电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题.
配电线路保护的整定计算问题及解决
配电线路保护的整定计算问题及解决吕路（国网武汉供电公司检修分公司汉口配电运检室，湖北武汉430021）【摘要】电力系统继电保护对于输电线路保护整定计算的要求非常高，讨论也比较多，供电可靠性主要体现在配电网10kV线路上，配电网线路整定不好就极有可能会扩大事故的范围，所以，要足够的重视、关注配电网线路的保护整定工作。
基于此，本文将主要分析了10kV配电线路保护整定计算的方法、常见问题、解决方案。
【关键词】配电线路；继电保护；整定计算；常见问题；解决对策【中图分类号】TM773【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2017）34-0033-02引言在配电网络运行的过程中因为会受到很多因素影响,因此其运行中将难免会发生故障,如果发生电路故障或设备故障,将会在很大程度上影响系统的稳定运行,所以,当发生故障的时候,配电线路继电保护会及时切除并隔离故障,以避免进一步扩大故障的影响范围,保证配电系统可以安全稳定运行。
正因为此,对继电保护装置运行的稳定性要求越来越高,因此必须要做好配电线路继电保护整定计算工作,以确保继电保护装置的时效性和有效性。
为了保证配电线路继电保护装置的顺利运行,实现其预定的功能和安全目标,就必须要掌握配电线路继电保护电路整定计算方法,分析常见问题,并制定切实可行的措施。
1一般的继电器保护整定计算方法目前我国继电保护整定计算方法大多是对10kV配电线路进行的,这是因为在这种配电线路保护主要由过电流和电流速断以及三相一次重合闸构成的,对于需要特殊保护的一些线路,可以使用电压闭锁保护措施,这样能够大大提高线路保护的可靠性,确保线路稳定运行。
下面以电流速断为例进行说明:10kV配电线路作为直接和用户相连的线路,也是保护最后一级线路,在对其整定计算的时候需要充分考虑其敏感性,尤其是对于10kV变电所电路,需要选择可靠性较高的电流速断保护,只有这样才可以保证继电保护装置的灵敏度,所以在整定计算时,速断整定值倾向于选择较大值。
《电力系统继电保护整定计算原则》
电力系统的继电保护是保障电力系统安全稳定运行的重要保障，而继电保护整定计算又是继电保护的核心。
在本文中，我将深入探讨电力系统继电保护整定计算的原则，从简到繁地介绍这一复杂而重要的主题。
一、继电保护整定计算的概念继电保护整定计算是指根据电力系统的特点和运行状态，合理确定继电保护的各项参数，包括保护动作时间、动作电流等。
继电保护整定计算的目的是保证在电力系统发生故障时，继电保护能够快速准确地动作，切断故障电路，保护电力设备和人员的安全。
二、继电保护整定计算的原则1. 灵敏度原则继电保护整定计算的首要原则是灵敏度原则。
继电保护必须具有足够的灵敏度，能够对电力系统故障做出及时反应，确保故障得以隔离，从而最大限度地减小对系统和设备的损害。
2. 可靠性原则继电保护的可靠性是继电保护整定计算的另一个重要原则。
整定参数必须能够确保在正常运行、异常工况和受到外部干扰等情况下，依然能够准确可靠地动作，保证系统的安全稳定运行。
3. 协调性原则在复杂的电力系统中，不同继电保护之间需要相互协调，避免误动作和漏动作，确保故障得以隔离，同时又不影响系统的正常运行。
继电保护整定计算的原则之一就是协调性原则，确保各种继电保护之间能够协调动作，形成保护层级。
4. 经济性原则在进行继电保护整定计算时，还要考虑经济性原则。
即在保证继电保护可靠、灵敏和协调的前提下，尽量减小继电保护的成本，包括设备成本、运行维护成本等。
三、继电保护整定计算的方法1. 试验法对于新建的电力系统或设备，可以通过现场试验的方法来进行继电保护的整定计算。
在实际运行中，根据试验结果来对继电保护的整定参数进行调整。
2. 经验法在实际运行中，积累了大量的继电保护整定经验。
通过对历史故障数据的分析和总结，可以形成一定的经验公式或规则，用于继电保护整定计算。
3. 数学分析法随着电力系统的复杂性和继电保护技术的不断发展，数学分析法在继电保护整定计算中的应用越来越广泛。
通过建立电力系统的数学模型，进行仿真和计算，可以更精确地确定继电保护的整定参数。
电力系统继电保护整定计算中的问题分析
【 ３ １于胜 ， 董海萍 ， 陶建海．电力变压器 突发短路 研究及 处理 卟 科技信息，０ ６（ ） ２ ０ ，７． 【 ４ １田智广 ， 王克军， 柴志峰 ．浅谈 变压器发生短路后 的故 障 处理 中国电力教育，０ ０（ ２ ． ２ １ ，ｓ ） ｆ ５ 】王常勇．变压器短路故障的分析及 处理 黑龙 江科技 信 息 ，０１（ ６ ． ２１ ，１ ）
