唐國華

摘 要：電能是當今世界應用最為廣泛的重要能源，其安全穩(wěn)定運行對國民經(jīng)濟、人民生活乃至社會穩(wěn)定都有著極為重大的影響。繼電保護裝置能快速及時地采取故障切除、隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)穩(wěn)定、保證供電連續(xù)性、保障人身安全、防止或減輕設備的損壞。本文將就電網(wǎng)繼電保護的整定計算問題進行探討。

關鍵詞：電網(wǎng)；繼電保護；整定計算；安全；效率；

中圖分類號：TM744 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-06-00-01

一、整定計算的概況

（一）繼電保護整定計算：針對具體的電力系統(tǒng)，分析計算繼電保護裝置定值以滿足電力系統(tǒng)的運行要求。

（二）繼電保護整定計算的主要內容包括：繪制電力系統(tǒng)接線圖；計算電力系統(tǒng)中各元件的電氣參數(shù)；確定整定計算需要的電力系統(tǒng)規(guī)模及運行方式變化限度；各點的短路計算；各種繼電保護的整定計算；整定計算結果分析評價；對存在問題的分析及采取的措施。

（三）整定計算是保障電網(wǎng)安全運行的基礎性工作，其研究具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。提高保護運行的性能具有重要作用，保護裝置的快速、準確動作是由合理的定值來保證的。

（四）保護整定計算一體化系統(tǒng)由各子系統(tǒng)構成，系統(tǒng)管理子系統(tǒng)實現(xiàn)電力系統(tǒng)一、二次參數(shù)的建立和管理功能。 階段式保護整定計算子系統(tǒng)實現(xiàn)面向線路保護裝置的零序電流保護、相間距離保護和接地距離保護的整定計算功能。

（五）一套線路保護裝置通常有多種不同原理的保護和保護裝置運行所需的其他量需要進行整定計算。整定計算比較復雜，必須對電網(wǎng)的多種運行方式和故障情況進行周密的計算。線路保護整定計算一體化系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)緊密結合，完全由軟件自動建立和保持保護參數(shù)、階段式保護整定，實現(xiàn)了線路保護整定計算全過程的自動化，能夠大幅度地提高整定計算的準確性和效率。

二、整定計算的過程

（一）整定計算的步驟：1、確定整定方案所適應的系統(tǒng)情況。2、確定系統(tǒng)的各種運行方式（包括系統(tǒng)中性點接地方式），并選擇短路類型、選擇分支系數(shù)的計算條件等。3、收集必要的參數(shù)與資料。4、結合系統(tǒng)情況，確定整定計算的具體原則5、根據(jù)需要進行短路計算，得到短路電流計算結果表。6、按同一功能的保護進行整定計算，并計算出保護裝置的二次定值。7、對整定結果分析比較，選出最佳方案，最后應歸納出存在的問題，并提出運行的要求。

（二）運行方式的選擇：在整定計算中，傳統(tǒng)選擇運行方式的原則是比較簡單的，正常運行方式是系統(tǒng)經(jīng)常所處的運行狀態(tài)，此時系統(tǒng)內的線路、變壓器等設備全部投入運行，發(fā)電設備則按照系統(tǒng)正常負荷的要求全部或部分投入。要充分發(fā)揮保護的作用，首先應改善正常運行情況下的保護性能。因此，整定保護定值時，應著眼于正常運行方式，保護有較好的工作性能。

（三）參數(shù)計算：1、忽略發(fā)電機、調相機、變壓器、架空線路、電纜線路等阻抗參數(shù)的電阻部分，并假定旋轉電機的負序電抗等于正序電抗。2、發(fā)電機及調相機的正序電抗可采用t=0時的瞬態(tài)值Xd'' 的飽和值和暫態(tài)電抗 Xd'值。3、發(fā)電機電動勢可以假定等于1標幺，且相位一致。只有在計算線路非全相運行電流和全相振蕩電流時，才考慮線路兩側發(fā)電機綜合電動勢間有一定的相角差。4、不考慮短路電流的衰減。5、各級電壓可采用標稱電壓值或平均電壓值，不考慮變壓器電壓分接頭實際位置的變動。6、不計線路電容和負荷電流的影響。7、不計故障點的相間電阻和接地電阻。8、不計短路暫態(tài)電流中的非周期分量，但具體整定時應考慮其影響。

（四）詳細參數(shù)應使用實測值：1、三相三柱式變壓器的零序電抗。2、架空線路和電纜線路的正序和零序阻抗、正序和零序電容。3、平行線之間的零序互感阻抗。4、對其他繼電保護影響較大的有關參數(shù)。5、變壓器參數(shù)和線路參數(shù)。

三、整定計算的配合方法

階段式保護的基本配合方法，反應單端電氣量變化構成的各種保護均應采用階段式保護配置，如電流電壓保護、零序電流保護、距離保護等。

（一）按照躲開本線路末端最大短路故障整定。適用情況：相鄰元件為線路。實例如上圖：保護1的選擇本線路L1末端的F3點，計算在最大運行方式下時的三相短路電流值 Id.max，然后乘以可靠系數(shù)Kk 作為保護1的速斷動作定值。

（二）按照躲開線路兩側最大短路故障整定。適用情況：多電源中保護不帶方向時考慮。對保護3而言，如果對側沒有電源 EN，其整定同第一種情況，僅需考慮故障點F1時的短路電流Id1。當對側有電源時，需要考慮線路L4在QF2出口短路時流過的短路電流Id2 的影響，如果 Id2超過速斷電流定值，則保護3動作，失去了選擇性。實際選擇計算故障點時選在背側母線上。

（三）按照躲開線路變壓器組其他側短路故障整定。適用情況：終端線路，且其相鄰元件為一臺變壓器。當變壓器裝設差動保護時，其保護范圍不會超過其他側母線，按照變壓器組其他側短路故障整定即可。以保護2的電流速斷保護為例，計算在最大方式下故障點F4的最大故障電流，然后乘以可靠系數(shù)便得到速斷電流定值。

四、整定計算的注意事項

（一）整定計算要求有全面的系統(tǒng)觀點。對于繼電保護的技術要求，可靠性、選擇性、靈敏性、速動性，要全面考慮，在某些情況下，“四性”的要求會有矛盾，不能兼顧，應有所側重。

（二）整定保護定值時，要注意相鄰上下保護間的配合。不但在正常方式下考慮，而且方式改變時也要考慮，特別是采取臨時性的改變措施更要慎重，要安全可靠。

（三）當系統(tǒng)運行方式發(fā)生變化，超出了原整定計算方案中的運行方式要求，應當對相關保護進行重新計算或校驗，以確定是否滿足新運行方式的需求。

（四）主保護和后備保護應有所側重，保護整定應以改善和保證主保護為主，兼顧后備性。

（五）大接地電流系統(tǒng)中，變壓器中性點接地的分布，應按保證設備安全和零序電抗變化小，對保護效果有利的原則考慮，接地點不宜過多。

（六）制定保護整定方案要盡可能地適應較多的運行方式，提高保護的適應性。

（七）對于臨時性的改變定值要盡量減少。在主保護保證靈敏度的前提下，可適當提高后備段的后備靈敏度，用以解決常見的臨時方式。