

1）线路很短，最小方式时无保护区；下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合（即取1.1倍的下级保护最大速断值），动作时限较下级速断大一个时间级差（此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了）。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。

2）当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。

三、分支系数计算方面存在的问题与解决对策

1 存在的问题

显而易见，最小分支系数对应的电力系统运行方式与最大短路电流对应的电力系统运行方式不一致，即继电保护延时段动作值对应的电力系统最不利的运行方式是一种实际上根本不存在的虚拟运行方式。分支系数的引入造成了相间电流保护延时段动作值偏大，偏大程度取决于电力系统网络结构复杂程度。

2 分支系数本身存在计算误差

由于电源在电力系统中的分散性和运行方式变化的多样性，在继电保护整定计算过程中，难以准确地考虑电源运行方式变化对分支系数的影响。在利用计算机进行继电保护整定计算的过程中，在计及网络操作的情况下，仅考虑了整定保护所在线路对侧母线上直接连接电源的运行方式变化对分支系数的影响。这种处理方法给分支系数的计算带来了误差。

四、整定计算对策及建议

1 励磁涌流问题

1.1 励磁涌流对继电保护装置的影响

励磁涌流是变压器所特有的，是由于空投变压器时，变压器铁芯中的磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6～8倍，并且跟变压器的容量大小有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定时间系数衰减，衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关，容量越大，时间常数越大，涌流存在时间越长。

1.2 防止涌流引起误动的方法

励磁涌流有两个明显的特征，一是它含有大量的二次谐波，二是它的大小随时间而衰减，一开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零。利用涌流这个特点，在电流速断保护装置上加一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置（或只作简单改造）。

2饱和问题

2.1饱和对保护的影响

在10kV线路短路时，由于饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，使保护装置拒动，故障要由母联断路器或主变后备保护来切除，不仅延长了故障时间，使故障范围扩大，还会影响供电的可靠性，且严重威胁运行设备的安全。

2.2 避免TA饱和的方法

避免TA饱和主要从两个方面入手，一是在选择TA时，变比不能选得太小，要考虑线路短路时TA饱和问题，一般10kV线路保护TA变比最好大于300/5；另一方面要尽量减少TA二次负载阻抗，尽量避免保护和计量共用TA，缩短TA二次电缆长度及加大二次电缆截面；对于综合自动化变电所，10kV线路尽可能选用保护测控合一的产品，并在控制屏上就地安装，这样能有效减小二次回路阻抗，防止TA饱和。

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【关键词】220kV电网继电保护；自动重合闸；纵联保护；零序电流保护

引 言

继电保护是电力系统在发生故障或出现威胁安全运行状况时，利用继电器来保护发电机变压器输电线路等电力系统元件免受损坏的措施利用它可以在最短时间内，自动从系统中切除故障设备，或者发出信号让工作人员能及时排除故障，从而将损失减少到最小。在文中，所确定的220kV及以上电网继电保护研究范围主要指220kV、330kV、及500kV电网。这三个等级的电网继电保护可以通过线路、母线以及与电网保护配合有关的变压器等电力设备继电保护运行整定。但文章以自动重合闸保护、纵联保护和零序电流保护方法为研究对象，主要是由于这些方法的运用可以保证220kV及以上电网继电保护实施的快速性、正确性及有效性，从表1可以很直观的看出结果。

表1 220kv及以上电网主保护运行情况年统计表

继电保护方法 自动重合闸保护 纵联保护 零序电流保护

动作总次数 4026 7312 2580

正确动作次数 4016 7244 2575

不正确动作次数 误动 3 64 3

拒动 7 4 7

年正确动作率（100%） 99.75 99.07 99.75

1、220kV及以上电网继电保护原则

由于220kV及以上电网继电保护方式较多，所以在确定使何种继电保护方法的同时必须遵守一定的原则，只有在一个统一的规范要求下，才能更有效的体现电网继电保护效果。

220kV及以上电网的继电保护，必须满足可靠性、速动性、选择性及灵敏性的基本要求。可靠性由继电保护装置的合理配置、本身的技术性能和质量以及正常的运行维护来保证：速动性由配置的全线速动保护、相间和接地故障的速断段保护以及电流速断保护取得保证；通过继电保护运行整定，实现选择性和灵敏性的要求，并处理运行中对快速切除故障的特殊要求。对于300～500kV电网和联系不强的220kV电网，在保证继电保护可靠动作的前提下，重点应防止继电保护装置的非选择性动作：而对于联系紧密的220kV电网，重点应保证继电保护装置的可靠快速动作。

2、220kV及以上电网继电保护方式分析

2.1自动重合闸继电保护

自动重合闸装置是当断路器跳开后按需要自动投入的一种自动装置。从上表可以看出其正确动作率达到了99.75％，采用自动重合闸的继保护可以在提高供电的可靠性的基础上，保证电网系统并列运行的稳定性，并纠正断路器的误跳闸。下面来看一组数据，如表2所示。

表2 220kv及以上电网单相接地故障统计

电压等级 220kv 330kv 500kv

单相故障占所有故障的百分比 92.05% 98% 98.87%

从中可以看出，220kv及以上电网单相接地故障率非常高，针对上表所描述的现象，可以通过自动重合闸继电保护，以提高其准确性。常用方式有单相自动重合闸和综合重合闸两种。

(1)单相自动重合闸要求在保证选择性的基础上并拥有足够的灵敏性。在动作时．限的选择方面，除应满足三相重合闸时所提出的要求外，还应考虑：两侧选相元件与继电保护以不同时限切除故障的可能性和潜供电流对灭弧所产生的影响(图1)。时刻注意线路电压越高，线路越长，潜供电流就越大，潜供电流持续时间不仅与其大小有关，而且与故障电流的大小、故障切除的时间、弧光的长度以及故障点的风速等因素有关。单相自动重合闸在绝大多数情况下保证对用户的供电，并提高系统并列运行的动态稳定性。但在具体实践中需要有按相操作的断路器，重合闸回路的接线比较复杂，促使了保护的接线、整定计算和调试工作复杂化。为了弥补以上缺点，可以通过以下介绍的综合重合闸方式来解决。

(2)综合重合闸是指当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式，而当发生相间短路时，采用三相重合闸方式。实现综合重合闸回路接线时应考虑的一些问题：①单相接地故障时只跳故障相断路器，然后进行单相重合。②相间故障时跳三相断路器，然后进行三相重合。③选相元件拒动时，应能跳开三相并进行三相重合。④对于非全相运行中可能误动的保护，应进行可靠的闭锁；对于在单相接地时可能误动作的相间保护(如距离保护)，应有防止单相接地误跳三相的措施。⑤一相跳闸后重合闸拒动时，应能自动断开其它两相。⑥任意两相的分相跳闸继电器动作后，应能跳开三相并进行三相重合。⑦无论单相或三相重合闸，在重合不成功后，应能加速切除三相，即实现重合闸后加速。⑧在非全相运行过程中又发生另一相或两相的故障，保护应能有选择性予以切除。⑨当断路器气压或液压降低至不允许断路器重合时，应将重合闸回路自动闭锁；但如果在重合闸的过程中下降到低于运行值时，则应保证重合闸动作的完成。