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疆 电力 ，０ ６ （ ｌ ２ ０ ，３
新
四 、结 论
变压 器如果发生 了短路故障，强大的短路 电流 将
作 而不 能拒 动 。 因为 拒 动 的 危 害 远 大 于误 动 。选 择 性
随着 电网规模的不断扩大 ，特 别是现代超 高压 电
网 要 求 保 护 装 置 不 但 要 做 到 不 误 动 ， 更 要 做 到 不 拒 动 。 要 达 到继 电保 护 四性 的要 求 ，不 应 由一套 保 护 来
质及原 因，提 出合理的解决处 理办法 ，才能使故障尽
快得到解决 。工作人员应当采取系统性 的防范措施来
【 成日 ６ 】 常．电力变压器出口 短路事故的危害与防范措施 Ｕ＿ 】
电 力设 备 ，０ ６７（ ． ２０ ， ２）
降低变压器发生短路的几率 以及短路 电流 ，并且需要 使用 自身抗短路冲击能力较高的变压器 ，才 能够保证
强调 的是保护装置不能误动 ，不能产生误操作 。灵敏 性则要 求保护装置反应灵敏 、动作范围准 确，正确反 映故障范围，减少停 电面积。
继电保护及整定计算方法
继电保护及整定计算方法继电保护是电力系统中非常重要的一环，它起着对电力系统进行保护的作用。
在电力系统中，由于各种原因，可能引起各种故障，如短路、过载、接地故障等，这些故障对电网安全运行构成了威胁。
继电保护系统的任务就是在故障发生时，及时准确地切除故障区域，以保护电力系统运行的安全和稳定。
而整定计算作为继电保护的重要组成部分，决定了继电保护装置的动作触发条件，直接关系到继电保护系统的可靠性和经济性。
掌握继电保护及整定计算方法对于电力系统工程师来说至关重要。
1. 继电保护的原理与分类继电保护系统主要通过对故障电流、电压及其变化进行测量和比较，实现对电力系统中的故障状态进行监测和切除。
根据继电保护所用的信号种类，继电保护可分为电流继电保护、电压继电保护、电流电压继电保护等；根据继电保护的动作方式，继电保护可分为电热继电保护、电磁继电保护、电子继电保护等；根据继电保护的安装位置，继电保护可分为发电机保护、变压器保护、母线保护、线路保护等。
2. 继电保护的整定方法继电保护的整定是指根据电力系统的实际情况和故障特性，确定继电保护的工作触发条件。
一般而言，继电保护的整定要考虑故障类型、系统参数、电源情况等因素。
目前，继电保护的整定方法主要有以下几种。
(1) 经验法。
这是最为常用的一种整定方法，通过实际工程经验和历史故障资料，根据对电力系统的了解和分析，确定继电保护动作值。
(2) 过流保护整定。
过流保护的整定是根据系统故障电流特性进行的。
一般而言，过流保护的动作电流值取为实际负荷电流的2-3倍，动作时间则根据电力系统的故障清除时间来确定。
(3) 距离保护整定。
距离保护是通过测量电力系统中故障点到保护装置的距离，根据距离保护特性曲线来确定保护动作。
3. 故障点的定位继电保护的整定计算不仅要考虑到保护的动作条件，还需要考虑到故障的定位问题。
在电力系统中，故障发生后，需要通过继电保护的动作来判断故障点的位置，从而实现对故障的快速切除。
论电力系统继电保护整定计算中的问题
论电力系统继电保护整定计算中的问题发布时间：2021-12-15T01:56:48.052Z 来源：《科学与技术》2021年7月20期作者：陈治英[导读] 近些年来，市场经济实现深化发展，人们日常工作生活针对电量提出更多要求，电网的可持续稳定运行占据有十分关键的应用地位，重要性不容忽视陈治英国网重庆电力公司江津区供电分公司重庆 402260摘要：近些年来，市场经济实现深化发展，人们日常工作生活针对电量提出更多要求，电网的可持续稳定运行占据有十分关键的应用地位，重要性不容忽视。
继电保护的作用是在电力系统的某一地区发生故障时，处于该地区的继电保护装置发生触动，断开该地区的供电系统装置，保护电力系统中其他供电机制能够正常工作，并可以快速对其进行系统维修工作。
该装置在电力系统中的位置非常重要。
若电力系统中的某一位置发生故障造成该系统无法正常工作，通过电网系统将具体的位置发送至系统中心，专业人员手动切除继续运行的系统，极有可能造成其他电气设备问题。
关键词：继电保护；整定计算；问题；对策1继电保护相关内容概述1.1要求为实现电网高效安全运行，则要求继电保护必须具备较高速动性以及选择性、可靠性以及灵敏性。
