继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策陈嫦娥

继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策陈嫦娥

陈嫦娥蒋俊敏

（国网湖南省电力公司衡阳供电分公司湖南衡阳421000）

摘要：伴随着国民经济的不断发展和社会的进步，电力系统规模逐渐扩大，对电力系统稳定性和动力机械设备的安全性提出了更高的要求，因自然、人为等因素引发的电力设备故障问题日益凸显。高压电网中广泛使用的反应单侧电气量的继电保护，如零序电流保护、相间电流保护、相间距离保护和接地距离保护等，是一种具有固定动作特性的非自适应继电保护，其整定值通过离线计算获得并在运行中保持不变。

一、继电保护整定计算方法存在的问题

1、当前继电保护综合系统中整定计算方法运算过程中存在的主要问题探究

（1）以计算机为计算基础的整点计算运行过程中存在的问题要点探究。对系统分值系数进行计算时，若未能对分布电源各部自行运转形式进行周全考虑，就极有可能产生分值系数最终计算误差。另外一种情况则是运用线性流程进行整定计算时常会出现分支系数单体重复计算等状况，操作过程仅用分支轮流开断保护措施也是不可取的，在于母线连接时往往不会获取到系统中不利运行手段，便不会针对不良现象找出应对策略。在保护装置系统结构内部单体循环安排整定计算时，线路重复开断状况时有发生。

（2）断相口电压计算过程中所存在的主要问题分析

计算过程中也应计算出在非全相运行时所出现的振动电流电气量和相关电压电气量等。对上述电气量进行基础计算过程中要对正序网段巷口位置处电压实施准确计算操作，发电机母线用特殊记号标明，发电机等值阻抗和发电机等值电势均有标注，当电压线路制定位置点处出现非全相振荡状况时可利用相关叠加原理法进行正序网段巷口各部对应开路电压计算并求出具体数值。发电机等值阻抗和发电机等值电势二者需通过暂态稳定算法进行计算才能求得预期数值，因为发电机等值阻抗和发电机等值电势会随着总部电压基本网络结构的变化而产生异运行状态，单体网络操作流程中都应对发电机等值阻抗和发电机等值电势进行重新整合与计算。

（3）分支系数计算过程中所出现的主要问题分析

在进行对延时段动作值计算时其是主要针对分支系数而言的，整定延时动作继电保护二段和继电保护三段以及继电保护四段中的计算方法较为固定，现有整定计算形式包含了人工整定计算中的一些计算套路，也就说将相关分支系数融入到系统整定计算当中。中线路单体位置相间电流保护结构就说明了分支系数会对动作电流值造成影响以至其较之前相比有所增大。依据整定计算方式中的基本计算原则来试个体段点动作电流计算，按照可靠系数要求进行误差查找。

（4）在运行方式查找过程中所出现的问题要点分析

科学合理的整定计算可为校检灵敏度和相应动作值提供强有力依据，应找寻出系统运行过程中不利形势和不良运行状况，动作值计算以最大运行方式为主要运行模式且只有单体循环式开端保护为线路连接点，灵敏度校检操作要找寻出结构中的最小运行方式。需要了解到，单单只用轮流开断线路保护法无法达到预期计算目的，从实际计算角度进行分析，当处轮流开断形式时，不良运行方式查找途径无迹可寻。

2、根据继电保护整定计算原则，利用计算机进行继电保护整定计算的现有方法主要存在6个方面的问题：

利用计算机进行这类继电保护整定计算的步骤为：①采用相分量法或序分量法计算电力系统故障时的电气量；②利用故障时的电气量计算继电保护的整定值。为确保继电保护能适应电力系统运行方式的变化，在整定计算过程中不得不按每套继电保护对应的电力系统最大运行方式计算保护的动作值，按每套继电保护对应的电力系统最小运行方式校验保护的灵敏度，且对延时动作的继电保护II段、III段和IV段，在动作时间上要满足严格的配合关系。