2.2纵联保护

随着电力技术的发展，220kV及以上电网纵联保护目前采用反应两侧电量的输电线路纵联保护，其工作原理如图2所示。通过利用通信通道将两端的保护装置纵向联结起来，将两端的电气量比较，以判断故障在区内还是区外，保证继电保护的选择性。

纵联保护一般分为方向比较式纵联保护和纵联电流差动保护两种，在从具体方式上来看主要有纵联差动保护、高频保护、微波保护、光纤差动保护等，在些方式之中，灵敏度整定都要不得小于2.0。由于各种方式的在整定时要求有所不同，在此就高频保护整定稍作概述。

在反映不对称故障的起动元件整定时，高定值起动元件应按被保护线路末端两相短路、单相接地及两相短路接地故障有足够的灵敏度整定，12力争大于4.0，最低不得小于2.0。同时要可靠躲过三相不同步时的线路充电电容电流，可靠系数大于2.0。低定值起动元件应按躲过最大负荷电流下的不平衡电流整定，可靠系数取2．5。高、低定值起动元件的配合比值取1.6～2.0。

2.3零序电流保护

零序电流保护一般为四段式。在复杂环网中为简化整定配合，零序电流保护I、II、III、Ⅳ各段均可分别经零序功率方向元件控制。如实际选用的定值，不经过方向元件也能保证选择性时，则不宜经方向元件控制。为了不影响各保护段动作性能，零序方向元件要有足够的灵敏度，在被控制保护段末端故障时，零序电压应不小于方向元件最低动作电压的1.5倍，零序功率应不小于方向元件实际动作功率的2倍。

方向零序电流I段定值和无方向零序电流I段定值，按躲过本线路区外故障最大零序电流整定。若本线路采用单相重合闸方式，尚应按躲过本线路非全相运行最大零序电流整定。零序电流II段定值，若相邻线路配置的纵联保护能保证经常投入运行，可按与相邻线路纵联保护配合整定，躲过相邻线路末端故障。否则，按与相邻线路在非全相运行中不退出运行的零序电流II段配合整定；若无法满足配合关系，则可与相邻线路在非全相运行过程中不退出工作的零序段配合整定。零序电流II段定值还应躲过线路对侧变压器的另一侧母线接地故障时流过本线路的零序电流。零序电流III段定值，按灵敏性和选择性要求配合整定，应满足灵敏度要求，并与相邻线路在非全相运行中不退出工作的零序电流III段定值配合整定。若配合有困难，可与相邻线路零序电流Ⅲ段定值配合整定。零序电流Ⅳ，段定值(最末一段)应不大于300A，按与相邻线路在非全相运行中不退出工作的零序电流Ⅲ段或Ⅳ段配合整定。对采用重合闸时间大于1.0s的单相重合闸线路，除考虑正常情况下的选择配合外，还需要考虑非全相运行中健全相故障时的选择性配合，此时，零序电流Ⅳ段的动作时间宜大于单相重合闸周期加两个时间级差以上。当本线路进行单相重合闸时，可自动将零序电流Ⅳ段动作时间降为本线路单相重合闸周期加一个级差，以取得在单相重合闸过程中相邻线路的零序电流保护与本线路零序电流Ⅳ段之间的选择性配合，以尽快切除非全相运行中再故障。线路零序电流保护的电流定值和时间定值可参照相关规范进行设定。

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关键词：配电网；继电保护；运行现状；建议

中图分类号：TM77 文献标识码：A

配电网是从输电网或者一些发电厂中获得电能，并利用相关的配电设施给各个用户提供合适的电力网络。其中，配电网主要由电缆线路、开关以及环网单元等组成的。近几年，随着我国供电服务质量的不断提高，配电网运行的安全性与可靠性越来越重要。所以，在本文分析与研讨中，利用相关对策促进了配电网整定运行的良好环境。

一、配网保护运行的现状

继电保护在配电网安全运行中发挥较大作用，其中，配电网的配置与整定运行都的安全性、可靠性相关。所以，促进整定运行方案设计的优化性，就要根据电网结构以及一次性运行不变情况，对存在的故障进行准确隔离，以保证各个线路在运行期间更可靠。相反的，如果保护整定条件不够稳定，就会存在大范围的跳闸现象，从而造成停电。在这种情况下，不仅给故障的查询造成较大困难，还延长了送电的时间，从而影响了供电的可靠性。

（一）保护装置

如：在某地区的配网电源为220kV的变电站一座、110kV变电站以及35kV变电站分别为14座与4座情况，而10kV开闭运行线路为405条。所以，在变电站10kV馈线上配置了微机线路保护，在10kV开闭进线、出线、分段中分别配置了微机线路保护以及简易性的微机保护。其中，对于环网柜来说，一般用于线路分支线与解环点，并与负荷开关、断路器相互配置。

（二）保护整定与运行

变电站10kV馈线保护是以调控中心进行整定的，并由相关的变电检修人员对其进行调节。对于开闭关保护，是由调控中心进行整定，并将一些定值单正式出具，然后按照一定的整定原则、进线与分段保护退出。对于环网柜开关，一般利用在倒闸操作，虽然大部分都配置了相关的负荷开关，少量地配置了断路器，但不需要设定出合适的定值。柱上开关保护并没有将其纳入到调控中心的保护范围中去，所以，柱上开关保护定值都是以配电运检室以及相关人员根据自身经验设定的。为了实现保护运行配合变电站中开关出线与开闭出线的良好配合，就要对变电站中出线开关保护与柱上开关保护进行严格配合。其中，因为柱上开关保护设备只有几个能够选择定值档位，无法对整定值与时间进行合理设定。而且，线路的多级串供，在时间上没有一定的级差配合，所以在对变电站出现保护定值进行设定期间，就可以与下一级开关进行配合，并保证前两级的串供线路能够满足一定的配合需求。

二、配电网继电保护整定运行现状分析

（一）配电网设备规模与配电线路

由于配电网设备的规模比较大，其中的线路临时开断改接比较多。而且，配电变压器的容量与数量变化也较为频繁，从而在配电网设备基础参数获取期间较为困难。其次，在基础参数进行报送中，也没有标准性的管理流程，特别是电子台账治疗库的缺失。

（二）配电网保护设备规模与型号

对于配电网保护设备，由于其规模大、型号复杂，特别是一些中小企业的制造产品比较多。在这种情况下，由于不同制造企业对设备整定运行的标准不同，所以定值标准、定值项目设定的也不统一。