具体来说，速动性主要指的是，一旦故障形成则能够将设备及时快速地切除，进而将电气设备发生损坏的程度控制在最小范围内，减缓事态扩大化发展态势；选择性则是指基于继电保护装置的应用，在其有效保护之下，使得停电范围得以尽可能缩小，旨在确保电网运作不存在故障部位；可靠性是指若是故障形成，一旦发生，继电保护装置则能够快速做出正确动作，若处在无需动作的状态则可以合理拒绝动作要求，如此一来，错误动作的形成则被制约；灵敏性指的是，不管是处在何种电力网络运行模式下，所使用的继电保护装置均可准确快速地做出相应动作。
1.2原理第一，一侧反应电气量，在此基础上的继电保护一般运用的是分段形式，如果电网反应电流逐步增加，那么电流保护会被启动并实施作业，若是反应电压处在降低进程当中，则会采取有效的低电压保护措施，譬如说零序电流保护以及距离保护等。
继电保护问答题
继电保护问答题(总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除1、在继电保护整定计算中，通常要考虑系统的_______________两种极端运行方式。
答:最大和最小2、电力系统整定计算时不考虑过渡电阻的短路，称为___________短路。
答:金属性3、输电线路的短路可分为_______________________两类。
答:相间短路和接地短路4、短路时总要伴随产生很大的_________，同时使系统中______降低。
答:短路电流电压5、反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的时限有选择地切除故障的保护称为_____。
答:主保护6、继电器具有特定延时动作的称为延时动作，没有特定延时动作的称为__________。
答:瞬时动作7、DL代表______________________继电器。
答:电磁型的电流8、一般来说，按预先整定的输入量动作，并具有电路控制功能的元件称为_________。
答:继电器9、电压互感器的误差有_____________________。
答:幅值误差和角度误差10、电压互感器一次电压和二次电压相位不同，称为_____________。
答:角度误差11、继电保护用的电流互感器极性端标定是：一次电流从极性端流入，而二次电流从非极性端__________。
答:流入12、保护用电流互感器除用常规条件选择外，还应进行________________校验。
答:10％误差曲线13、电抗变换器二次绕组接调相电阻的目的是调节输入电流与输出电压间的_______。
答:相位14、微机保护获取零序电压可_____________________和_____________获得。
答:由零序电压滤过器软件计算法（自产零序电压）15、在正常运行中，零序电流滤过器有不平衡电流输出，它是由电流互感器的__________ ______________产生的。
110kV电网继电保护的整定计算
具体保 护过程 中，它 的最低一级最 高值都 是通 过一次相 电流 以及在 电流折算成二 次值的过程
中 ， 最 终 实 现 对 电阻 影 响 的考 虑 ，有 利 于 满 足 保 护 对 选 择 和 灵 敏 性 的 要求 。 通 常 而 言 ， 线 路
些 比较复杂的整定计算方式 。当时机工作过
程 中发 生 故 障 时 ，就 将 １ １ ０ Ａ 折 成 二 次 值 进 行
末端本 身就具有一定 的灵敏度 ，通常 需要采 用 纵联序停信元件来实 现这一过程 。在对 １ １ ０ ｋ Ｖ 电网线路进行具体性 的整定计算过程 中，通 常
相应的整定计 算，不会 其灵敏 度进 行检验 。
２ ． ４岁电网小电源的整定计 算方式
或者等于 ０ ． １ 米 时， 选择 ２ ． ５ 倍的信值 电抗线路 ， 同时对其停信 范围进行有效地控制 。在进行 电 阻计算 的过程 中，保护 区中的最小负荷阻抗值 要 比最大 阻抗值大才可 以。 ２ ． ２对线路后备保护 的整定计 算方式 ｌ ｌ ０ ｋ Ｖ电网的接地距离 的一段保护 ，其是 具有稳 定性特 征的，并且运行方式 的差异性不 会影响 其稳定性，这是其稳定运行效率高 的优 势 。而在 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 电 网接地 二 段保 护过 程 中，
一
间的方式开机 ，同时进 行快速 同步的保护重
近 年 来 ，人 们 广 泛 地 应 用 电网， １ ｌ Ｏ ｋ Ｖ
