小電阻接地系統(tǒng)繼電保護(hù)和整定計(jì)算分析

王寶松

中圖分類(lèi)號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2020）07-148-01

摘 要 本文簡(jiǎn)單介紹了小電阻接地系統(tǒng)繼電保護(hù)和整定計(jì)算要求，重點(diǎn)探討了小電阻接地系統(tǒng)繼電保護(hù)和整定計(jì)算分析，包括繼電保護(hù)分析、整定計(jì)算分析等，旨在減少故障的發(fā)生幾率，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，促進(jìn)電力供電系統(tǒng)正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 小電阻接地系統(tǒng) 繼電保護(hù) 整定計(jì)算

電力系統(tǒng)在人們生活中是至關(guān)重要的，而電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置是電力安全中最重要的保護(hù)措施。隨著電力系統(tǒng)的不斷更新，繼電保護(hù)在運(yùn)行中受人為因素和環(huán)境因素影響出現(xiàn)各種新故障，對(duì)人們的日常生活和供電系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

一、小電阻接地系統(tǒng)繼電保護(hù)和整定計(jì)算要求

在小電阻接地系統(tǒng)進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)，需要具有較強(qiáng)的可靠性、快速性、選擇性、靈敏性。第一，在繼電保護(hù)范圍中，繼電保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作的異常情況和故障，裝置不應(yīng)拒絕動(dòng)作。在正常運(yùn)行和未發(fā)生故障的情況下，要保證裝置沒(méi)有錯(cuò)誤動(dòng)作。第二，若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，要將繼電保護(hù)裝置中存在故障的部分進(jìn)行切除，保證系統(tǒng)可以正常工作。第三，若系統(tǒng)出現(xiàn)短路，要立即切除繼電保護(hù)裝置的故障，縮小短路故障的涉及范圍。除此之外，繼電保護(hù)裝置對(duì)于被保護(hù)的設(shè)備要具有較強(qiáng)的反應(yīng)能力，可以容易感受到系統(tǒng)出現(xiàn)的故障與異常。在對(duì)小電阻接地系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)整定時(shí)，要堅(jiān)持過(guò)電流保護(hù)原則，保證出線整定的靈敏性，并且在進(jìn)行非本線故障躲避時(shí)，要保證出現(xiàn)整定值是本線路流過(guò)的最大電容電流。由于小電阻接地故障電流值易受故障點(diǎn)接地電阻的影響，因此，要選擇高系統(tǒng)靈敏度的整定值。

二、小電阻接地系統(tǒng)繼電保護(hù)和整定計(jì)算分析

（一）繼電保護(hù)分析

通常來(lái)說(shuō)，在配電網(wǎng)中主變壓器的低壓側(cè)一般采用△的接線方式，在中性點(diǎn)處未連接接地電阻。在母線上，要連接有Z型接線的三相變壓器，其中存在由兩段極性相反繞組構(gòu)成的三相鐵心，兩段繞組使用Z字型的聯(lián)結(jié)法，形成星形接線。但是大部分變電站使用的變壓器是接地變壓器，在高壓側(cè)與接地小電阻相連，而低壓側(cè)是供站用負(fù)荷。依據(jù)實(shí)際的負(fù)荷情況選擇容量，若想獲得符合繼電保護(hù)要求的繼電保護(hù)，則要使用100-1000A的接地故障電流[1]。因此，在確定接地電阻大小時(shí)，要按照相關(guān)要求與具體電網(wǎng)參數(shù)完成的電阻值進(jìn)行計(jì)算分析。

除此之外，電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)工作是檢測(cè)電力系統(tǒng)中發(fā)生的問(wèn)題和異常，若電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)并確定故障源，可以將故障的位置與其他位置相隔離，促進(jìn)電力系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。當(dāng)電力系統(tǒng)中運(yùn)行設(shè)備、運(yùn)行線路在正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)檢查；若電力設(shè)備、輸電線路出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)出跳閘指令，檢測(cè)電力系統(tǒng)的故障，從而找到解決的辦法。