（三）配网整体运行参数的不规范

在配电网整定运行期间，如果对参数管理不够规范，保护整定基础就不够牢固，不同型号的设备定值内容也存在较大差异。而且，由于配电网运行变化比较频繁，定值整定也更为复杂。所以，在多个配合方面都要实现严密性，以禁止出现越级跳闸现象。变电站的出线开关与开闭出线保护都是以调控中心进行调整，并严格配合的，但对于变电站的出线开关保护与柱上开关保护等之间的配合不够严格。多级串供线路在柱上开关、环网设备等只存在几个定值，在计算期间无法按照整定数值与时间来进行设定。而且，由于线路为多级串供，不存在时间极差配合，所以只能在前几级线路中满足配合的要求。

如：某地区的配网馈线采用了三段式以及两段式电流保护整定，其一，它按照躲过线路末端电流以及线路配变最大的励磁涌流整定。其二，按照本线路中末端最小方式下的相间短路灵敏度进行整定，然后躲过线路配变低压侧的三相短路电流，再与主变低压侧开关后的复压过硫段进行配合保护。其三，电流保护能够将其作为一种后备保护，按照躲过的最大负荷电流进行整定，然后与主变低压侧的开关进行第二段的过流配合。

根据以上的分析可以发现，带开闭所的两级串供线路的末端一级开闭保护都是按照第一段的保护进行思考的，在运行期间，可以实现上级二段与三段电路的保护配合，从而满足一定的选择要求。而且，柱上分段开关都配置在的支线与用户的分界点上，只有少量的配置在长架空线路中进行分段开关。对于柱上开关与环网柜的设定数值，一般是根据配电运检室以及相关人员对其设定的，在一定条件下，不仅能够满足其要求，还能促进配合的严格性。

三、配电网继电保护整定运行建议分析

（一）配网保护整定运行

为了促进配电网继电保护运行的安全性与可靠性，既要降低越级跳闸现象，还要将继电保护的作用充分发挥。所以，在配电网保护整定运行期间，就要利用相关对策严格解决。

其一，如果配电线路的半径比较短，在出现故障期间，各个分段开关处的短路电流水平差异比较小，所以，根据不同开关设定的电流定值，在上下级电流积极配合基础上，采用线路保护重合闸动作对故障进行补救。

其二，如果在架空线、电缆线路的重合处出现合闸问题。就需要制定出能够操作的、具有执行标准的架空电缆混合线路。

其三，如果城郊的配电网线路供电半径比较大，而且线路具有一定长度，并面临较重负荷等相关问题，这期间，就可以将负荷进行转移，并缩小供电半径。还可以在线路上增加分段柱上开关以及熔断器，这样不仅可以促进保护范围的不断缩小，还能提高灵敏度。

其四，柱上开关保护整定应纳入到调控中心去进行管理，并在其中能够对各个线路设定出开关定值。对于调控中心来说，它能对柱上开关的相关信息进行收集，并进行合理地短路电流计算。在具体实施期间，每个线路都能选择出合适的分段，这不仅促进了柱上开关设定值的有效保护，还使整个线路都满足一定的线路配合要求。

其五，对配网保护装置的定值项目进行合理规范，并促进一定的标准化。所以，在此期间不仅要防止不同设备在整定运行中的要求一致性，还要促进定值设定的标准现性、统一性，以免造成误差。

其六，根据继电保护装置中的相关技术保证，要制定出统一、标准的基础参数以及管理流程才能促进整定计算的稳定性，才能给各个部门带来较大方便。

（二）合理选择配网结构

在配电网进行规划期间，要选择10kV配网一次系统结构，从而有效地避免出现两极与两极以上的串联供电方式。对于配网继电保护装置来说，在选择期间，不仅要满足一定的技术标准，还要满足公司规定的相关要求，并利用微机型机电保护装置促进其运行的可靠性。在对配电网继电保护过程中，用电流互感器进行选择期间，由于一些老站、开闭所10kV保护流的变化比较小，所以可以更换为保护流变化比较大的。对于新变电站的设计原则，根据提出的相关标准，不仅要满足故障电流的传变要求，还要严格防止电流互感器以及继电器的失效。

结语

根据目前配电网结构与运行环境的分析，为了能隔断存在的故障，并促进各个线路的正常运行，促进保护整定运行方案设计的优化性具有重要作用。因此，本文分析了配电网整定运行的现状，并在各个方面对其进行解决，不仅能提高配电网保护运行管理水平，还能保证配电网供电的可靠性。

参考文献

[1]周卫，张尧，夏成军，等.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].电力系统保护与控制，2010，38（3）：1-5，10.

[2]胡汉梅，郑红，李劲，等.基于模拟植物生长算法的配电网继电保护整定优化的研究[J].电力系统保护与控制，2012，40（7）：19-24.

[3]胡汉梅，郑红，赵军磊，等.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究[J].电力系统保护与控制，2011，39（11）：101-105，144.

[4]于丽宏，孙忠清，许宏力，等.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].商品与质量，2016（24）：53-53.

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1220kV及以上电网继电保护原则

由于220kV及以上电网继电保护方式较多,所以在确定使何种继电保护方法的同时必须遵守一定的原则,只有在一个统一的规范要求下,才能更有效的体现电网继电保护效果。

220kV及以上电网的继电保护,必须满足可靠性、速动性、选择性及灵敏性的基本要求。可靠性由继电保护装置的合理配置、本身的技术性能和质量以及正常的运行维护来保证;速动性由配置的全线速动保护、相间和接地故障的速断段保护以及电流速断保护取得保证;通过继电保护运行整定,实现选择性和灵敏性的要求,并处理运行中对快速切除故障的特殊要求。对于300～500kV电网和联系不强的220kV电网,在保证继电保护可靠动作的前提下,重点应防止继电保护装置的非选择性动作;而对于联系紧密的220kV电网,重点应保证继电保护装置的可靠快速动作。

2220kV及以上电网继电保护方式分析

2.1自动重合闸继电保护

自动重合闸装置是当断路器跳开后按需要自动投入的一种自动装置。从上表可以看出其正确动作率达到了99.75%,采用自动重合闸的继保护可以在提高供电的可靠性的基础上,保证电网系统并列运行的稳定性,并纠正断路器的误跳闸。下面来看一组数据,如表2所示。

从中可以看出,220kv及以上电网单相接地故障率非常高,针对上表所描述的现象,可以通过自动重合闸继电保护,以提高其准确性。常用方式有单相自动重合闸和综合重合闸两种。

