劉高會(huì) ，劉 敏 ，王朝霞 ，李 靜 ，劉建軍 ，吳艷軍

（1.銅川供電局，陜西 銅川 727031；2.西安供電局，陜西 西安 710032；3.安康供電局，陜西 安康 725000）

0 引言

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，繼電保護(hù)新技術(shù)、新設(shè)備的不斷應(yīng)用，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置在我國電力系統(tǒng)中得到了越來越多的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了繼電保護(hù)運(yùn)行管理水平的提高。同時(shí)因?yàn)椴煌瑥S家的保護(hù)裝置定值項(xiàng)目的不統(tǒng)一、不規(guī)范對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算工作帶來了較大困難，為規(guī)范繼電保護(hù)整定計(jì)算工作，提高整定計(jì)算人員的工作效率，有必要對(duì)110 kV線路的保護(hù)整定計(jì)算工作進(jìn)行規(guī)范化，確保整定計(jì)算工作依據(jù)最新的整定計(jì)算規(guī)程、最新的反措要求，并對(duì)定值中的每一項(xiàng)定值進(jìn)行整定計(jì)算原則的說明，做到每一項(xiàng)定值的整定符合整定計(jì)算規(guī)程的要求及保護(hù)裝置說明書的要求，達(dá)到整定計(jì)算工作不出現(xiàn)誤整定的目的，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 線路保護(hù)及輔助裝置的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

隨著越來越多的微機(jī)保護(hù)裝置入網(wǎng)運(yùn)行，保護(hù)裝置功能配置多有差異，不同廠家保護(hù)裝置定值項(xiàng)目的不統(tǒng)一及保護(hù)定值定義的不同，對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算工作帶來了很大的困難，國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q／GDW 161－2007《線路保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范》，針對(duì)如上問題進(jìn)行了明確規(guī)定，對(duì)保護(hù)功能的配置與保護(hù)定值項(xiàng)目均做了要求，使110kV線路保護(hù)的保護(hù)功能配置與定值項(xiàng)目的設(shè)置有了明確的參照，因近年來110 kV輸電線路主要配置以縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)為主保護(hù)的保護(hù)裝置，因此對(duì)線路縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)及相關(guān)的后備保護(hù)的規(guī)范化進(jìn)行探討。

線路縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)主要配置：縱聯(lián)電流差動(dòng)主保護(hù)；相間和接地距離保護(hù)；零序電流保護(hù)；重合閘［1－2］。

對(duì)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的要求。兩側(cè)起動(dòng)元件和本側(cè)差動(dòng)元件同時(shí)動(dòng)作才允許差動(dòng)保護(hù)出口。線路兩側(cè)的縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)裝置均應(yīng)設(shè)置本側(cè)獨(dú)立的電流起動(dòng)元件，差動(dòng)電流不能作為裝置的起動(dòng)元件。同時(shí)線路兩側(cè)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)裝置應(yīng)互相傳輸可供用戶整定的通道識(shí)別碼。相間和接地距離及零序電流保護(hù)主要依據(jù)文獻(xiàn)［2］的要求進(jìn)行配置。文獻(xiàn)［1］對(duì)220 kV及以上電壓等級(jí)線路保護(hù)的定值項(xiàng)目進(jìn)行了規(guī)范，要求110 kV線路保護(hù)參照?qǐng)?zhí)行，未作詳細(xì)要求，需要進(jìn)行110 kV線路保護(hù)定值項(xiàng)目的規(guī)范化制定，明確定值項(xiàng)目及每一項(xiàng)定值的定義及計(jì)算方法，對(duì)保護(hù)壓板的投退、控制字的正反邏輯也應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一，保護(hù)的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)達(dá)到統(tǒng)一。

