朱小倩 翟 爽 張 霖 田 野

（1.國(guó)網(wǎng)山東東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)供電公司，山東 東營(yíng)257000；2.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司東營(yíng)供電公司，山東 東營(yíng)257091）

0 引言

配電網(wǎng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整定計(jì)算相對(duì)容易，當(dāng)前絕大部分配電網(wǎng)的繼電保護(hù)整定計(jì)算工作仍然采用手工方式［1］，而實(shí)際上，隨著配電網(wǎng)改造的進(jìn)行，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、保護(hù)配置和系統(tǒng)運(yùn)行方式不斷發(fā)生變化，繼電保護(hù)定值整定和校驗(yàn)任務(wù)日益加重，手工計(jì)算工作量大、耗時(shí)長(zhǎng)［2－3］、計(jì)算效率低下成為影響繼電保護(hù)整定工作的一大因素。Office是目前最為流行的辦公軟件，Excel是其重要組成部分，它操作簡(jiǎn)單，包含大量公式函數(shù)可以應(yīng)用選擇，能方便地執(zhí)行計(jì)算、分析信息并管理電子表格。因此，如能采用辦公軟件Excel進(jìn)行配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定和校驗(yàn)，工作人員可快速掌握使用方法，大大提高工作效率。

1 參數(shù)計(jì)算

本文以山東地區(qū)某35kV變電站為例，介紹35kV變壓器保護(hù)整定方案。該變電站有兩臺(tái)主變，＃1主變?nèi)萘繛镾1，額定電壓為U1／U2，短路阻抗為Ud1%；＃2主變?nèi)萘繛镾2，額定電壓為U1／U2，短路阻抗為Ud2%。則＃1變壓器和＃2變壓器歸算到高壓側(cè)的變壓器阻抗分別為：

高壓側(cè)額定電流分別為：

已知上級(jí)變電站最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下35kV母線系統(tǒng)阻抗分別為Zmax、Zmin，容量和電壓的基準(zhǔn)值分別為SN、UN。35kV進(jìn)線線路長(zhǎng)度l0、電阻r0、電抗x0，該35kV變電站35kV母線系統(tǒng)阻抗為：

該變電站最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下歸算到主變高壓側(cè)的10kV母線系統(tǒng)阻抗為：

由此可得出變壓器各側(cè)外部發(fā)生短路時(shí)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流、最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流：

該變電站最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下歸算到主變低壓側(cè)的10kV母線系統(tǒng)阻抗為：

10kV出線線路長(zhǎng)度l1、電阻r1、電抗x1，則線路阻抗為：

2 系統(tǒng)開發(fā)

基于上述計(jì)算思路，本文開發(fā)了基于Excel的實(shí)用35kV變電站保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，選取變壓器參數(shù)、上級(jí)母線系統(tǒng)阻抗、CT變比、線路參數(shù)為原始參數(shù)，通過(guò)公式編程實(shí)現(xiàn)額定電流、短路電流等基本參數(shù)計(jì)算，按照設(shè)定的整定方案編輯定值計(jì)算和校驗(yàn)公式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理和歸檔。

為便于查看，該系統(tǒng)分為兩個(gè)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的工作表，分別進(jìn)行35kV變壓器保護(hù)整定計(jì)算和10kV出線保護(hù)整定計(jì)算，計(jì)算樣表分別如圖1、圖2所示。工作人員只需輸入一次原始數(shù)據(jù)，便可根據(jù)計(jì)算結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)取值。

3 系統(tǒng)功能

3.1 根據(jù)設(shè)定的整定方案進(jìn)行整定計(jì)算和校驗(yàn)

根據(jù)整定方案實(shí)現(xiàn)了對(duì)35kV變壓器保護(hù)、10kV線路保護(hù)的整定計(jì)算，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了變壓器高后備保護(hù)靈敏度校驗(yàn)，低后備保護(hù)與高后備保護(hù)、10kV出線速斷最大保護(hù)定值校驗(yàn)。

3.2 短路電流計(jì)算

該系統(tǒng)提供了準(zhǔn)確的短路電流計(jì)算功能。首先，可計(jì)算變壓器各側(cè)外部發(fā)生短路時(shí)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流、最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流；其次，可計(jì)算10kV線路末端最大短路電流。

3.3 數(shù)據(jù)整合與定值管理

該系統(tǒng)建立了一個(gè)參數(shù)齊全的配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備參數(shù)、短路電流計(jì)算、保護(hù)計(jì)算及校驗(yàn)、定值管理的整合，基本參數(shù)和計(jì)算結(jié)果一目了然，計(jì)算公式可靈活編輯，需重新計(jì)算保護(hù)定值時(shí)，只要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)原始參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，操作簡(jiǎn)單易行。

圖1 35 kV變壓器保護(hù)整定計(jì)算樣表

圖2 10 kV出線保護(hù)整定計(jì)算樣表

4 結(jié)語(yǔ)

本文建立的基于Excel的35kV變電站繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)，不僅簡(jiǎn)化了工作流程，還實(shí)現(xiàn)了短路電流計(jì)算、基本參數(shù)歸檔、整定計(jì)算和定值校驗(yàn)的整合，便于調(diào)整、修改和核對(duì)。該系統(tǒng)簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)高效，為廣大配電網(wǎng)繼電保護(hù)工作者提供了新的思路。

［1］鐘耀星.縣級(jí)電網(wǎng)繼電保護(hù)整定系統(tǒng)研制與應(yīng)用［D］.南昌：南昌大學(xué)，2013.

［2］曾杰.基于C／S模式的配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定系統(tǒng)的研究與開發(fā)［D］.武漢：華中科技大學(xué)，2004.

［3］周鼎.變壓器保護(hù)整定計(jì)算研究及系統(tǒng)開發(fā)［D］.武漢：華中科技大學(xué)，2006.