电 网线路 应用 到 人们 生活 中的频率 不 断地 增 加，且其结构也 日趋复杂化 ，这进一步提升 了 １ １ ０ ｋ Ｖ 电网继 电保护整 定计算 的难度系数 ，也 难 以对 电网继电设备进行更为有效 的保护 。所
以，进一 步深 入 地对 １ １ ０ ｋ Ｖ 电 网 继 电 网 保 护
10kV配电系统继电保护的配置与整定值计算
笔者曾做过10多个10kV配电所的继电保护方案、整定计算，为保证选择性、可靠性，从区域站10kV出线、开关站10kV进出线均选用定时限速断、定时限过流。
保护配置及保护时间设定。
一、整定计算原则（1）需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》等相关国家标准。
（2）可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。
二、整定计算用系统运行方式（1）按《城市电力网规划设计导则》：为了取得合理的经济效益，城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制，使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合，该导则推荐10kV短路电流宜为Ik≤16kA，为提高供电可靠性、简化保护、限制短路电流，110kV站两台变压器采用分列运行方式，高低压侧分段开关均采用备用电源自动投入。
（2）系统最大运行方式：110kV系统由一条110kV系统阻抗小的电源供电，本计算称方式1。
（3）系统最小运行方式：110kV系统由一条110kV系统阻抗大的电源供电，本计算称方式2。
（4）在无110kV系统阻抗资料的情况时，由于3～35kV系统容量与110kV系统比较相对较小，其各元件阻抗相对较大，则可认为110kV系统网络容量为无限大，对实际计算无多大影响。
（5）本计算：基准容量Sjz=100MVA，10KV基准电压Ujz=10.5kV，10kV基准电流Ijz=5.5kA。
三、10kV系统保护参数只设一套，按最大运行方式计算定值，按最小运行方式校验灵敏度（保护范围末端，灵敏度KL≥1.5，速断KL≥2，近后备KL≥1.25，远后备保护KL≥1.2）。
四、短路电流计算110kV站一台31.5MVA，10kV4km电缆线路（电缆每km按0.073，架空线每km按0.364）=0.073×4=0.29。
10kV开关站1000kVA：（至用户变电所电缆长度只有数十米至数百米，其阻抗小，可忽略不计）。
继电保护整定计算配合系数的选取原则
继电保护整定计算配合系数的选取原则基于多电源电力系统上下级保护间的整定配合，应当考虑配合系数的影响，根据保护原则，进行整定计算，将上一级保护范围延长或者缩短，从而更好的满足继电保护的选择性。
当分支电流较大时，对于按负荷电流整定的某些段，则必须考虑分支负荷电流的影响。
标签：配合系数、整定计算【概述】继电保护整定计算时，不同原理的保护在各种运行方式下都应当满足继电保护“四性”要求，而配合系数的选取，又直接影响到了保护范围大小及各段之间的配合。
配合系数包括零序网络的分支系数和正序网络的分支（助增、外汲）系数，线路保护配合计算中，整定值选取结合实际可能的系统运行方式下，相电流保护分支系数取最大值，相间距离保护助增系数取最小值，零序电流保护分支系数取最大值，校验时正好相反，选取相电流保护分支系数与距离保护助增系数，只需计算三相短路，而选取零序分支系数，只需计算单相或两相。
一.零序电流保护配合系数选取原则在电力系统中发生接地短路时，可以利用对称分量的方法将电流和电压分解为正序、负序和零序分量，其中零序电流可看做在故障点出现一个零序电压而产生，它必须通过线路及变压器接地的中性点构成回路，零序电流保护分支系数的计算主要与中性点是否接地和接地点的数量有关，零序电流分支系数，只需考虑零序网的情况，零序电压在短路点最高，在变压器中性点接地处为零，环外线路对环内线路的分支系数也与短路点无关，但具体整定要按实际整定配合点的分支系数计算。
当零序电流大于正序电流时，单相接地短路的零序电流Ik0（1）大于两相接地短路的零序电流Ik0（1.1），这时按单相接地短路作为整定条件，两相接地短路作为灵敏度校验条件，当零序电流小于正序电流时，正好相反，正反向故障时，保护安装处母线零序电压与零序电流的相位关系，取决于母线背后元件的零序阻抗，反方向故障时，取决于正反向的等值零序阻抗。
应指出的是，按上述原则整定的零序Ⅱ段，在本线路或相邻线路单相重合闸过程中可能启动，故非全相运行时应退出保护或适当提高动作时限（大于重合闸时间）。