2 保護(hù)定值整定的規(guī)范化

2.1 起動(dòng)元件

起動(dòng)元件的靈敏度要高于測(cè)量元件的靈敏度，對(duì)不同的保護(hù)類型，對(duì)起動(dòng)元件的靈敏度要求是不同的。按照文獻(xiàn)［3］中對(duì)相間距離保護(hù)起動(dòng)元件的要求，應(yīng)保證在本線路末端和保護(hù)動(dòng)作區(qū)末端非對(duì)稱故障時(shí)有足夠的靈敏度，并保證在本線路末端發(fā)生三相短路時(shí)能可靠動(dòng)作，單獨(dú)的零序或負(fù)序電流分量起動(dòng)元件在本線路末端金屬性單相和兩相接地故障時(shí)，靈敏系數(shù)大于4，單獨(dú)的零序或負(fù)序電流分量起動(dòng)元件在距離 Ⅲ段動(dòng)作區(qū)末端金屬性單相和兩相接地故障時(shí)，靈敏系數(shù)大于2。目前微機(jī)保護(hù)的定值中需要整定的有電流突變量起動(dòng)值、零序起動(dòng)電流和負(fù)序起動(dòng)電流等。電流突變量起動(dòng)值按躲過正常負(fù)荷電流波動(dòng)最大值整定，對(duì)于負(fù)荷變化劇烈的線路（如電氣化鐵路、軋鋼、煉鋁等），可以適當(dāng)提高定值以免保護(hù)裝置頻繁起動(dòng)；零序起動(dòng)電流按躲過最大零序不平衡電流整定；負(fù)序起動(dòng)電流按躲過最大負(fù)序不平衡電流整定。一般起動(dòng)值均可整定為0.2 In，In為保護(hù)電流互感器（TA）一次側(cè)額定電流，線路兩側(cè)配置縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)裝置時(shí)，兩側(cè)的起動(dòng)值一次值應(yīng)取一致。

2.2 電流差動(dòng)元件

縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的差動(dòng)元件，部分保護(hù)裝置設(shè)置了相電流差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作高值和低值，部分保護(hù)裝置只設(shè)置了相電流差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作值，有的保護(hù)裝置還設(shè)置了零序差動(dòng)定值。對(duì)TA斷線后的電流差動(dòng)保護(hù)，有些保護(hù)裝置設(shè)置了 TA斷線后的電流差動(dòng)保護(hù)，可選擇在 TA斷線后保護(hù)裝置是否閉鎖差動(dòng)保護(hù)，目前的110 kV線路保護(hù)在 TA斷線時(shí)建議不閉鎖差動(dòng)保護(hù)。分相電流差動(dòng)保護(hù)定值按照躲過線路的穩(wěn)態(tài)電容電流整定［4］，差電流高定值按不小于4倍的線路電容電流整定，一般而言應(yīng)按不小于0.2倍額定電流整定，差電流低定值按不小于1.5倍的電容電流整定，一般應(yīng)不小于0.1倍額定電流整定，根據(jù)最小運(yùn)行方式下區(qū)內(nèi)故障短路電流校驗(yàn)其靈敏度。輸電線路每百公里的正序電容電流實(shí)測(cè)值如表1所示，110 kV輸電線路的電容電流更小一些。差電流高定值一般可以整定為 0.4 In，差電流低定值一般可以整定為0.3 In，不分高低定值的差電流定值可以整定為0.4 In。TA斷線時(shí)的差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作值按躲過LH斷線時(shí)電流整定，或躲過線路最大負(fù)荷電流整定，可取為1.3 In。零序差動(dòng)動(dòng)作電流按照線路經(jīng)高阻接地時(shí)零序差動(dòng)繼電器可以動(dòng)作整定，取值不大于300A。In為線路電流差動(dòng)保護(hù)的TA一次值較小側(cè)的一次值，線路上的接地故障通?？捎煞窒嚯娏鞑顒?dòng)保護(hù)正確反映，而零序電流差動(dòng)保護(hù)僅作為經(jīng)大電阻接地故障的后備保護(hù)，故可帶時(shí)限跳閘，動(dòng)作時(shí)限整定為0.2 s。電流差動(dòng)元件兩側(cè)應(yīng)按一次電流相同整定。

表1 輸電線路每百公里的正序電容電流實(shí)測(cè)值

2.3 TV斷線時(shí)的過電流保護(hù)和失靈起動(dòng)電流

保護(hù)裝置在電壓互感器（TV）斷線時(shí)應(yīng)閉鎖可能誤動(dòng)作的保護(hù)，對(duì)110 kV線路保護(hù)來說，如果沒有配置縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)或縱聯(lián)距離（方向）保護(hù)，在TV斷線時(shí)因?yàn)榫嚯x保護(hù)、零序電流保護(hù)的退出，此時(shí)線路處于無保護(hù)狀態(tài)，TV斷線時(shí)的過電流保護(hù)應(yīng)在此時(shí)自動(dòng)投入，正常運(yùn)行時(shí)退出。對(duì)兩段式的TV斷線時(shí)的過電流保護(hù)，I段按照躲過線路末段三相短路故障整定或躲過線路末段變壓器其他側(cè)母線三相短路故障整定，取1.3 Ikmax，Ikmax為線路末端三相短路最大故障電流或線末變壓器其他側(cè)母線三相故障最大短路電流，快速切除本線路嚴(yán)重故障，動(dòng)作時(shí)間整定為0.1～0.2 s。在線路配置縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)時(shí)，TV斷線時(shí)的過電流保護(hù)I段宜退出運(yùn)行，防止保護(hù)誤動(dòng)。II段按照保證本線路末端故障本保護(hù)有足夠靈敏度整定，并盡可能躲過線路最大負(fù)荷電流，靈敏度按照距離保護(hù)的要求進(jìn)行整定，TV斷線過流II段時(shí)間按相間距離、接地距離最末段的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)限整定，做為線路在PT斷線時(shí)的后備保護(hù)。

