電網繼電保護整定計算若干問題

鄭致晶

摘 要：繼電保護整定計算工作以說是電網穩定、安全運營的重要環節。做好整定計算工作可以及時排除電網中的安全隱患問題，為居民提供優質的用電服務，避免用電過程中出現惡性的事故發生。本文就電網繼電保護整定計算的相關問題及基本原理作以針對性的探討，進而來提高電網運轉的穩定性及安全性。

關鍵詞：電網；繼電保護；整定計算

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）24-0155-02

1 繼電保護整定計算的原則及相關現狀

1.1 繼電保護的基本原理

在現階段常用的繼電保護方式有以下兩種：第一種是反應輸電線一端電氣量的保護。另外一種是反應輸電線兩側電氣量的保護。反應輸電線一端電氣量的保護采用的原理是增大電流而啟發裝置的電流保護，主要有相電流保護、零序電流保護。當反應電壓感應到線路中的異常時就會出現低電壓動作，此時啟動保護。以上保護均是階段性的保護，但是這種保護方式由于無法甄別線路末端的故障和相鄰元件之間出口故障之間的區別，其保證選擇性，保護范圍較小，無法覆蓋全部的線路。超出的部分需由帶時限動作的第二段來保護，為了保證裝置在啟動的時候有一個選擇性，保護的范圍不能超越第一段的保護總線路長度。否則當故障出現時，第一段保護裝置與第二段就會出現沖突，造成保護的失誤。最后一個階段的保護一般起著后備保護作用，保護的定制通常情況下按照正常負荷來設定，所以比較靈敏，保護動作的啟動由整體的階梯性原則來整定。第一種階段式的保護受到電網布局結構的影響較大，其整定計算的復雜度也較高。反應輸電線兩側或者多側電氣量的保護主要由外部故障和內部故障電流相位或者功率方向差別的波動保護，分為縱聯差動保護、相差高頻保護和方向高頻保護。這類保護方式的最大的優點就是不會受到電網結構的影響，能夠明確辨別內部故障和外部故障，瞬時作出保護響應，整定計算也比較簡單。

1.2 繼電保護的一些基本要求

無論在電網繼電保護中選擇何種保護原理，其基本的技術原則上需要保證以下四點：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。其中選擇性指的就是當電網線路出現故障的時候，保護裝置只對出現故障的部件或者線路作出切斷或者其他處理，保證除故障之外的線路能夠正常的運轉，為居民正常供電。速動性也就是指當電網中某一位位置出現故障時，保護裝置能夠快速的反應，將信息傳輸到前端控制臺，由數據中心快速處理，發出處理命令，及時切除故障，提高電網各系統的穩定運行。靈敏性則是指電網不管在超負荷還是正常運行過程中，對于保護范圍內的故障都能夠感應的到，可以做出正確的反應。保護裝置的靈敏性由靈敏性系數來確定，用電設備和線路材質的不同，相關的靈敏系數也不一樣。可靠性是最重要的一個技術支撐，電網系統出現故障，數據采集之后，保護中心發出命令，相關繼電保護不能拒絕執行命令。另外在任何保護不應該動作的情況下都不能出現誤動這種現象。不同原理的保護裝置其具體實現的難易程度不同，要根據電網系統的運營成本、電力用戶、傳輸線路的長度等因素綜合來考慮選擇保護方式，在技術上要確保達到以上四種要求。

1.3 繼電保護整定計算的現狀分析

目前大多數城鎮電網運營系統中，采用的整定計算方式一般都是簡單的故障計算程序結合人工整定來進行綜合的電網繼電保護整定計算工作。盡管相較于以往的純人工整定計算已經進步了許多，但是由于現在用電情況的復雜性以及社會的發展導致電網布局結構更為復雜，給繼電保護整定計算帶來了一定困難，面臨著更加繁瑣的計算情況，而且需要在極短的時間內做出反應。另外，人工計算難免會出現主觀因素帶來對計算結果的影響，并且無法對跨區域大規模電網的復雜問題進行精確的整定計算。隨著社會的不斷進步，國家電網對城鄉電網都進行了改進，使得資源配置都發生了巨大的變化，電網的電力容量越來越大，且輸電線路的架設更加的繁雜。繼電保護技術的更新也日益頻繁，這些因素都導致電網繼電保護整定計算難以適應現代化的大規模電網系統，所以需要加大力度和引進先進的整定計算技術來保證電網系統的安全性，增加電網繼電保護整定計算在整個電網系統中的比重，改用更為合理且高效的管理方式與高科技軟件來協調人工進行整定計算的輔助工作。