发电厂继电保护整定计算原则及整定方法探析
第34卷第2期机电产品开发与创新Vol.34,No.2 2021年3月Development&Innovation of M achinery&E lectrical P roducts+,-.,2021文章编号：1002-6673(2021)02-124-03发电厂继电保护整定计算原则及整定方法探析付树强(国家能源集团山西河曲发电有限公司，山西河曲036500)摘要：由于继电保护整定计算是一项系统性、条理性工程，本文将简要论述发电厂继电保护整定计算的特点、基本思想及方法，全面总结河曲电厂一、二期工程电气继电保护整定计算工作取得的经验和存在的问题，并结合河曲电厂继电保护整定计算工作实践进行了专题论述$关键词：继电保护；整定计算中图分类号：TM77文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1002-6673.2021.02.040Discussion on Calculation Principle and Setting Method of Relay Protection in Power PlantFU Shu-Qiang(State Energy Group Shanxi Hequ Power Generation Co.,Ltd.,Hequ Shanxi036500,China)Abstract:In order to do@good job of relay protection setting calculation.This paper expounds the characteristics,basic ideas and methods of relay protection setting calculation in power plant,comprehensively summarizes the experience and existing problems of electrical relay protection setting calculation in Hequ Power Plant Phase I and II project,and makes a special discussion combined with the practice of relay protection setting calculation in Hequ power plant.The research can provide support for relay protection setting calculation of power plant. Keywords:Relay protection；Setting calculation0引言电厂电气设备的正常运作，一时一刻也离不开继电保护，换言之，没有继电保护的电力系统是不完整的、是不可能运行的（继电保护是一项复杂的、系统的工作，整定计算作为其工作的核心，能有效切除故障设备、缩短停电时间、防止事故扩大，对保障设备安全、机组稳定起着至关重要的作用）所谓继电保护整定计算，就是根据设备参数、系统情况给岀合理的定值，并使其满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性四个基本要求）1电厂继电保护整定计算工作与电网整定计算工作的比较及其自身的特点电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统，也可简单地分为电厂和电网）相应地，根据应用对象继电保护也分为电网保护（线路保护）和电厂保护（元件保护））修稿日期：2021-01-18作者简介：付树强（1983-）,男,河北海兴人,本科，中级工程师。
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电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题张锋, 李银红, 段献忠(华中科技大学, 湖北武汉430074摘要:在进行整定计算前, 必须确定整定计算所需的预备量, 如保护所在线路末端短路流过保护的最大零序电流、保护所在线路与相邻线路配合的最大P 最小分支系数等。
为了计算这些预备量, 必须选择一定的运行方式, 在各种方式下进行故障计算, 从中选取最大值或最小值进行整定计算。