(1)单相自动重合闸要求在保证选择性的基础上并拥有足够的灵敏性。在动作时限的选择方面,除应满足三相重合闸时所提出的要求外,还应考虑:两侧选相元件与继电保护以不同时限切除故障的可能性和潜供电流对灭弧所产生的影响(图1)。时刻注意线路电压越高,线路越长,潜供电流就越大,潜供电流持续时间不仅与其大小有关,而且与故障电流的大小、故障切除的时间、弧光的长度以及故障点的风速等因素有关。单相自动重合闸在绝大多数情况下保证对用户的供电,并提高系统并列运行的动态稳定性。但在具体实践中需要有按相操作的断路器,重合闸回路的接线比较复杂,促使了保护的接线、整定计算和调试工作复杂化。为了弥补以上缺点,可以通过以下介绍的综合重合闸方式来解决。

(2)综合重合闸是指当发生单相接地故障时,采用单相重合闸方式,而当发生相间短路时,采用三相重合闸方式。实现综合重合闸回路接线时应考虑的一些问题:①单相接地故障时只跳故障相断路器,然后进行单相重合。②相间故障时跳三相断路器,然后进行三相重合。③选相元件拒动时,应能跳开三相并进行三相重合。④对于非全相运行中可能误动的保护,应进行可靠的闭锁;对于在单相接地时可能误动作的相间保护(如距离保护),应有防止单相接地误跳三相的措施。⑤一相跳闸后重合闸拒动时,应能自动断开其它两相。⑥任意两相的分相跳闸继电器动作后,应能跳开三相并进行三相重合。⑦无论单相或三相重合闸,在重合不成功后,应能加速切除三相,即实现重合闸后加速。⑧在非全相运行过程中又发生另一相或两相的故障,保护应能有选择性予以切除。⑨当断路器气压或液压降低至不允许断路器重合时,应将重合闸回路自动闭锁;但如果在重合闸的过程中下降到低于运行值时,则应保证重合闸动作的完成。

2.2纵联保护

随着电力技术的发展,220kV及以上电网纵联保护目前采用反应两侧电量的输电线路纵联保护,其工作原理如图2所示。通过利用通信通道将两端的保护装置纵向联结起来,将两端的电气量比较,以判断故障在区内还是区外,保证继电保护的选择性。

纵联保护一般分为方向比较式纵联保护和纵联电流差动保护两种,在从具体方式上来看主要有纵联差动保护、高频保护、微波保护、光纤差动保护等,在些方式之中,灵敏度整定都要不得小于2.0。由于各种方式的在整定时要求有所不同,在此就高频保护整定稍作概述。

在反映不对称故障的起动元件整定时,高定值起动元件应按被保护线路末端两相短路、单相接地及两相短路接地故障有足够的灵敏度整定,I2力争大于4.0,最低不得小于2.0。同时要可靠躲过三相不同步时的线路充电电容电流,可靠系数大于2.0。低定值起动元件应按躲过最大负荷电流下的不平衡电流整定,可靠系数取2.5。高、低定值起动元件的配合比值取1.6～2.0。

2.3 零序电流保护

零序电流保护一般为四段式。在复杂环网中为简化整定配合,零序电流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各段均可分别经零序功率方向元件控制。如实际选用的定值,不经过方向元件也能保证选择性时,则不宜经方向元件控制。为了不影响各保护段动作性能,零序方向元件要有足够的灵敏度,在被控制保护段末端故障时,零序电压应不小于方向元件最低动作电压的1.5倍,零序功率应不小于方向元件实际动作功率的2倍。

方向零序电流Ⅰ段定值和无方向零序电流Ⅰ段定值,按躲过本线路区外故障最大零序电流整定。若本线路采用单相重合闸方式,尚应按躲过本线路非全相运行最大零序电流整定。零序电流Ⅱ段定值,若相邻线路配置的纵联保护能保证经常投入运行,可按与相邻线路纵联保护配合整定,躲过相邻线路末端故障。否则,按与相邻线路在非全相运行中不退出运行的零序电流Ⅱ段配合整定;若无法满足配合关系,则可与相邻线路在非全相运行过程中不退出工作的零序!段配合整定。零序电流Ⅱ段定值还应躲过线路对侧变压器的另一侧母线接地故障时流过本线路的零序电流。零序电流Ⅲ段定值,按灵敏性和选择性要求配合整定,应满足灵敏度要求,并与相邻线路在非全相运行中不退出工作的零序电流Ⅲ段定值配合整定。若配合有困难,可与相邻线路零序电流Ⅲ段定值配合整定。零序电流Ⅳ段定值(最末一段)应不大于300A,按与相邻线路在非全相运行中不退出工作的零序电流Ⅲ段或Ⅳ段配合整定。对采用重合闸时间大于1.0s的单相重合闸线路,除考虑正常情况下的选择配合外,还需要考虑非全相运行中健全相故障时的选择性配合,此时,零序电流Ⅳ段的动作时间宜大于单相重合闸周期加两个时间级差以上。当本线路进行单相重合闸时,可自动将零序电流Ⅳ段动作时间降为本线路单相重合闸周期加一个级差,以取得在单相重合闸过程中相邻线路的零序电流保护与本线路零序电流Ⅳ段之间的选择性配合,以尽快切除非全相运行中再故障。线路零序电流保护的电流定值和时间定值可参照相关规范进行设定。

3结语

220kV及以上电网继电保护方面,所采用的方法众多,文章只是简要的介绍其中的某几种方法,在具体操作过程中,还需要根据实际工作经验及相关技术规范施行,以保证电网的正常、稳定运行。

参考文献:

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[关键词]发电厂，继电保护，整定计算。

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0125-01

0背景

发电厂的设备种类很多，而且每一种设备所配置的保护原理也多，尤其是主设备。这么多原理的保护不仅整定工作复杂，而且定值的管理工作难度大。又由于主设备内部故障，各种故障电量和非电量的分析非常复杂，目前的故障分析水平还只限于设备引出端，所以整定过程必然需要整定人员的经验，而每一个整定人员的经验是有区别的。

正确的继电保护定值是防止事故发生和扩大的基础。目前，发电厂短路电流及主设备保护整定计算工作，大都还采用人工进行手算，这显然与当今计算机技术迅猛发展的时代不相适应。现电厂继电保护整定计算系统是为简化继电保护整定工作人员的工作而设计开发出可视化系统，它应用计算机技术，使原本枯燥的短路电流计算和保护整定计算变得形象具体，有利于提高工作效率。

发电厂想要稳定安全地运行，继电保护的整定计算是基本保障，研究整定计算的智能化具有重大意义。现阶段已经开发出很多继电保护整定计算软件，依据模块的不同可以分为以下种类，如故障计算、图形建模、数据管理以及整定计算等，从而保证可以很好地进行整定计算。目前，已经研究的成果逐渐得到了广泛应用，但是还会使用一些人为的操作方式，从而很大程度限制了软件的发展和推广，分析和研究继电保护整定计算的智能化，保证具有最小的人员操作，兼备整定计算的实用性，促进发电厂的长远发展。

