電力系統(tǒng)中繼電保護的整定計算方法分析

摘 要：繼電保護能夠在電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)故障或者異常問題的時候，及時發(fā)現(xiàn)并迅速做出相應(yīng)的反應(yīng)，發(fā)出相應(yīng)的警報信號或者切斷故障部分。繼電保護的良好作用，有效保障了電力系統(tǒng)的安全運行狀態(tài)，減少了電力運行過程中的損失。通常情況下，電力系統(tǒng)出現(xiàn)較大范圍的停電現(xiàn)象，除了繼電保護本身的故障之外，一般都是繼電保護的整定計算不夠合理。對電力系統(tǒng)中繼電保護的整定計算方法進行全面有效的分析和探討，能夠為提升電力系統(tǒng)運行的可靠性發(fā)揮積極作用。文章主要是從電力系統(tǒng)中繼電保護的多種情況入手，對電力系統(tǒng)中繼電保護的整定計算方法進行全面有效的分析和介紹。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；整定；計算方法；分析

1 概述

社會經(jīng)濟的持續(xù)健康增長，對于電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展提出了更高的要求，繼電保護作為電網(wǎng)運行過程中的重要環(huán)節(jié)，對于保障電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性具有積極的作用和影響。繼電保護中主要包括邏輯部分、測量部分以及執(zhí)行部分，主要負(fù)責(zé)對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行全面有效的監(jiān)測，針對其中出現(xiàn)的故障類型進行記錄，并相應(yīng)的做好斷路器的控制工作。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)的正常運行過程中發(fā)揮著較大的作用，通過對繼電保護裝置的整定計算方法進行全面分析，能夠為積極發(fā)揮其效用做好重要的前提準(zhǔn)備工作。

2 電力系統(tǒng)中繼電保護的作用和基本要求

繼電保護裝置，在電力系統(tǒng)的正常運行中，擔(dān)任著斷開故障元件、保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要任務(wù)。電力系統(tǒng)中的各項設(shè)備都是保持著連續(xù)的工作狀態(tài)，長時間的高負(fù)荷工作不可避免的會發(fā)生一些機械故障和異常狀況。電力系統(tǒng)中繼電保護能否良好的發(fā)揮作用，主要是依靠其基本要求：選擇性、可靠性、靈敏性和快速性。選擇性，主要是指當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題之后，繼電保護裝置能夠保證切除這些故障部分之后，電力系統(tǒng)還能夠正常作用。可靠性主要是指繼電保護裝置的動作有著準(zhǔn)確的判斷，能夠有效發(fā)揮相關(guān)作用，不會出現(xiàn)誤動情況，這對于提升電力系統(tǒng)的良好運行具有較高的保證作用。靈敏性，主要是指繼電保護裝置能對電力系統(tǒng)運行中的故障進行及時的反應(yīng)，具有一定的靈敏度。快速性主要是繼電保護裝置能夠在故障發(fā)生、異常情況出現(xiàn)滯后及時切斷故障部分的最短時間。繼電保護裝置通過快速動作能夠?qū)υO(shè)備的大電流和高壓運行時間進行降低，從而提升設(shè)備的穩(wěn)定性效果。

3 繼電保護整定計算的內(nèi)容和選型

3.1 繼電保護整定計算的內(nèi)容

繼電保護整定計算，主要是確定繼電保護裝置的額定值，這其中涉及到了繼電保護裝置的整定問題、繼電保護配置和選型的問題以及電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運行的問題。繼電保護整定計算中的重要內(nèi)容主要包括了建立電流電壓互感器的參數(shù)表、繪制電力系統(tǒng)的阻抗圖以及對電力系統(tǒng)的接線圖進行繪制、建立起系統(tǒng)設(shè)備的參數(shù)表，同時還需要明確運行方式的限制情況。

3.2 繼電保護整定計算中的選型情況

3.2.1 針對發(fā)電機和變壓器的選擇

繼電保護整定計算工作中，需要涉及到較多的方面，其中發(fā)電機和變壓器這些主要的運行方式，對于電力系統(tǒng)的整體運行效果具有較為直接和重要的影響和作用，需要對其進行重點關(guān)注。如果發(fā)電廠中存在著兩個發(fā)電機組，使用全停的方式開展相關(guān)的整定計算工作具有較好的效果，也就是說對一組發(fā)電機進行檢修，對另一組的故障進行有效解決；而如果是三個以上的發(fā)電機組時，就需要使用容量大的兩組機組同時停運，這樣才能夠保證繼電保護整定計算的結(jié)果準(zhǔn)確。變壓器在實際使用過程中出現(xiàn)了故障或者異常情況，通常對容量大的那一臺采用停運措施[1]。

