電力系統繼電保護整定計算中的問題分析

鄒建偉

(四川省電力公司樂山峨眉山供電局，四川 樂山 614200)

在電力系統中，電網必須要具有可靠安全的保護系統，其具有先進的性能，原理較為合理、并且配置較為齊全的保護裝置，同時它也是作為物質的基礎，對此，只有正確合理的繼電保護定值才是基礎條件。然而，對于計算定值并沒有想象中的簡單，它不同于計算短路電流只是一個簡單的計算問題，它卻是非常復雜的一項智能技術工作。在上個世紀末，開發了用于專門應用整定計算的軟件，然而卻受到了計算機技術等一些條件的束縛，而應用DOS系統的軟件在進行操作時非常不方便，并且在使用功能上也極為有限，因此，沒有得到大力的推廣應用。隨后，在計算機技術隨著不斷的進步發展，軟件的開發也在迅猛發展，硬件的價格也有所下降，因此，也帶動了電網的快速發展，同時也出現了大量的整定計算軟件的開發成果，從而也打開了，很多電網用戶支持該軟件的良好局面。但是，在些基礎上，整定計算軟件在發展的道路上仍然會存在很多問題，很多不足、不夠理想的地方，對此有待我們進一步進行分析研究并根據相關問題提出解決措施。

一、對于整定計算的現狀分析

（一）、有一部分人認為，整定計算如果通過故障計算模塊進行完成的故障參數是較為合適的，同時也可以通過應用分屏分表的技術得以完成。而另一部分人卻認為，在整定計算當中是屬于線性流程，則是需要通過一個故障參數只計算一個。所以，在二者之間各存在利弊的矛盾，對此，絕大部分人還主要是傾向于第二種方式，在第一種方式中它不僅要在進行整定計算之前來確定故障參數，同時還要對其參數做詳細的描述并進行分析，主要體現在故障的位置、運行的主要方式、主要類型以及計算值等一系列的問題，但對于這種描述是非常繁瑣的，并且進行查詢時也是非常復雜的。而一般第二種方式在獲取故障的參數時是相對直接的，會出現重復計算的現象，然而對于這種現象已經不放在主要位置了。

（二）、由于在整定計算過程中，其所有的運行方式都是通過程序自動完成的。同時，在整定計算當中運行組合的方式上，主要是應用了阻抗矩陣的方法從而提高了傳統的運行方法，而傳統的運行方式在選擇上面也只是考慮到對整定保護的母線和在側母線上面線路和電源的運行方法的改變，而從改進的方法上主要是考慮到系統中環路上運行方式所具有的特殊性，但也可以有效的確保定值的合理性以及正確性。然而，也會存在選擇基于耦合度方法，主要是應用元件再同被保護的設備之間，由耦合度的大小來判斷對故障電流所產生的影響，所以可以減少選擇運行方式的主要范圍。相對比，計算機通過自動考慮的運行方式，如果是應用傳統的方法是比較簡單的，而得到的定值也是不準確的，而應用所有的運行方式又較為復雜，并且運行方式存在的數量很大，所以，在整定計算中的故障參數可以選擇應用運行方式的組合，而且讓用戶自行調整和設置。

（三）、在一些文獻當中主要是通過應用專家系統進行整定計算，也認為它是實現整定計算的最為適用的途徑之一，但通過實踐表明并指出該系統并沒有對其合理的進行解決，仍會存在一些問題并需要研究和解決。因此，只有通過實現軟件必須具備一定的實用性以及通用性才是重要的條件，同時認為只有實現軟件的通用性和實用性才是最為關鍵的。

（四）、在實踐中表明，由于在整定計算中應用全自動化的實現方案并沒有起到很大的作用，也不是非常實用，所以要根據在現場的實際應用當中啟動多種模式并存的方法，并同意用戶可以根據不同電網的主要特點來選用合理的模式。

（五）、在整定計算軟件不斷深入的研究過程當中，其軟件在功能方面也逐漸的有所豐富，對于早期的軟件相比，只是強調了整定計算的過程階段卻減少了一些環節的應用，因此，在當前整定計算當中，主要系統都是一體化的，一般包括了繪制電網圖形、保護配置的管理與錄入、設備的參數、整定計算、保護定值的管理以及生成等多方面的功能。另外，在定值仿真校驗功能當中，其主要的功能就是可以擺脫保護定值，并且在保護后才可以知道正確與否，它增加了一種驗證的方法。