1.整定计算应用现状

虽然继电保护整定计算已经使用了很多年，但是在实际使用的时候还是会存在一些问题：（1）没有很高的智能化程度；（2）具有很大的系统维护工作；（3）整定计算系统没有很高的通用性；（4）没有十分实用的定值管理系统。发电厂的整定计算，需要所有人员签字以后进行一定的图形扫描，然后合理地扫描到库中，这种定值计算不仅比之前的计算方式多了一个扫描入库的环节，还不能直接搜索定值，需要一定的数据检索信息，不但没有提高效率，还增加了工作负担。

2.继电保护整定系统应具备的要求

2.1 图形建模模块

图形系统提供一个专用的绘图工具，把发电厂的系统结构图绘制出来，每一个图形（定义为“元件”）都代表着真实的设备，设备的参数则作为元件的属性输入。元件间的关联关系在绘图中由计算机自动识别。图形建模模块用于建立网络拓扑图。用户可通过该模块提供的各种电气设备的图元和接线绘制发电厂的电气接线图，由计算机根据节点连接自动生成其网络拓扑图，并可以修改原有的接线图。该模块还提供各种电气元件的参数输入窗体，用户在绘制接线图的过程中可填入各元件的实际参数，用于故障计算和整定计算，各元件的参数保存在设备参数数据库中。

2.2 保护整定模块

保护整定模块实现对发电厂各个设备的保护配置信息的保存和修改，以及各个设备的保护定值的整定计算功能，并以定值单的形式保存到数据库中。由于主设备保护不仅种类多，而且不同厂家生产的保护装置中同一原理的保护在名称、整定计算中都存在差别，因此，系统采用将不同厂家的保护名称及整定原则表用型号作表头来区分放入数据库中，整定时可通过选择所配保护装置的型号来使用该型号的整定规则，整定公式及说明为文本格式的文件，数据库中保存着这些文件的路径，整定时可显示在整定界面中，并可根据实际情况进行整定公式及系数选择范围等的修改。当厂家引进新的保护装置时，或保护装置中有新的原理时，本系统都提供人机交互界面由厂家自己进行添加和修改，达到良好的通用性。

2.3 故障分析与数据管理

故障分析是保护整定计算的基础。可视化的故障分析方法非常简单快捷。由于目前只能对被保护设备引出端短路的情况进行分析，所以允许设置故障点的位置必须有所限定。对发变组系统，故障分析采用运算曲线法进行计算；对于6kV系统，故障分析采用对称分量法。数据管理是对系统中的数据进行有效管理。它使用户查看数据非常简单。这些数据包括设备参数、故障计算书、整定计算定值单和整定计算书等。

3.对目前继电保护整定系统改进

（1）发电厂所需要的系统图形、电气主接线图的时候，基本上都是使用AUTOCAGD软件来合理绘制图形文件OWG格式，并且对于一些不同格式的文件，需要进行一定的处理和转换之后，利用OWG格式合理进行使用。除此之外，为了可以有效地人工识别修改，保证使用的精确度，应该合理地把发电厂主要的文件图形的设计工作交给相对比较专业的设计院进行图形设计、施工等，从而更好地保证图形文件可以完整地呈现出相关数据。

（2）预处理一些相关数据，从而可以更好地分离图形数据、打成文字的效果，在设计的时候，还应该注意图形和图形之间、文字和图形之间的相对和谐位置，构件矩阵形式。

（3）在认知一些基础图形的时候，基本构成图形的就是内圆、直线、多段线、圆弧等部分，利用上述基本图元属性来合理确定自身的位置。

（4）合理地使用位置和图元以及电气设备符号之间的关系来匹配和构建电气接线图。

（5）合理地配置符合规则以及参数设备的模板下的电气设备参数。

（6）逐渐形成网络拓扑模型。

（7）合理地使用人工修正的方式来计算模型和电气接线图，保护电气设备的配置，为了便于进行人工修改，需要建立相应的基本图元模型，合理利用基本图元来构件发电厂系统接线以及电气系统接线，从而可以很好地实现设定话框电气设备参数。

4.结语

总而言之，为了促进发电厂的发展和整定计算的实用性，不断研究整定计算的智能化已成为了发展趋势，希望使用最少的人工达到最大的效益。由于科学技术的不断进步以及互联网时代的发展，整定计算越来越智能化，很大程度降低了系统的维护，从而促进了发电厂的进步和发展。

发电厂短路电流及继电保护整定计算系统的开发研究，不是孤立的，它将随着知识的丰富和技术的发展而不断发展。目前的故障分析水平还是有限，导致保护原理还不是非常完善，整定中需要大量的用户整定经验，如果故障分析方法能有新的发展，不仅能促进保护的发展，也将促进保护整定计算软件的发展，这需要从事电力工作的有关人员共同努力，早日有新的突破。

参考文献

[1] 尹楠.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].黑龙江科技信息，2014，（21）.

[2] 吕宁.发电厂继电保护整定计算系统的智能化研究[J].科技视界，2014，（19）.

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[关键词]发电厂；继电保护；动作率；措施

1.前言

在整个电力系统当中，继电保护的重要性是无可置疑的，在诸多确保电力系统安全运行、可靠运行、稳定运行的技术当中，继电保护技术无疑占据着最为重要的地位。在现代社会中，电力供应服务已经涉及到我们生活、生产当中的各个方面，一旦电力系统当中的任何一个环节出现问题，则其影响范围和影响程度无疑是广泛的和巨大的。综合分析世界各国较大的电力系统事故，均表现为电力系统的某一环节出现问题，隔离措施不及时，因为继电保护拒动导致事故“由点至面”地迅速扩大化。我们知道，继电保护具有高度的专业权威性、技术复杂性以及作用重要性，研究如何提高电厂继电保护动作率无疑具有非常大的现实意义。

2.提高发电厂继电保护动作率的三个原则

2.1思想上重视

继电保护工作必须要得到充分地重视。众多的实践经验告诉我们，继电保护不但是电力系统安全、可靠、稳定运行的重要保障，更是避免电力系统故障扩大化的有力措施。思想上高度重视继电保护，不仅是发电厂领导必须要带头做好的，更是一线技术操作人员必须要认真做好的，所以，发电厂非常有必要大力巩固现有继电保护管理的成绩，构建完善和健全的继电保护技术监督和管理机制，持续推动继电保护工作的规范化、现代化和科学化，努力提高继电保护动作的正确率。

2.2专业上强化

由于继电保护具有高度的专业权威性、技术复杂性，所以我们只有持续强化专业基础，能够在专业层面上保证继电保护动作保护的正确性和可靠性。我们应该充分认识到，在目前的电力系统当中，继电保护依然是在维护电力安全的所有技术措施当中比较薄弱的环节之一，存在着一些有可能导致电力系统出现重大事故的隐患。阻碍继电保护动作正确率提高的因素较多，但是归纳起来主要体现在两个方面，首先是继电保护设备本身的质量水平不高，其次是运行部门继保人员的专业技能和业务素质总体不高。因此，在面对继电保护设备质量水平无法短时间提升的客观事实下，通过各种专业培训和教育来提升运行部门继保人员的专业技能和业务素质是有效提升几点保护动作正确率的重要选择之一，力求在最大程度上降低人为因素导致的误触线、误整定等问题。

