220kV零序保護(hù)定值整定研究

陳鈺林

【摘 要】 220kV線路的后備保護(hù)一般為三段式距離保護(hù)和四段式零序保護(hù)。根據(jù)現(xiàn)有規(guī)程，后備保護(hù)之間按照選擇性和靈敏性的要求逐級(jí)完全或不完全配合進(jìn)行整定。零序保護(hù)作為大電流接地系統(tǒng)的重要保護(hù)，其保護(hù)定值的整定極其重要。本文將從零序保護(hù)定值整定、需要注意的問題多方面闡述零序保護(hù)的定值整定問題，希望為零序保護(hù)的研究做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】 220kV 零序保護(hù) 定值整定

1 引言

隨著保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，保護(hù)原理更加成熟，保護(hù)裝置更加可靠，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，保護(hù)光纖通道的可靠性也將會(huì)越來越高，零序電流保護(hù)作為接地距離保護(hù)的補(bǔ)充，僅用作切除高阻接地故障。另外，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模越來越大，電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模和速度也日益加快，電網(wǎng)變化對(duì)零序電流分布的影響尤為明顯，如果嚴(yán)格按照部頒規(guī)程進(jìn)行整定，存在以下問題：配合困難，整定計(jì)算工作量大，制約了系統(tǒng)方式調(diào)控的靈活性；現(xiàn)場(chǎng)頻繁改動(dòng)大量定值，增加了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)；實(shí)際定值性能較差，亦有可能存在大量的失配風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增大。因此后備保護(hù)整定的優(yōu)化勢(shì)在必行。

2 零序保護(hù)原理簡介

三相電流平衡時(shí)，沒有零序電流，不平衡時(shí)產(chǎn)生零序電流，零序保護(hù)就是用零序電流互感器采集零序電流，當(dāng)零序電流超過一定值（綜合保護(hù)中設(shè)定），綜和保護(hù)接觸器吸合，斷開電路。零序電流互感器內(nèi)穿過三根相線矢量，正常情況下，三根線的向量和為零，零序電流互感器無零序電流。當(dāng)人體觸電或者其他漏電情況下，三根線的向量和不為零，零序電流互感器有零序電流，一旦達(dá)到設(shè)定值，則保護(hù)動(dòng)作跳閘。

3 220kV零序保護(hù)注意問題

（1）當(dāng)電流回路斷線時(shí)，可能造成保護(hù)誤動(dòng)作。這是一般較靈敏的保護(hù)的共同弱點(diǎn)，需要在運(yùn)行中注意防止。就斷線機(jī)率而言，它比距離保護(hù)電壓回路斷線的機(jī)率要小得多。如果確有必要，還可以利用相鄰電流互感器零序電流閉鎖的方法防止這種誤動(dòng)作。（2）當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，也要出現(xiàn)零序電流。例如變壓器三相參數(shù)不同所引起的不對(duì)稱運(yùn)行，單相重合閘過程中的兩相運(yùn)行；三相重合閘和手動(dòng)合閘時(shí)的三相斷路器不一致運(yùn)行；母線倒閘操作時(shí)斷路器與隔離開關(guān)并聯(lián)過程或斷路器正常環(huán)并運(yùn)行情況下，由于隔離開關(guān)或斷路器接觸電阻三相不一致而出現(xiàn)零序環(huán)流；以及空投變壓器時(shí)產(chǎn)生的不平衡勵(lì)磁涌流，特別是在空投變壓器所在母線有中性點(diǎn)接地變壓器在運(yùn)行中的情況下，可能出現(xiàn)較長時(shí)間的不平衡勵(lì)磁涌流和直流分量等等。（3）地理位置靠近的平行線路，當(dāng)其中一條線路故障時(shí)，可能引起另一條線路出現(xiàn)感應(yīng)零序電流，造成反方向側(cè)零序方向繼電器誤動(dòng)作。如確有此可能時(shí)，可以改用負(fù)序方向繼電器，來防止上述方向繼電器誤判斷。（4）由于零序方向繼電器交流回路平時(shí)沒有零序電流和零序電壓，回路斷線不易被發(fā)現(xiàn)；當(dāng)繼電器零序電壓取自電壓互感器開口三角側(cè)時(shí)，也不易用較直觀的模擬方法檢查其方向的正確性，因此容易因交流回路有問題而使得在電網(wǎng)故障時(shí)造成保護(hù)拒絕動(dòng)作和誤動(dòng)作。

4 220kV零序保護(hù)定值調(diào)整

零序定值受電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式的影響較大，按照規(guī)程配合整定的定值適應(yīng)性很弱，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)或運(yùn)行方式有變化時(shí)，可能需要進(jìn)行較大范圍的零序后備定值的調(diào)整，而上述零序后備保護(hù)整定優(yōu)化方案的定值具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，即當(dāng)新建工程的運(yùn)行方式調(diào)整等導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化時(shí)，不需進(jìn)行大范圍的后備保護(hù)定值調(diào)整，從而大大減少了因電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致的定值調(diào)整工作量，提高了定值對(duì)運(yùn)行方式調(diào)控的支撐能力，減少定值對(duì)方式調(diào)整的制約。下面結(jié)合實(shí)際電網(wǎng)中比較常見的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化說明定值的具體調(diào)整。

5 220kV零序后備保護(hù)優(yōu)化整定方案

后備保護(hù)優(yōu)化的目標(biāo)首先是優(yōu)化方案不增加電網(wǎng)安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，其可能導(dǎo)致的失配等風(fēng)險(xiǎn)可控，其次是優(yōu)化定值對(duì)運(yùn)行方式的依賴，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化有較好的適應(yīng)能力，以便提高對(duì)復(fù)雜大電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整的支撐能力。另外，要便于整定實(shí)現(xiàn)，能夠較大減輕整定計(jì)算人員的工作量。對(duì)于配備完善的接地距離保護(hù)，零序電流保護(hù)作為接地距離保護(hù)的補(bǔ)充，僅用作切除高電阻接地故障。后備保護(hù)優(yōu)化建立在主保護(hù)完善的基礎(chǔ)之上，根據(jù)零序后備保護(hù)的作用定位及零序后備保護(hù)優(yōu)化原則（如圖1所示），線路兩套主保護(hù)中至少具備一套光纖電流差動(dòng)保護(hù)。

6 結(jié)語

隨著電網(wǎng)的發(fā)展、主保護(hù)的不斷完善和加強(qiáng)，合理簡化后備保護(hù)已成必然趨勢(shì)。本文基于后備保護(hù)優(yōu)化的目標(biāo)，結(jié)合電網(wǎng)中按照原有配合原則進(jìn)行零序后備保護(hù)整定遇到的實(shí)際困難，對(duì)零序后備保護(hù)優(yōu)化進(jìn)行了研究和分析，得到了很好的優(yōu)化實(shí)踐效果，隨著有關(guān)技術(shù)的發(fā)展，這些優(yōu)化效果會(huì)越來越好，并將應(yīng)用到實(shí)際中去。

參考文獻(xiàn)：

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