3.2.2 變壓器中性點接地的選擇

對變壓器的中性點的接地情況進行選擇，需要針對其中不同的情況采用不同的方式：發(fā)電廠和變電所中的低壓側(cè)配備著相應(yīng)的變壓器，這時候的中性點需要接地處理；針對有絕緣要求和自耦型的變壓器，其中性點同樣需要接地；如果變壓器中使用T接法時，其中性點并不需要進行接地處理；變壓器在操作的過程中可能會存在著一定的過電壓，這時候就需要臨時進行中性點接地，在其操作完成之后不接地[2]。

3.2.3 最大和最小短路電流計算方式的選擇

在對繼電保護整定計算工作的時候，需要對最大和最小短路電流進行有效的計算，其中需要選擇合適的方式。針對相間短路電流，如果對單側(cè)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是輻射型的網(wǎng)絡(luò)，那么其最大短路電流將會在最大運行方式中，同理，最小短路電流也會出現(xiàn)在最小運行方式中。針對雙電源的網(wǎng)絡(luò)，其短路的電流情況和運行方式?jīng)]有較大的關(guān)系，使用單側(cè)電源的方式計算即可。在對零序短路電流中進行計算的時候，針對其具體的計算方式可以和相間短路的方式一樣，需要注意的是，需要考慮到變壓器接地點的變化情況[3]。

4 繼電保護整定系數(shù)的分析

在對繼電保護整定系數(shù)進行分析的時候，需要從以下幾個方面進行：第一，從可靠系數(shù)方面入手。可靠系數(shù)在繼電保護中十分重要，其主要是使用Kre1進行表示的，可靠系數(shù)在選擇的時候，需要從實際情況出發(fā)，當(dāng)短路電流整定的無時限保護中是相鄰保護時，選擇較小系數(shù)；而如果保護動作較快，設(shè)備的運行參數(shù)變化情況也會隨之較大的，此時選擇較大系數(shù)將會具有良好效果。第二，返回系數(shù)。當(dāng)電力系統(tǒng)的故障部分在恢復(fù)之后，為了減少誤動作的發(fā)生，需要使用到繼電器的返回系數(shù)[4]。返回系數(shù)的高低，是和繼電器自身類型相關(guān)聯(lián)的。第三，分支系數(shù)。電力系統(tǒng)處在多電源的情況之中，針對相鄰保護中的繼電保護配合工作，會受到分支電源的影響，分支系數(shù)應(yīng)運而生。距離保護助增系數(shù)，是電流分支系數(shù)的倒數(shù)，該系數(shù)主要是針對相鄰線路的平行線路使用的。第四，靈敏系數(shù)。當(dāng)發(fā)生金屬性短路情況之后，需要對靈敏系數(shù)進行有效的計算，通常情況下靈敏系數(shù)需要選取不利的網(wǎng)絡(luò)類型，針對較長時間的保護動作，需要對短路電流衰減情況進行充分考慮。第五，自起動系數(shù)。繼電保護在進行整定計算的過程中，需要從負(fù)荷電流整定的保護情況出發(fā)，對電動機自起動狀態(tài)進行全面考慮，通常情況下單臺電動機在滿載全電壓的作用下能夠進行有效的起動，這時候就需要對其中涉及到的起動系數(shù)進行計算。通過對繼電保護的整定系數(shù)進行全面有效的分析和計算，能為做好繼電保護整定計算工作提供良好的前提條件[5]。

5 繼電保護整定計算的主要危險點分析

針對繼電保護整定計算過程中可能出現(xiàn)的危險點進行分析，能夠為及時有效的減少和規(guī)避風(fēng)險危害起到良好的作用。繼電保護整定計算的主要危險點體現(xiàn)在：（1）系統(tǒng)建模情況。電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，是繼電保護整定計算的重要基礎(chǔ)，對系統(tǒng)建模的相關(guān)情況進行充分重視，是提升繼電保護整定計算的準(zhǔn)確性和真實性的重要前提條件。（2）故障計算。針對電力系統(tǒng)中短路的電流進行有效計算，是保證整定計算工作順利進行的良好基礎(chǔ)[6]。

6 結(jié)束語

電氣設(shè)備故障的存在，將會影響到電力系統(tǒng)的良好運行效果。這時候積極使用繼電保護裝置，能夠?qū)ζ渲械墓收喜糠诌M行及時的切除并隔離。完善合理的繼電保護裝置，不僅能夠在很大程度上提升電力系統(tǒng)運行的可靠性，保證電能供應(yīng)的質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，同時還能夠減少電氣設(shè)備出現(xiàn)損害的問題發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]牟明文.淺談電力系統(tǒng)繼電保護整定計算方法[J].中國科技博覽，2013（20）：640.

[2]鄒建偉.電力系統(tǒng)繼電保護整定計算中的問題分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（8）：144.

[3]王洋，劉怡，楊暢.電力系統(tǒng)繼電保護整定計算中運行方式的組合問題[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014，30（21）：23-26.

[4]高飛.關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護的整定計算的分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（29）：148.

[5]張偉.淺談電氣控制系統(tǒng)中繼電保護器的整定[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（1）：102-103.

[6]陳銳.電力系統(tǒng)繼電保護整定計算中的問題分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（34）：146-148.