2.3技术上可靠

在信息化时代，依靠科技的进步来提升继电保护动作正确率已经成为目前各种相关方案中的最佳选择。在继电保护中，计算机及其相关技术应该获得了较为广泛地应用，并取得了良好的成效。但是总体来看，以计算机为基础的继电保护管理系统仍然需要进行较大的完善和优化。例如，通过优化操作系统和软件程序，实现定值整定、定值管理、反措执行、缺陷处理、继电保护设备等内容的自动化智能化处理，利用传递监视系统实现对电力系统的实时动态监控，并能够对故障信息、故障源进行及时反映。在此方面，电厂方面需要积极争取国家的扶持和相关科研单位的协助，在更高水平上实现继电保护管理的自动化和智能化。

3.提高发电厂继电保护动作率的具体建议

3.1提高继电保护管理信息化水平

电厂继电保护管理信息系统的应用是有效提高继电保护管理信息化水平的具体措施之一。该系统能够对发电厂当中任意一张继电保护图纸当中快速、精准定位某一个元件的位置；文档信息的调用和修改同样非常简单，但是信息修改需要具备一定的权限；系统的搜索功能比较完善，能够进行关键词搜索，还可以利用获得的包含关键词的保护或者元件的搜索结果来进行进一步的关联查询。在该系统当中，电厂继电保护的整定计算已经了实现了可视化，对于电厂继电保护图纸当中的任何一个需要整定的保护元件，均可以根据系统预设进行继电保护整定计算，当然，计算公式和相关的原始数据均能够进行调用和修改（修改需要具有一定的权限）。该系统能够提供良好的岗位培训、故障诊断和事故演习等功能。主要是因为该管理系统当中有两个关键性的数据库，即继电保护动作逻辑关系数据库与继电保护元件关联关系数据库。在这两个关键性数据库的支持下，系统可以仿真继电保护的动作过程。举例来说，在主接线图上面，我们可以将某一个元件设置为特定的故障状态，利用系统仿真我们可以获得“故障”出现逻辑树上面列出的详细的继电保护动作列表。再如，为了检查故障状态时其他保护的反应，我们可以在继电保护二次回路图上设置某保护的误动或者是拒动，甚至允许直接将断路器设置为拒动，进而对从主保护至后备保护的分时序的动作情况。

3.2提高继电保护装置的工作水平

根据电网结构的变化，必须及时做好继电保护整定计算工作，及时调整系统保护定值，以适应不断变化的电网。建议编写继电保护整定规程和运行说明，避免发生误整定事故。对于在运行中发现的带有普遍性的缺陷和隐患，则建议及时制定反事故措施，并在工作中认真执行。如：失灵不经复合电压闭锁、励磁两套调节器均流等。

3.3认真做好安全检查工作

继电保护是安全大检查的重点。针对电网运行的特点，迎峰度夏安令大检查的重点是查系统继电保护整定原则是否符合部颂整定规程。冬季安全大检奁的重点是查防雪灾、防雾闪，防火灾。特别要强调电网的丰要联络线高频保护和母线差动保护的投运率。在重大政治活动期间做好事故预判，确保安全用电。

3.4构建相关技术监督机制

根据继电保护专业的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度是十分必要的。继电保护设备台帐、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理、反措执行情况等档案应逐步采用计算机管理。为使继电保护工作纳入规范化、正常化、科学化轨道，建立、健全继电保护技术监督体系是十分必要的。

3.5提高继电保护专业人员的素质

造就一支具有高度责任感、敬业精神、较高技术水平的继电保护专业队伍，这是现代化大电网运行管理的需要。在技术方面应采用“缺什么补什么，学以致用，立足于现场培训”的原则，因地制宜开办多样化的培训班。

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关键词：电力系统；整定计算；继电保护；危险点；辐射型电网

中图分类号：TM771 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）34-0146-03

一、继电保护的特点

（一）电力系统中继电保护和安全自动装置的重要性

在电力系统中继电保护和安全自动装置是保证系统安全运行的重要组成部分，当高压设备进投入使用时，继电保护和安全自动装置必须投入运行。

（二）继电保护的原理

继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、功率、频率等）的变化，构成继电保护动作的原理。应用于电力系统中的各种继电保护绝大多数都是反映电力系统故障时的电流增大、电压降低，以及电流与电压间相位角变化，与正常运行时各物理量的差别来实现的。

（三）继电保护和安全自动装置的作用

在电网运行过程中继电保护和安全自动装置能实现变电站实现无人值班及综合自动化。它的作用主要体现在以下三个方面：

1．反映故障。它可以在电网发生能够损坏设备或者危害电网安全运行故障时使被保护设备快速脱离电网。

2．反映异常。当电网中的设备出现非正常状态时能发出报警信号，使值班人员迅速采取解决措施使其恢复正常。

3．实现变电站的自动化。它可以使继电保护和安全自动装置直接与高压设备配合。

（四）电力系统运行对继电保护装置的要求

快速性、可靠性、选择性和灵敏性这“四性”是电力系统对继电保护装置的基本要求。快速性是对继电保护装的最根本要求，强调的是有故障就必须动作。因为时间越长故障对电力系统的危害就随之增大。可靠性是指继电保护装置发生故障时也要可靠动作而不能拒动。因为拒动的危害远大于误动。选择性强调的是保护装置不能误动，不能产生误操作。灵敏性则要求保护装置反应灵敏、动作范围准确，正确反映故障范围，减少停电面积。

二、继电保护整定计算的工作内容

（一）确定保护方案

我们整定计算人员必须结合电网的实际情况，针对变压器的特点对保护功能进行选择。现今市场上的微机都已经配了十分齐全的功能保护块，但是不是每一项功能在实际保护装置中需要应用，所以必须对保护功能有所取舍。

（二）各保护功能之间的配合关系的确定

1．装置内部各功能单位之间的配合关系。在由几个电气量组成的一套保护装置内部，各元件的作用不同，其灵敏度和选择性要求也不相同。对于主要元件的要求是既要保证选择性又要保证灵敏性，而作为辅助元件则只要求有足够的灵敏性，并不要求有选择性。在整定配合上，要求辅助元件的灵敏度要高于主要元件的灵敏度。辅助元件在保护构成中，按作用分为以下三种：（1）判别作用。为了保护的选择性而装设的。如方向过流保护中的方向元件；（2）闭锁作用。为了防止正常负荷下拘误动而装设的。如母差保护中的电压闭锁元件；（3）起动作用。为了在故障情况下，将整套保护起动起来进行工作而装设的。当继电保护装置还处于采集模拟电气量阶段时，上述元件往往由一个个独立的硬件实现，而目前微机保护装置反映的是离散化的数字量，以上功能均由软件实现。虽然，微机保护装置中各元件的意义与过去不尽相同，但它们所起的作用却无本质上的区别。