二、對繼電保護的具體要求

（一）、繼電保護具有一定的可靠性。所謂可靠性指的就是在保護裝置所保護的范圍內出現了應該動作的故障，它必須可靠動作；并且該保護在其它不應該動作的情況下，它都不得誤動作。

（二）、繼電保護具有一定的選擇性，這主要是指在其裝置動作時，只是通過切除元件或者是故障線路，從而減少停電的范圍，確保了部分沒有故障的電網可以繼續運行。在具有選擇性的保護時，應全面考慮到斷路器或者是繼電保護可能會出現拒絕的動作，所以，必須要配置后備保護。

（三）、繼電保護具有一定的靈敏性，主要指的是繼電保護不管是在何種方式下運行，在只要保護范圍內出現的故障都可以正確的進行反應，它具有一定的靈敏性。

（四）、繼電保護具有一定的速動性，它主要指的是可以對故障進行快速的切除。當故障被切除以后它可以快速提高其運行地穩定性，從而降低損壞的程度，方便電動機可以自動保護。在電力系統當中一般對繼電保護的速動性是有著具體要求的，主要是根據系統的被保護元件的情況而定的。

三、在繼電保護整定計算當中的主要問題

在電力系統中，應用較為廣泛的就是可以反應單側電氣量的繼電保護系統，主要有電流保護、相間距離保護以及接地距離的保護等方面，它作為具有固定動作特性的一種非自適應繼電保護，它的整定值是可以通過離線計算所獲得的，同時在運行當中會保持不變。

（一）、在整定計算中會有相應的規程當作參考，同時也會存在一定的問題。一方面，作為規程只能是給出一定原則性的要求，卻不可能對所有問題都給出細致的原則。而另一方面，對于每個原則性的要求都必須要有適用的范圍，具體情況是不可能全部描述出來的。所以，在整定計算當中應依據電網的運行要求、主要結構以及選擇保護配置等方面的合理整定原則，而這也是通過在整定經驗中所得出的。在電流保護定值的整定計算中主要有幾項原則：（1）可以根據躲本線路末端的變壓器在低壓側故障時的三相短路電流進行整定。（2）可以根據躲本線路的末端出現故障時其最大三相短路電流進行整。（3）可以根據本線路的末端出現故障時，它具有靈敏度的整定。

（二）、如果從幾項原則方面理解，它們之間是具有矛盾性的。因為在原則2當中表明了在一段保護的范圍的線路要小于全長，而原則1和3卻表明在一段保護的范圍內會超出本線路。具體來講，在原則2當中它主要是適用在整定線路為聯絡線的情況下，也就是相鄰的元件具有配合線路。在原則1和3當中，主要是適用于整定線路為終端線的時候，也就是相鄰的元件只是具有終端變壓器，而變壓器一般會配備內部故障的速動保護裝置，包括了瓦斯保護以及差動保護等，從而實現對保護的范圍可以超出全長的線路。但是，通常變壓器的阻抗性會比較大，如果根據原則1當中的整定定值一般會比較低，它一方面可以保護線路的全長，而另一方面也提高了其靈敏度。所以，應用原則3進行計算，是可以達到靈敏度的要求，也提高了保護的要求。

（三）、進行整定計算時，由于不同原理都具有不同的要求，但是都必須要滿足它的靈敏性以及選擇性，所以在整定計算當中應必須進行考慮，并分析選擇哪種運行方式當作計算的主要依據。當對電流主進行保護時，一般主要是根據系統的運行方式最大值進行計算保護定值的，通常在最大運行方式下才能確保其選擇性.而余的運行方式都可以確保其選擇性。

結論

總而言之，在當前的整定計算軟件當中仍會存在很多不完善的地方，并且需要不斷的改進，所以就需要繼電保護的整定計算共同努力進步。從而在繼電保護方面，應對整定計算系統做更加深入的理解，力爭達到完整的需要，而并不是僅僅通過人工計算所制作的一個軟件，所以，如果是這種系統并沒法有太大的應用價值。此外，在開發軟件的同時，必須要根據開發軟件的主要技術、相關理論以及通過科學的方法進行設計研究。因此，只有通過雙方的共同努力，從而實現它更為強大的實用性、精準性以及通用性發展前景。

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