發電廠繼電保護定值整定中的關鍵問題

姜宏民

摘要：當前，我國的基建事業發展很快，發電廠電氣設備的正常運轉無時無刻都離不開繼電保護，也就是說，沒有了繼電保護，整個電力系統就不可能完善運轉。繼電保護工作復雜、系統復雜，以整定計算為其工作的中心，它能有效地切除故障設備，縮短停電時間，防止事故擴大，從而保證設備的安全和機組的穩定。繼電保護整定計算，是指根據設備參數和系統情況，給出一個合理的定值，并滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性四個基本條件。

關鍵詞：繼電保護;定值整定;關鍵問題

1 繼電保護的重要性分析

在實際運行的過程中，存在著各種故障，從而影響電力系統的正常工作。在電力系統中，不僅有多種方法可以解決問題，而且一旦出現故障，就能快速地將故障切除，減少事故的影響，確保未出現故障的區域能夠正常工作，并能有效的切除故障點，保護系統的安全。但是，要在很短的時間里找到并切除故障，就必須完全依賴于繼電保護。繼電保護作為一種能有效保障電力系統安全、可靠運行的自動化設備，其首要任務是監測電力系統的運行狀況，以便能及時發現并采取適當的措施來斷開故障。當電力系統出現故障時，繼電保護設備會向值班人員報警，提醒當班人員出現故障，便于當班人員迅速到達現場進行處置，確保系統的安全和正常工作，同時還能與其它自動設備相結合，解決臨時故障。因而，在電力系統的安全和可靠供電方面，繼電保護設備起著至關重要的作用。

2 問題探究

2.1 定值不規范

隨著我國電力行業的發展，定值整定的標準制定日趨完善，管理工作也逐漸步入正軌，但工作人員的執行力還存在著一些缺陷，無法得到有效的貫徹，無法充分發揮其作用。有些廠家在做保護工作時，其設備的設定值存在較大差別。當前，在實施應用時，設備種類繁多，結構復雜，設備的定義也各不相同。在下達定值整定功能以執行繼電保護的時候，為了簡化操作，減少工作量，進行定值整定的工人，在下達定值的時候，只是簡單的發送一些重要的數據，并不能保證數據的準確性，這就導致了操作人員在操作的時候，往往會出現一些錯誤，從而影響到后續的工作。

2.2 電流互感器飽和型故障

在變電站系統使用的電流互感器中，其功能主要是對繼電保護進行測量和取樣，并將電流互感器內部的二次值轉換為一次值。在非飽和區，電流互感器的比率誤差小于10%。但是，當電流互感器的一次電流超出額定的很多倍時，會讓鐵芯飽和，導致輸出波產生畸變，其有效值降低，使比值誤差增加。在電流互感器深度飽和時，若無輸出，繼電器將無法正常工作，從而出現拒動、越級跳等一系列的故障。220kV繼電器在實際操作中，電流互感器飽和對故障的影響很大，例如當系統出現短路故障時，由于一次側短路電流變得很大，磁通密度大大增加，勵磁電流增大，鐵芯飽和，二次電流一部分用來提供勵磁電流，使互感器誤差大大增加，準確度下降。

2.3 設備故障導致的隱性故障的出現

設備出現故障，主要是因為軟件系統和硬件系統的問題導致的。軟件故障在研發、設計、測試和使用過程中出現的隱性故障，與制造商和使用者息息相關。硬件故障的原因有很多，比如環境因素、突發事件，都會導致硬件的損壞、材料腐蝕以及老化，如果工作人員的操作失誤，也會直接導致硬件的損壞，造成硬件系統的隱性故障。

2.4 人為因素造成的故障問題

220kV繼電保護系統中，有非常多的元器件，只要有一個部件發生問題，就有可能導致安全問題的發生，而這些因素是繼電保護系統發生故障的主要原因。在維護過程中，由于工作人員操作不當或操作失誤，造成了繼電器部件的損壞。在繼電保護裝置發生故障后，如果沒有及時發現故障，并采取相應的措施，就會產生故障監測信號或故障信息。

3 繼電保護整定計算方法存在的問題及解決對策

3.1 斷相口開路電壓計算

在考慮到等效發電機的電勢與電力系統無相振蕩線路中的相位角度相符合時，采用相關公式計算相開路的開路電壓進行計算，從而減少降低瞬態穩定性的計算步驟。為此，可以采取下列步驟來處理這個問題。解決辦法：首先，利用雙端口網絡H參數法將該振蕩器分成兩個振蕩組，并用將端口替換為與相位誤差端口等效的潛在端口。其次，采用網絡等值法，以全非相電路的兩個端口為節點，并將控制網絡分解為無源兩端口網絡，則使用補償原理計算方法來計算相應的阻抗參數。

3.2 電力系統極端運行情況的計算

當電力系統在極端運行工況下，可以對計算的敏感性和操作值進行整定，以便更高效地進行試驗。在實際運行的電力系統中，要想找出極端運行狀態是非常困難的，因此，極端運行狀態是保護整定計算的一個關鍵條件。

3.3 勵磁涌流

勵磁涌流是電力系統中對電流互感器測量誤差影響較大的一種常見現象。在變壓器空投時，由于電流互感器內的鐵芯磁通量很難對其進行響應，使其產生非周期分量磁通量和鐵芯內部的飽和，從而加大了勵磁電流，最高時甚至能達到額定電流的6-8倍。解決辦法：變壓器勵磁涌流包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于時間軸的一側，且涌流包含有大量的高次諧波，并以二次諧波成分最大。涌流在初始階段數值很大，以后逐漸衰減。

3.4 環境要求

微機繼電保護裝置室內月最大相對濕度不應超過75%，應防止灰塵和不良氣體侵入。微機繼電保護室內環境溫度應在5～30℃范圍內，如果超過這個范圍應當增設空調機，此外，應當加強對繼電保護二次人員的培訓，有效提高繼電保護人員的素質，加強人員對定值的理解和計算，避免出現二次人員三誤，充分實現繼電保護保障電網安全穩定運行的作用。

結束語

在電力系統的運行中，繼電保護是其安全的保障，因此，要確保它的穩定，就需要特別注意。其中，整定值作業是一個多面性的工作，必須對其各個環節進行適當的調整，以使它的工作井然有序。電力系統的安全問題是一個非常重要的問題，必須對其進行持續的關注，以保證其正常的工作。

參考文獻

[1] 裴虹. 發電廠繼電保護定值整定中的關鍵問題[J]. 電子樂園，2019（10）：0189.

[2] 馮泮臣. 發電廠繼電保護定值整定中的關鍵問題[J]. 電子技術與軟件工程，2019（7）：217.