继电保护整定计算人员必须认真分析各功能块的动作特性，各功能块之间的逻辑关系，并结合被保护设备的故障特征来综合进行考虑，确定保护装置内部各功能块之间的配合关系，并以整定值的形式将配合关系实现。

2．装置之间的协调配合关系。这也就是我们一般意义上的继电保护整定计算需要做的工作。通过短路电流计算，将某一保护装置与相邻的保护装置在灵敏度与动作时间两方面相配合，从而保证选择性。即当电力系统发生故障时，故障线路的保护必须比上一级相邻线路更灵敏，动作更快，两者缺一不可。若要提高灵敏度就要延长动作时间；若要提高动作速度就要限制其灵敏度，这实际上是在遵循反时限的原则。

随着电网规模的不断扩大，特别是现代超高压电网要求保护装置不但要做到不误动，更要做到不拒动。要达到继电保护四性的要求，不应由一套保护来完成。就一套保护而言，它并不能完全具备四性的要求，而必须由一个保护系统来完成。我们在进行整定计算时，必须树立系统保护的概念，多角度、全过程地考虑各个功能块之间的配合关系。

（三）保护方案的准确表述

编制继电保护整定计算方案及给出保护定值并不是整定计算工作的最终目的，整定计算工作的最终目的在于通过保护定值使得继电保护装置在系统故障或异常状态下能按预定的行为进行动作，从而保证电网的稳定运行，将被保护设备的损害降至最低以及缩小停电范围。因此，在确定好了保护方案及各保护功能的配合关系后，如何将保护方案准确的表述也是整定计算工作者的一项十分重要的工作。

这其中除了包括编制整定计算方案和给出继电保护定值，还有一项就是编制运行规定。整定计算工作者往往十分重视前两项工作，而忽视编制运行规定。需知，用准确的语言告诉运行人员某个保护功能块在什么情况下用，做什么用，这也是十分重要的。

三、整定计算的危险点分析

（一）系统建模

一个符合电网实际的、描述完整、正确无误的电网数据模型，是一切计算的基础。目前，我们电网应用的RCMBase2000是一个通用性和实用性非常强的软件平台，利用对RCMBase2000的二次开发，我们可以完成继电保护计算及管理的大部分工作。对于日常的整定计算工作不需要我们去重新开发软和构建网络扑连接，只需要我们把每一项基础数据搞准确，严格按《3～1lOkV电网继电保护装置运行整定规程》上的要求进行电气设备的实测，并正确的将数据填充到RCMBase2000中，就能够做到建立一个完整的符合电网实际的数据模型。但是，在实际工作中，往往会有各种各样的原因使得我们的基础数据管理出现漏洞。所以，我认为电网基础数据管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。

（二）故障计算

短路电流计算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。而短路电流计算的正确与否又取决于合理地选择运行方式和变压器的接地方式。

合理地选择运行方式是改善保护效果，充分发挥保护系统功能的关键之一。但选择运行方式应与运行方式专业进行充分沟通，考虑各方面的因素才能决定。

变压器的接地方式是由继电保护整定计算人员来确定的。合理地选择变压器的接地方式可以改善接地保护的配合关系，充分发挥零序保护的作用。由于接地故障时零序电流分布的比例关系，只与零序等值网络状况有关，与正、负序等值网络的变化无关。零序等值网络中，尤以中性点接地变压器的增减对零序电流分布关系影响最大。因此，合理地选择变压器的接地方式应尽可能保持零序等值网络稳定。

在进行故障计算时我们还应注意以下两点：（1）就是我们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；（2）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。我们分析的是保护安装处的电气量的变化规律。

（三）配合系数的选择

配合系数包括了零序网络的分支系数和正序网络的助增系数。分支系数（或助增系数）的正确选取，直接影响零序保护（或距离保护）定值和保护范围的大小，也影响保护各段的相互配合及灵敏度。分支系数（或助增系数）的计算与故障计算无关，而与电工基础有关，即电路的串、并联关系决定了电流的分布，决定了分支系数（或助增系数）的大小。下面分三方面来概述分支系数（或助增系数）的计算。

1．辐射型电网。如图1所示，电流分支系数Kf是相邻线路发生短路故障时，流过本线路的短路电流占流过相邻线路短路电流的比值。对于距离保护，助增系数等于电流分支系数的倒数。

为了简化计算，将上式中电流、阻抗取其绝对值，对分析结果的影响很小，可忽略不计。

对于辐射型电网来说，分支系数只与保护支路的阻抗分支线路的阻抗有关，而与配合支路的阻抗无关。所以，故障点的位置对分支系数没有影响。若要取最大分支系数，只需选本线路侧电源为最大运行方式，分支线路侧的电源为最小运行方式，即母线B上剩余电源支路采取小方式即可。

2．单回线与相邻双回线保护配合（如图2）。

单回线与相邻双回线配合时，应采用双回线并列运行，故障点在相邻双回线末端零序分支系数最大。随着故障点在配合支路上由母线B向母线C移动，零序分支系数由小于1的数到2之间变化。

3．双回线与相邻单回线保护配合。

双回线与相邻单回线配合时应断开双回线其中一回，电源A应取大方式，电源B（Z3）应取小方式，可得最大零序分支系数。此时，故障点在配合支路上任一点对分支系数的大小无影响。通过以上分析可以看出，配合系数的选择也是继电保护整定计算工作的关键点。

（四）微机保护小量的选择

随着电磁式保护和晶体管、集成电路型保护的逐步退出运行，微机型继电保护装置在电力系统中发挥着愈来愈重要的作用。不同的保护厂家生产出的微机保护原理不同。对于整定计算人员必须熟悉自己电网所装设的保护装置，不但要熟悉这些保护装置的原理，更应该注意保护装置中控制字的正确设置，否则将无法使保护装置正确地发挥作用。要做到正确设置控制字，一定要认真研究说明书，如果说明书不能够讲明白，我们应找到该保护装置的研发人员，将该保护功能的设计意图讲明白。

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摘要：在电力系统的运行过程中，因为自然、人为等因素以及设备故障等原因而引起的事故逐渐增加，不仅对配电网的日常运行造成了干扰，而且容易引起配电网出现断线现象，从而导致区域性的停电问题产生，甚至会引发人员伤亡等重大事故。文章就我国当前的继电保护整定计算的方法中出现的问题做出详细的分析和讨论，并提出了相关的解决措施。