近年來投運(yùn)的母線保護(hù)，只要求線路保護(hù)提供起動(dòng)失靈保護(hù)的跳閘接點(diǎn)，來起動(dòng)母線保護(hù)裝置中的斷路器失靈保護(hù)，因此只有部分保護(hù)裝置有失靈起動(dòng)電流定值。失靈起動(dòng)電流定值按照線路末段故障靈敏度大于1.3整定，并盡可能躲過線路的最大負(fù)荷電流，動(dòng)作時(shí)限整定為 0 s。

2.4 重合閘

重合閘動(dòng)作時(shí)間按對(duì)側(cè)有無電源分別整定，若對(duì)側(cè)無電源，可整定為不小于1 s；若對(duì)側(cè)有電源，整定時(shí)間應(yīng)大于線路對(duì)側(cè)有靈敏度段保護(hù)的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間加上2個(gè)保護(hù)級(jí)差。為提高線路重合閘成功率，可考慮適當(dāng)延長(zhǎng)重合閘動(dòng)作時(shí)間。重合閘的檢同期合閘角一般整定為30°左右。 重合閘檢無壓定值整定為20～30 V。目前的微機(jī)保護(hù)均有閉鎖重合閘功能，如TV斷線閉鎖重合閘、Ⅲ段及以上閉鎖重合閘、多相故障閉鎖重合閘等，當(dāng)電力設(shè)備或輸電線路能夠短時(shí)間內(nèi)承受故障時(shí)的短路電流，不會(huì)引起熱穩(wěn)定問題時(shí)［5］，應(yīng)投入重合閘。

雙側(cè)電源線路的重合閘需進(jìn)行檢定方式的設(shè)置，大電源側(cè)檢無壓（具備檢同期功能），小電源側(cè)檢同期或檢線路有壓母線無壓的重合閘方式，地區(qū)電源側(cè)也可選用解列重合閘方式，檢線路無壓側(cè)總是先重合，小電源側(cè)滿足同期條件后才合上。在重合閘方式選擇中，“檢線無壓母有壓”方式可用在雙側(cè)電源線路要求先重合一側(cè)，“檢母無壓線有壓”方式可用在負(fù)荷側(cè)，“檢線無壓母無壓”方式是檢查線路、母線均無電壓才能重合，可用于負(fù)荷側(cè)先重合的情況。微機(jī)保護(hù)的重合閘檢定方式可以進(jìn)行組合設(shè)置，以適應(yīng)不同的運(yùn)行方式要求。

2.5 加速段保護(hù)

在自動(dòng)重合閘過程中，必須保證重合于故障時(shí)快速跳閘，這就需要保護(hù)的加速功能，110 kV線路的加速保護(hù)由零序電流保護(hù)的后加速段和距離保護(hù)的后加速段實(shí)現(xiàn)，零序電流加速段的整定原則是保證本線路末端接地故障有足夠靈敏度，靈敏度的要求見整定計(jì)算規(guī)程的具體條例，可取三段式零序電流保護(hù)的II段或四段式零序電流保護(hù)的III段定值，即零序電流保護(hù)有靈敏度段的保護(hù)定值，動(dòng)作時(shí)限整定為0.1 s。距離保護(hù)因一般II段為有靈敏度段，因此加速段選擇加速II段。

微機(jī)保護(hù)的不對(duì)稱故障相繼速動(dòng)功能，是通過判斷帶負(fù)荷的線路發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，對(duì)側(cè)跳閘后導(dǎo)致本側(cè)非故障相負(fù)荷電流消失的現(xiàn)象，利用該特征加速本側(cè)距離保護(hù)動(dòng)作的一種功能，不對(duì)稱故障相繼速動(dòng)功能能提高距離保護(hù)對(duì)線末故障的速動(dòng)性，但如果線路保護(hù)的距離Ⅱ段和下一級(jí)線路的距離Ⅱ段保護(hù)配合，應(yīng)退出該功能，防止保護(hù)誤動(dòng)作。

