继电保护整定计算分析探讨

摘要：电力系统继电保护及安全自动装置可在电力系统产生故障和运行不正常情况下，快速切除故障，以消除不正常状况，是一款重要的自动化设备和技术。电力系统发生故障或产生危及其的安全运行的状况时，它们能立即发出报警信号或直接跳闸，终止系统运行。

关键词：电力系统；自动化；整定计算；继电保护

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0130-02

继电保护装置保障了电力系统安全运行， 是电力系统不可缺少的部分，合理配置与正确使用继电保护装置就显得非常重要。继电保护装置必须满足选择性、可靠性、速动性、灵敏性四要求，简称“四性”。除可靠性要依赖于继电保护装置本身之外，选择性、灵敏性、速动性均取决于保护定值，因此做好电力系统继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。

1 继电保护装置

当电力系统本身或电力系统中的电力元件（如线路、发电机等）发生了故障，危及电力系统运行安全时，能够向操作人员及时发出报警信号或者直接向断路器发出跳闸指令以终止危险事件发生的一种自动化设备和措施，我们称之为继电保护装置。

1.1 继电保护的整定计算

继电保护整定计算是继电系统保护中一项重要工作。继电保护又分为电网保护（线路保护）和电厂保护（元件保护）。实质上，电网保护和电厂保护的定值整定计算是相同的，研究保护对象发生故障后出现的特征量的变化规律，设计一种自动装置——继电保护，反映该特征量，当特征量达到预定的定值，装置自动动作于断路器切除故障对象。整定计算工作也应适应继电保护的发展需要，创新计算方法，探究解决新问题。随着电力系统运行状况不断变化，参数超出规定值时，就需要我们对部分乃至全部保护值进行重新整定，使之满足新的运行要求。继电保护整定计算要统一、辨证、合理、科学地运用。

1.2 继电保护基本原理

继电保护的原理是利用电力系统中元件发生异常情况或短路时的电气量（频率、功率、电压、电流等）的变化，形成继电保护动作判断标准，也可测定其他物理量，如变压器油箱故障时，就会发生油流速度增大、瓦斯浓度提高、油压强度增高的现象。通常继电保护装置包括执行部分、逻辑部分、测量部分、定值调整部分。

1.3 继电保护整定计算的基本原则和规定

继电保护整定计算应以正常运行方式为依据。继电保护整定计算工作不能独立于继电保护之外，必须满足“四性”的要求。对于超过220kV电压的电网线路继电保护多采取近后备原则。遵循上、下级继电保护的整定逐级配合的原则，满足选择性的要求。对于变压器中性点接地运行方式的选择，应尽量保证零序阻抗基本稳定。灵敏度与正常运行方式下的其他故障类型进行比较，以保护断路器在跳闸前后全部能满足预定的灵敏度要求。

2 继电保护整定计算的任务

2.1 继电保护方案确定

整定计算人员应根据本区电网的变压器特点和实际运行状况来决定选定变压器保护所需要的功能块，以保证功能模块与功能之间的一一对应。随着微机保护装置功能的完善，由整定计算人员根据实际具体情况确定保护方案。

2.2 调整装置之间的配合关系

通过计算短路电流，将相近的两保护装置进行灵敏度与动作时间的匹配测试，从而保证选择性科学合理。在电力系统发生故障时，多级保护模块之间协调作用，保障了保护功能的有效。现代超高压电网要求保护装置要做到不“误动”、不“拒动”。对于继电保护的整定计算，应树立“全面科学保护”的理念，全过程、多视角、多层次地思考不同功能块之间的协调关系。

3 分析定值整定保护危险点

继电保护定值整定相关计算需要待线路参数实测后进行校核，以消除定值整定全过程的危险点，以实现电网安全运行、可控在控的目标。

3.1 故障计算

当电力系统正常运行之时，相与地（或中性线）之间、相与相之间发生非正常的连接时，系统流过的电流，我们称之为短路电流。短路电流之值远远大于正常电流 ，其具体数值取决于短路点与电源的物理距离。短路电流的计算图表或计算公式，均以三相短路为计算条件。原因是三相短路电流大于二相短路和单相短路时的电流。掌握了分断三相短路电流的方法，定能够分析二相短路电流和单相短路电流。短路计算程在对零序互感的处理上，不可避免地都存在着忽略和简化。选择合理的运行方式是充分发挥保护系统功能、改善保护效果的关键要素。

3.2 配合系数选择

要计算最保守的分支系数，应考虑可能出现的各种运行方式和故障点的组合。正序网络的助增系数和零序网络的分支系数均为配合系数。我们需要正确选择和确定分支系数，以免对保护范围的大小和零序保护的定值产生不利影响，甚至影响保护各段的准确性及配合性能。

3.3 辐射型电网

电流分支系数是相邻线路发生短路或断路故障时，流过本线路的短路电流与流过相邻线路短路电流之和的比值。距离保护，助增系数Kz与电流分支呈反比关系。

4 选择微机型继电保护装置

微机型继电保护装置具备如下优势：（1）功能强大，运行性能好，故障率低；（2）自检功能全面，可随时监控运行状态；（3）期远程通讯功能开发良好，易于实现远距离控制；（4）生产、安装、调试简便、高效，促进了继电保护技术进步，受到运行，设计，制造各方面的欢迎和认可。

总之，继电的全过程是一个完善的系统工程，需要多个部位的配合协调，方能保障运行的可靠性。保护定值错误隐蔽性较强，在系统正常运行过程中难以发现与采取措施，因此保护定值整定的全过程必须有预案，处理及时。随着科学技术的不断进步，整定计算工作者必须在工作中不断地改进和完善整定计算的工具和方法，使继电保护整定计算工作更为准确和快捷以适应电力系统安全运行实际需求。

参考文献

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[3] 溥传喜.刍议继电保护整定计算[J].中国新技术新产品， 2010，（7） ：155-156 .

作者简介：张志红（1969-），女，浏阳市株树桥水库管理局电气工程师，研究方向：电气调整试验及继电保护；易守卫（1971-）， 男，浏阳市株树桥水库管理局机械工程师，研究方向：机电设备安装调试。