关键词：配电网断线；继电保护；整定计算；高压电网

中图分类号：TM771文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0053-02伴随我国经济的飞速发展和社会的不断进步，无论是人们的日常生活还是社会的生产都不断提高着对用电的需求量，所以，确保配电网的正常运行显得越来越重要。目前，我国电力系统已经得到了很大程度上的改善与发展，由于使用高参数、大容量的设备使得动力设备的安全性以及电力的稳定性在一定程度上得到了提升。在实际过程中，因为人为、自然的因素以及设备故障原因等所引起的配电故障在逐渐增加，这使得整个电力设备的稳定性以及运行安全受到了严重影响，并且造成了很大的经济损失，严重限制了人民生活以及社会的生产。所以，在当前的电力保护系统之中，继电保护工作显得日益重要。

1继电保护整定计算的概述

当前，在我国的高压电网中，继电保护装置得到了广泛的应用，其保护的主要方式有距离保护、零序电流保护以及继电器保护等。这些保护措施以及保护方法采用的是一种不具有自适应能力并且具有固定行为特征的继电保护整定，经过对整定值采取离线计算的方式得到以及保持不变的操作，进而根据继电保护整定计算的相关原则，确保这些继电保护的整定方式不会遭受干扰，这些在计算机的整定过程中是极为重要的环节。在对高压电网进行实际的继电保护整定计算过程中，一般选用序分量法以及相分量法的计算模式，当前这是最为普遍的计算方式以及计算措施，并且广泛地应用于我国电力系统中；另外选用的是故障电气继电保护装置的整定值计算方法，此种方法是根据在电力系统之中电压的变化量以及继电保护的适应性来进行合理的分析和进行整定计算的过程。

2继电保护整定计算方法存在的问题

伴随我国科学技术的飞速进步，虽然继电保护整定相关的计算方法得到了很大程度上的改善，但是当前在计算过程中仍然存在着各种各样的问题，其主要问题包括以下五个方面：第一，在根据继电保护的整定计算方式计算分支系数的过程中，因为没有认真考虑电力系统的分布式电源运作情况变化趋势，从而导致分支系数的自身出现严重的偏差，最终导致整定计算的结果会出现偏差。第二，对于非全相的震荡状态，电力系统的断相口位置开路电压的参数，在实施继电保护的整定计算的过程中，因为没有将网络的结构对继电保护的整定计算结果所致使的影响进行深入考虑，所以会致使计算误差的问题越加严重，到最后甚至会致使整定计算的结果产生偏差。第三，在对电力系统的实际继电保护过程中，对延时时段动作值的参数实行整定计算时，由于错误的引进了分支系数，从而致使继电保护的整定值计算结果产生错误，这个问题会引起整定计算的结果产生误差。第四，在实行继电保护的整定计算过程中，假如只采用把继电保护所在线路的母线分开的方法，将不会有效的辨别哪一种方式对电力系统的运行产生不利影响，这可能会导致整个电力系统所出现的故障事故范围变大。第五，在分支系数的实际计算过程当中，因为对线性流程的运用相对较高，这样可能会使分支系数的计算产生很严重的重复性问题，从而导致继电保护整定计算的速率遭受限制。

3关于整定计算方法存在问题的解决对策

3.1断相口开路电压的计算

在对电力系统继电保护进行整定计算的过程中，主要的计算对象为电力系统运作线路在非全相运作并且发生明显振荡的状态下所出现的电流以及电压指标的参数。通常在已定的电力系统中，发电机装置的等值电势参数以及正序网的断相口位置开路的电压参数还有等值阻抗的参数都产生明显的相关。但是根据此种方法计算开路电压的参数过程会出现计算量过大的关键性问题，而导致这个问题本质性的原因是：发电机的等值阻抗以及等值电势参数的计算必须借助暂态稳定的计算来进行；发电机的等值阻抗以及等值电势参数都会随着电力系统网络结构的变化状态做出与之相对应的改变。每次进行网络操作都要对上面的参数重新进行计算，所以致使计算的作业量过于庞大。目前针对于这问题的解决方法在于：在计算断相口开路电压的过程中一般假设线路两端的发电机实时电势幅值参数都维持相对的恒定，据此来合理简化整定计算的方式。但是这种计算方式在无意中忽视了网络构造状态对正序网相口的开路电压的参数影响，因此在网络构造相对比较复杂情形下，会致使整定计算的结果产生比较严重的误差。

假如上述问题出现，可以采取以下措施来应对：在断相口开路电压的计算中引进网络等值计算的方法，这样不仅可以有效的对继电保护的整定计算工作难度进行控制，还能使整定计算得结果精确性得以提高。根据阻抗参数的物理价值能够判定网络系统相应计算模型的参数，在此基础上，综合叠加的原理，同样能够构造基于双端口网络的阻抗参数等值电路的计算方法，从而可得到相关的自阻抗以及互阻抗的参数。

3.2运行方式查找的计算

运行方式查找计算存在的问题分析：继电保护整定计算从运行方式查找上来说主要存在下面两个问题：第一，查找最不利于电力系统运行的方式可以有效的辅助校验灵敏度参数以及计算继电保护动作值。但是目前此种查找方法仅仅处在继电保护动所处于的线路对侧母线施行查找的阶段，并且轮流式的断开方式仍然不能对电力系统运作方式的最不利性做出保证。第二，在继电保护整定动作采取计算机辅助的过程中，目前普遍应用的线性流程方式有可能会致使断开线路出现重复性。且在频繁的开断操作下，不仅不能确保继电保护整定计算的精确，也无从保障电力系统网络结构的稳定。

在运行方式查找过程当中，针对继电保护整定计算所产生的问题解决措施依然可以分为以下两个方面：根据相关的计算机应用程序来确定开断线路状态下面的扰动域，从而确定整定结果的大概取值范围，进而对电力系统最为不利的运行方式加以辅助查找。通常情况下，继电保护系统中的扰动域也就是某部分只要在线路的开断状态下就会扰的的区域。在开断操作电力系统的某一条线路之后，以此作为圆心根据由内向外的方法对短路电流的参数进行计算（包括线路的开断前以及线路开断后），并且据此对扰动域的边界以及划定范围进行测定；在借助于计算机辅助完成继电保护整定计算的过程当中，改用参照开断线路循环趋势的方式对继电保护整定计算顺序予以二次组合，进而达到避免线路开断过于频繁的目的。

4结语

伴随着社会经济的不断发展，人民生活以及企业生产的用电需求不断增加。确保供电的稳定性和安全性，对于电力企业显得至关重要。在电力系统实际的运行过程中，为了确保电力系统可以稳定安全的运行，要对继电保护整定计算方式中所出现的问题加以重视，并且及时的采取相关解决措施，以保证电力系统可以安全正常的运行，从而为社会生产以及人民生活持续不断的提供电量。这不仅能够促使企业得到长久稳定的发展，而且有利于人民生活水平以及社会经济效益的提高。

参考文献

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