雙回線相繼速動(dòng)是雙回線中的一回線路故障，故障線路的近故障側(cè)保護(hù)動(dòng)作使開關(guān)跳閘，相鄰線路的距離保護(hù)III段或全阻抗特性的阻抗輔助元件動(dòng)作后返回，此時(shí)加速本線路距離保護(hù)II段動(dòng)作。要實(shí)現(xiàn)雙回線相繼速動(dòng)功能，兩套線路保護(hù)需要有對(duì)應(yīng)的開入量及開出量端子，從二次回路及保護(hù)功能來說，不滿足文獻(xiàn)［1］中的繼電保護(hù)裝置自身應(yīng)盡可能減少外部輸入量，以降低對(duì)相關(guān)回路和設(shè)備的依賴等得要求。因此建議退出該功能。

2.6 其他輔助項(xiàng)定值

按照文獻(xiàn)［1］的要求，縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)起動(dòng)元件和本側(cè)差動(dòng)元件同時(shí)動(dòng)作才允許差動(dòng)保護(hù)出口，保護(hù)裝置中的相應(yīng)控制字按照該要求進(jìn)行整定。同時(shí)，當(dāng)110 kV母線配置母線保護(hù)時(shí)，母線保護(hù)動(dòng)作會(huì)起動(dòng)遠(yuǎn)跳跳對(duì)側(cè)開關(guān)，因此線路保護(hù)中的遠(yuǎn)跳動(dòng)作應(yīng)受本側(cè)起動(dòng)元件控制，防止保護(hù)誤動(dòng)作，有的保護(hù)裝置還可以采用距離保護(hù)II段進(jìn)行閉鎖。

3 定值整定規(guī)范化實(shí)施

目前常見的繼電保護(hù)整定計(jì)算軟件可以根據(jù)用戶的圖形建模進(jìn)行短路電流、分支系數(shù)及故障相關(guān)的其他信息的計(jì)算與查看，可以進(jìn)行各種保護(hù)類型（相間距離、接地距離、零序電流）的整定和計(jì)算書的輸出，但定值單的自動(dòng)生成功能基本上不完善。陜西省地調(diào)的整定計(jì)算人員在進(jìn)行了常見110 kV線路保護(hù)的定值整定規(guī)范化工作，針對(duì)定值單中的每一項(xiàng)定值從整定原則、計(jì)算公式、推薦值等三個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)說明，并對(duì)整定計(jì)算軟件的功能進(jìn)行了要求與改進(jìn)，整定計(jì)算人員只需要按照規(guī)定的整定原則進(jìn)行距離保護(hù)和零序電流保護(hù)的整定，對(duì)保護(hù)裝置的其他輔助定值項(xiàng)目進(jìn)行定義，對(duì)每一項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算公式的設(shè)置，整定計(jì)算軟件按照定義的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，自動(dòng)生成保護(hù)裝置的整定計(jì)算書，記錄每一項(xiàng)定值的計(jì)算過程，便于審核。并輸出形成excel或word格式的定值單，實(shí)現(xiàn)定值通知單的自動(dòng)生成。這樣不僅有利于提高工作效率，也能減少整定計(jì)算人員的出錯(cuò)可能性。

4 結(jié)語

線路微機(jī)保護(hù)定值整定的規(guī)范化實(shí)施需要從保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一，統(tǒng)一保護(hù)功能，統(tǒng)一定值清單及統(tǒng)一每項(xiàng)定值的具體定義。

保護(hù)定值的整定雖然按照整定計(jì)算規(guī)程進(jìn)行，但靈活性很大，不便于統(tǒng)一管理與核查。針對(duì)定值單中的每一項(xiàng)定值從整定原則、計(jì)算公式、推薦值等三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)說明，有利于定值整定的規(guī)范化。

確定定值單中每一項(xiàng)定值的整定原則及計(jì)算公式，整定計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)按照公式進(jìn)行編程，由整定計(jì)算人員在備選定值中進(jìn)行選擇，最終實(shí)現(xiàn)定值通知單的自動(dòng)生成，對(duì)于提高整定計(jì)算人員的工作效率，防止誤整定有較大的幫助。

［1］Q／GDW 161－2007線路保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］GB／T 14285－2006 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程［S］.

［3］GB／T 584－20073～110kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程［S］.

［4］GB／T 559－2007220～750kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程［S］.

［5］劉高會(huì)，劉敏，王朝霞，等.110 kV變壓器的熱穩(wěn)定分析與事故防范措施［J］.陜西電力，2011（1）：69－73.

［6］Q／GDW 422－2010 國家電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算技術(shù)規(guī)范［S］.