2 電網繼電保護整定計算的優化

2.1 整定計算運行方式的選擇

在當前的電網繼電保護整定計算中，不同的運行方式對電網繼電保護整定計算的結果會產生不同的影響。所以選擇合適的運行方式是進行整定計算的第一步，也是最為重要的一步。在具體的選擇中相關人員要按照電網運營的實際情況以及后期整定計算展開工作的順利程度進行合理的評估，最后采取最優方案來整定計算，主要評估的因素由電力系統運行方式來決定。最為傳統的選擇方式就是根據電力系統自身的運行方式來進行選擇。而電力系統的運行方式一般分為自我正常檢測和正常運行兩種。正常運行就是整個電力系統在無故障情況下安全穩定環境下進行的運行方式。在沒有故障出現的前提下，所有的電力設備進行正常運轉，線路設施全部處于運行狀態，用電設備電量輸出在電網系統的的負荷范圍內。此時，電力繼電保護整定計算的保護就需要按照正常的方式來進行。正常檢修方式則是相鄰設備以及回路或者元件處于檢修狀態的運行方式，當保護設備周圍出現不同的元件或者回路時，每一個處于檢修狀態的元件回路都會作出一對一的正常檢修請求，這種情況下的繼電保護整定計算方式就需要綜合考慮電網系統各處的運行狀況，要盡可能的滿足靈敏性與可靠性要求。第二種選擇方式就是依據外部運行方式來選擇繼電保護整定計算方式。假定電網系統中的發電機能夠按照最大輸出電量運行，而最小電量輸出情況只發生在對連接該電廠的同一電線兩側的保護設備的整定計算中。這時整定計算的前提條件是保證校驗線路零序電流中部分段落的保護設備靈敏系數正常，然后將保護設備后面的電源切換至最小的運行方式，保障系統內部的總電源的運行方式不變。

2.2 繼電保護整定計算結果的校驗

合理的選擇整定計算運行方式，避免多次重復開斷同一條線路的方法，計算出準確可靠的保護定值，這直接關系到電網系統的繼電保護裝置的正常運行，也是決定計算機智能整定的關因素。現階段的極端運行方式的確定法存在著一定的弊端與缺陷，不適應于當前日益發展的且復雜的電網結構，所以采取合理的計算運行方式顯得尤為重要。此外，電網繼電保護整定計算值的校驗對于整個電網系統安全科學的運行有著重大的意義。整定計算值的得出是在電網繼電保護裝置脫離系統在線狀態時的最大運行方式計算而來的，然后按照最小運行方式來檢驗其靈敏性與正確性。

對整定計算值的校驗意義在于可以從大規模用電系統安全中獲得最為穩定的計算方式與保護信息，并且在該值得設定下保證各個電力系統的的保護裝置是否達標。現如今，電網的快速發展與社會綜合實力的增強，促進了電網線路的鋪設與數據的采集更為自動化，先進的電力調度系統使得電網運行過程中出現的各種信息都能實時監控與記錄，這些數據的采集與記錄為整定計算值得校驗提供了一定的參考基礎，可以在離線過程中就可以較為準確的計算出整定值，對電網的繼電保護性能作出科學的檢測。

3 結語

綜上所述，要想使得電網繼電保護整定計算相關問題得以科學的分析并解決，則需要從整定計算的相關細節事項處出發，綜合考慮電網系統的運行情況，采用合理的計算方式，使得繼電保護裝置能夠快速及時的處理故障，最大限度的維持系統的穩定性與安全性，保證電力運輸的持續性。

參考文獻

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