芻議電網繼電保護配置及整定計算

摘 要：在電力系統中，繼電保護具有重要的作用，能夠有效預防電力事故發生，進而避免造成嚴重的經濟損失。近幾年隨著我國城市化進程的飛速發展，電網結構逐步完善，由于閉環運行線路不斷增加，這就對繼電保護提出了更高的要求，但同時也在一定程度上增加了整定的復雜程度，整定計算難度進一步提高。本文主要是詳細分析和研究了電網繼電保護配置以及電網繼電保護整定計算兩個方面的內容。

關鍵詞：電網系統；繼電保護；保護配置；整定計算

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.163

1 電網繼電保護配置

1.1 繼電保護配置原則

一是根據保護對象配置故障特征。繼電保護裝置是通過對保護對象運行狀態以及特征的故障數量進行有效提取，再來判斷其是否存故障或異常情況的，同時還會采取自動裝置。其中的故障量會隨著保護對象的不同而存在一定差異的，而且在電力系統中地位的不同，其保護設備的故障量也會存在一定差異。二是根據保護對象的重要性以及電壓等級。電壓等級的不同，其電網保護配置要求也是不盡相同的[1]。比如在高壓電網系統中，由于對穩定性的要求比較高，因此對故障切除時間的要求也就相對較高，一般情況下需要加強主保護，同時對后備保護進一步簡化。其中主保護指的是在確保系統設備安全以及穩定性兩個要求得到滿足的基礎上，用最快的速度來有選擇性的將被保護線路以及設備的故障保護切除，其中在220kV及以上系統當中，還應該加強對斷路器失靈保護的有效考慮。如果系統的電壓等級比較低的話，就可以采用遠后備的方式，即使故障設備的保護裝置不能做出正確反映時，相鄰的保護裝置也能夠進行延時跳閘。

1.2 繼電保護配置任務及重要性

繼電保護配置的任務主要體現在兩個方面：一方面是當電力系統中的電氣設備運行不正常的話，就會按照運行維護條件，跳閘或發出信號，通常情況下都會根據故障元件當時對電力系統所產生的危害程度，明確這一動作是瞬時性的還是具有一定的延時，避免出現失誤動作。另一方面是在電氣設備出現短路后，能夠有選擇、自動、快速的從電力系統中將故障元件切除，避免故障元件對其他部分造成更加嚴重的破壞，確保其他設備仍然能夠繼續正常運行。作為電力系統的重要組成部分，繼電保護有助于維護電力系統經濟、安全運行，同時在防止發生事故，以及控制事故范圍具有重要作用[2]。

2 電網繼電保護整定計算

整定計算指的是利用網絡計算工具，對具體的電力系統做出有效分析計算，確保各保護裝置定值、系統保護方式等都能夠很好的滿足系統運行要求。其中針對性的主要是已經完成配置的保護裝置，對其運行定值進行有效計算，同時在電網規劃、保護選型、保護配置等過程中中整定計算部門也需要積極的參與其中，進一步提高保護系統的合理性與科學性。

2.1 基本要求

（1）將可靠性、速動性、靈敏性、選擇性的協調關系處理好。結合當前系統網架結構的實際情況以及在未來可能會實現的運行方式，將電網中各機電保護裝置都計算出合適的定值，這也是基本的整定計算任務。未來保證這一定值的合適性，實質上就是需要結合繼電保護的速動性、可靠性、選擇性以及靈敏性的協調關系后，最終得出的定值。對于上述4個性質來說，相互之間實現相互否定的，因此如果想每一要求都得到滿足的話，那基本上是無法實現的。因此在具體選擇的時候，就需要根據實際需求，更加側重某種性質，然后制定出一個最佳的方案，盡可能各個性質都能夠得到一定程度的滿足。

（2）確保運行方式合理。無論是在短路計算，還是在校驗保護靈敏度、考慮最大負荷等計算中，繼電保護整定計算的基礎都是相應的運行方式，其運行方式的合理性會對系統保護整定計算性能產生直接影響，同時還會影響到保護評價、保護配置選型等方面，因此必須合理選擇整定計算運行方式。其中在選擇運行方式的時候，應該綜合考慮到繼電保護方面，這對提高運行方式的合理性具有重要作用。

（3）選擇正確參數。對于測量單位、零序阻抗參數等一次參數來說，都是需要實測的，這樣才能夠從根本上保證測量的正確性，同時各互感器參數在整定以及參數輸入環節當中都需要保證其正確。由于各部門在整定范圍方面存在一定差異，因此在進行上下級調度的時候，需要在整定范圍分界點相應運行方式下提供歸算等值阻抗，另外在整定后備保護的時候也需要提出時間動作參數等。

2.2 計算任務

（1）制定系統保護方案。當前的成型微機保護產品的保護功能十分齊全，但在實際中并不是所有的保護功能都會用到，因此整定計算工作人員就需要結合變壓器特點、當地網絡實際情況、具體需求等因素來合理選擇保護裝置功能。

（2）確保繼電保護功能的配合關系。在繼電保護裝置中，會涉及到多個電氣元件，而各電氣元件的靈敏性、選擇性、作用等之間都存在一定的差異，其中主要的裝置內部元件對靈敏性、選擇性的要求都比較高，而輔助元件對靈敏性的要求就較為一般。

2.3 繼電保護整定計算系統

隨著快速發展的計算機技術，目前大部分繼電保護整定計算中都使用了先進的計算機技術及設備。比如就220kV線路繼電保護整定計算來說，其基本任務就是將各保護裝置的整定值計算出來。因此在實際計算中，就需要按照相應的整定原則，結合電網故障分析，完成相應的定值計算工作。其具體的定值計算系統如下圖1所示。

3 結語

總的來說，作為一項系統工程，在進行電網繼電保護整定計算前需要制定相應的整定方案，相關工程計算人員必須綜合考慮著這一方面。同時在具體整定計算的過程中，還需要熟練、靈活的應用各項整定規則，詳細了解和掌握電力系統各保護裝置原理以及系統運行特征，進一步優化和改善整定方案，這對提高電網運行穩定性和安全性都具有重要作用。

參考文獻：

[1]曹森.淺談廠用電繼電保護配置與整定的重要性[J].電子測試，

2016（20）：132-133.

[2]桂海濤.城鄉電網繼電保護整定方案的優化[J].廣西電力，2016

（3903）：17-20.

作者簡介：張瑞（1981-），男，工程碩士，工程師。endprint