（1）计算非全相振荡时正序网断相口的开路电压未计及网络结构的影响，造成计算结果出现严重的计算误差；

（2）计算继电保护延时段的动作值引入分支系数，造成动作值计算结果出现误差；

（3）计算分支系数时未全面考虑电力系统中分布电源运行方式的变化，导致分支系数本身存在计算误差；

（4）继电保护整定计算过程中采用线性流程，造成多次重复计算同一分支系数；

（5）继电保护整定计算过程中仅轮流开断保护所在线路母线上所连接的线路，可能查找不到电力系统最不利的运行方式；

（6）按保护装置循环安排继电保护整定计算顺序，造成多次重复开断同一条线路。

问题(1)~(3)造成继电保护整定计算结果不正确；问题(4)和(6)降低了继电保护整定计算的速度和效率；问题（5）可能导致电力系统故障时扩大事故范围。

二、继电保护整定计算方法解决问题的对策。

（1）运用参数整定法加以修正

整定计算过程中原定给予电势增幅数值已被标定，此数值是在非全相振荡线路位置发电机中所计算产生的，而相角差也是如此，应保证计算中出现误差。由正序网段相口所进行注入的个体单位电流处正常运行状态时，此时发电机节点电压效果与相关系统网络结构总体并无关联，要在计算机网络操作的每一次运算中进行节点电压重算，在保证计算数值稳定时已避免其出现较大误差。

（2）电力系统运行不正常的主要方式要以正确手段加以找寻。

整点算法计算过程中，继电保护开端线路操作流程进行中应依据线路中扰动信息对整定计算范围予以明确，只有这样才能够在一定程度上准确的找出系统运行不利方式，此种不利运行方式存在于基础电力系统之中。扰动区域是指系统中任意一条线路会在整体系统结构程序正常运转时发生一定对称变化，此种变化行为可同个体标定线路的相邻线路系统结构中的相关短路电流发生水平电流变化以至会给最终整定结果造成一定影响。

（3）确定扰动域

首先进行小数数值预定，线路断开之后将相应开断线路作为中心点，之后不断向外层线路进发并通过已知短路电流，在实施开断操作后会通过短路电流，将此短路电流与之前所保护的短路电流之间进行规范化比较，若交流差值大于这一小数数值，那么就应该继续向前查找，而电流差值几乎等同于小数数值时，则可判定为已经达到扰动域标定位置，扰动域是由不小于小数数值的线路所构成的。

（4）查找电力系统最不利运行方式的方法

在利用计算机整定继电保护的过程中，开断线路时按开断线路所产生的扰动域来确定保护的整定计算范围，即可准确地查找到整定继电保护所需的电力系统最不利的运行方式。扰动域的概念为：假设从大型电力系统中开断任意一条线路M，开断线路时将引起电力系统网络结构发生对称变化，这种变化将使与线路M相邻的线路中短路电流的水平发生变化，从而影响到相邻线路中继电保护的整定结果。同往一潭静水中投入石子激起的波纹一样，离线路M越远，这种影响就变得越小，远离到一定程度时开断线路的影响可忽略不计。由此可见，开断线路只会影响到继电保护系统中某个区域内的继电保护装置的整定值，这个受影响的区域称为扰动域。

确定扰动域的方法为：事先给定一个任意小数e，当开断某条线路后，以开断线路为圆心向外逐层计算通过同一层线路保护的短路电流，并将开断后通过保护的短路电流与开断前通过该保护的短路电流进行比较，如果两电流差值≥ε

，则继续向前查找；当电流差值≈ε时，说明已到达扰动域边界，扰动域由两电流差值≥ε的线路组构成，见图7。

（5）避免多次重复开断同一条线路的方法

利用计算机进行继电保护整定计算时，不再按继电保护循环确定整定计算顺序，而改用按开断线路循环安排继电保护整定计算顺序，即可避免多次重复开断同一条线路。例如，当开断图6中B-C线路时，分别对A-B线路保护1和E-C线路E侧保护进行整定计算，即可避免重复开断线路B-C。

结语：伴随着电网规模的日益扩大，继电保护整定计算愈发受人关注，对于继电保护整定计算中相关问题的探讨有助于保障电力系统的安全、高效运行。我们应在有效掌握继电保护要求和工作原理的基础上，明确继电保护整定计算中存在的问题，并针对这些问题，采取相应的解决对策，不断探索，进而保证电力系统的安全运行。

参考文献

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[2]胡宇慧.分析继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策[J].城市建设，2012，（20）.

[3]钟绮娜.继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策分析[J].科技与企业，2014，（8）.