（二）整定計(jì)算分析

在單相接地時(shí)，小電阻接地系統(tǒng)的電流較小，不屬于有效接地系統(tǒng)。并且要根據(jù)小接地電流系統(tǒng)進(jìn)行分析，實(shí)際上，可以將線路看成是全網(wǎng)絡(luò)A相接地，接地點(diǎn)將流過(guò)接地變的零序電流和各線路的B、C相電容電流。經(jīng)過(guò)分析，A相電壓為0，接地故障電流在接地小電阻上的壓降為URO，B相對(duì)地電壓可以利用公式“UB=UBA=UB-UN”與“UN=-EA-URO”計(jì)算，因?yàn)樾‰娮鑹航递^小，可以忽略為0，而中性點(diǎn)電壓和相電壓比較接近，B、C相電壓要比正常相電壓高。除此之外，接地變各相都有零序電流和接地故障電流經(jīng)過(guò)。由于接地變側(cè)無(wú)電源，因此正、負(fù)序電流分量為0。可以通過(guò)對(duì)稱(chēng)分量法計(jì)算得出，流過(guò)接地變各相都是IRO的1/3，并且方向相同[2]。

當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，線路會(huì)出現(xiàn)A相接地。因?yàn)橥ㄟ^(guò)躲變壓器負(fù)荷可以使接地變過(guò)流保護(hù)的負(fù)荷電流整定，各相電流的躲避不能完成線路單相接地，出現(xiàn)故障線路和接地，產(chǎn)生同時(shí)跳閘的情況。

（三）整定方法分析

依據(jù)小電阻接地系統(tǒng)單相接地的特征，可以使系統(tǒng)保護(hù)整定得到充分實(shí)現(xiàn)，為系統(tǒng)提供供電保護(hù)。第一，在接地變相間的電流保護(hù)上，可以使用電流Ⅰ段保護(hù)和電流Ⅱ段保護(hù)整定方法。在Ⅰ段保護(hù)方面，要依據(jù)低壓側(cè)母線故障的最大短路電流實(shí)現(xiàn)主變低后備配合整定；在Ⅱ段保護(hù)方面，可以避開(kāi)外部接地故障的變壓器相電流和接地變額定電流，實(shí)現(xiàn)保護(hù)整定。第二，在接地變壓器零序電流保護(hù)整定方面，使其成為后備保護(hù)，選擇接地變中性點(diǎn)電流。根據(jù)電壓等級(jí)母線接地故障的靈敏性，可以實(shí)現(xiàn)零序電流定值整定，與出線零序電流保護(hù)相配合。

在接地距離保護(hù)未得到普遍應(yīng)用時(shí)，接地故障和零序保護(hù)是極為重要的，但是線路零序參數(shù)不精確會(huì)影響零序保護(hù)計(jì)算工作，由于零序Ⅰ段的動(dòng)作不具有延時(shí)性，會(huì)對(duì)零序Ⅰ段的誤動(dòng)產(chǎn)生影響。經(jīng)過(guò)對(duì)比，若提供的線路長(zhǎng)度、線路型號(hào)、桿塔結(jié)構(gòu)誤差較小，則計(jì)算的線路正序參數(shù)和實(shí)測(cè)參數(shù)的誤差較小，零序參數(shù)和實(shí)測(cè)參數(shù)誤差較大。因此，在建設(shè)過(guò)程中，要提供線路的實(shí)測(cè)參數(shù)。但是由于多種因素影響，實(shí)測(cè)參數(shù)不能及時(shí)得到，老線路缺少實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，不能使這些線路停下來(lái)從測(cè)試參數(shù)。

在保護(hù)出口動(dòng)作邏輯整定方面，要根據(jù)具體情況選擇整定方法。若系統(tǒng)電容電流高于整定計(jì)算數(shù)值，還要對(duì)時(shí)限跳母連斷路器進(jìn)行整定，防止損害設(shè)備；在出現(xiàn)相電流、零序保護(hù)整定方面，要將接地變保護(hù)與主變保護(hù)相配合，保證保護(hù)裝置可以在出現(xiàn)故障時(shí)優(yōu)先動(dòng)作。

除此之外，小電阻接地系統(tǒng)要想提供有效的繼電保護(hù)，則要做好裝置的保護(hù)整定工作，若沒(méi)有做好整定工作，則會(huì)出現(xiàn)停電、繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作等情況，影響電網(wǎng)的管理。因此，工作人員要對(duì)小電阻接地系統(tǒng)的繼電保護(hù)和整定加大研究力度，保證電網(wǎng)供電的可靠性。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，同時(shí)對(duì)供電質(zhì)量有著較高的要求，電力企業(yè)必須要增強(qiáng)供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，確保電力系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，促進(jìn)電力企業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔旭偉.經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置及整定[J].中國(guó)科技投資，2018（3）：97.

[2]陶小鵬.小電阻接地系統(tǒng)單相接地分析和繼電保護(hù)整定[J].化肥設(shè)計(jì)，2017，55（06）：20-23.