本文总结了传统的运行方式的选择方法的优缺点, 提出了改进的运行方式的选择方法, 并将其运用于继电保护整定计算软件的开发工作中。
关键词:电力系统; 整定计算; 运行方式组合; 阻抗矩阵中图分类号:TM744 文献标识码:A 文章编号:1003-4897(2002 07-0023-041 引言在电力系统实际运行中, 系统的运行方式是不断变化的。
为了保证继电保护装置在不同系统方式下能够正确动作, 在进行继电保护定值整定时, 必须考虑系统方式变化的因素, 即在各种可能的系统方式下, 对继电保护装置的定值进行整定, 保证其满足灵敏性、选择性、快速性和可靠性的要求, 然后从中选取灵敏度最低、动作时间最长的定值作为保护的最终定值。
但是, 随着电力系统规模的扩大和电网结构的不断发展, 电力系统的运行方式变得越来越复杂, 对所有可能的系统运行方式进行整定计算存在计算量大、消耗时间长等问题。
如何从复杂的系统方式中选择有限种具有代表性的系统方式进行整定计算并且保证所得结果恰当合理, 是继电保护整定计算人员和继电保护整定计算软件编制人员面临的新任务。
作者在进行继电保护整定计算软件的开发工作中, 与电力生产部门就继电保护整定计算中运行方式的选择方法进行了探索和研究, 总结了传统的运行方式选择方法的优缺点, 提出了改进的运行方式的选择方法, 并将其运用于继电保护整定计算软件的开发中。
2 传统的运行方式的选择方法传统整定计算中, 系统运行方式选择的基本原则为:整定计算以系统常见运行方式为依据、局部考虑外部系统运行方式的改变、特殊运行方式在补算时考虑。
由于电力系统大部分时间处于正常运行状态, 所以, 要充分发挥保护的作用, 应着眼于正常运, , 工作性能。
对于系统中可能出现的特殊运行方式, 由补算工作对定值进行调整。
传统的运行方式选择原则实现简单, 并且保证了在大多数的网架结构和系统方式下保护定值的合理性。
但是, 随着系统规模和网架结构的发展, 系统中大规模电厂的数目不断增多, 系统接线方式也日趋复杂, 大环、小环交错连接的情况也逐渐增多。
在这种系统条件下, 传统的运行方式的选择方法无法考虑系统中大电厂的影响和环路结构运行方式选择的特殊性, 影响了保护定值的正确性和合理性。
图1 零序保护A 进行Ñ段整定如对图1中零序保护A 进行Ñ段整定时, 需要确定保护所在线路末端故障流过保护的最大零序电流, 传统的运行方式选择方法无法考虑电厂B 和线路3方式变化对整定值的影响, 但是, 从系统结构图中可以看出, 当电厂B 处于大方式且线路3开断时, 保护末端故障流过保护电流为最大电流。
随着计算机技术的发展, 计算机强大的计算功能实现了继电保护整定计算理念的完全更新。
在系统运行方式的选择上, 必须选择更加合理有效的选择原则, 使继电保护整定计算结果更加精确。
3 改进的运行方式的选择方法3. 1 基本思想23第30卷第7期2002年7月15日继电器R ELA Y Vol. 30 No. 7July 15, 2002新的系统运行方式的选择方法仍然以系统常见运行方式为计算依据。
改进的运行方式的选择方法与传统运行方式的选择方法并不矛盾。
传统运行方式的选择方法的基本原则是可取的, 即以系统中常见方式为计算依据(包括正常运行方式和正常检修方式 , 因为保护大部分时间处于系统正常运行方式下。
在传统运行方式不能兼顾的方面, 对新的运行方式的选择方法将进行一定的研究和探索。
(1 新的运行方式的选择方法将采用阻抗矩阵来描述系统运行状态, 在电力系统故障计算中, 节点方程常写成阻抗形式, 即Z I =U 。
式中Z =Y -1是n 阶方阵, 称为网络的节点阻抗矩阵。
上式可展开写成Z 11 Z 12, , Z 1n Z 21 Z 22, , Z 2n ,, ,, , Z n 1 Z n 2, ,Z nn#ÛI 1ÛI 2, ÛI n =ÛU 1ÛU 2,ÛU n或者写成r nj =1Z ij I j =U i (i =1, 2, , , n 节点阻抗矩阵的对角线元素Z ii 称为节点i 的自阻抗或输入阻抗。
节点阻抗矩阵的非对角线元素Z ij 称为节点i 和节点j 之间的互阻抗或转移阻抗。
则系统内每一个节点的电压U i (0与每一条支路的电流I ij (0 都可以表示为阻抗和故障点注入电流I f (0 的函数U i (0=Z if (0 I f (0 则I ij (0=[Z if (0-Z jf (0 ]I f (0Z ij (0式中 Z if (0 表示节点i 到故障点f 的零序互阻抗; Z ij (0 则表示节点i 、j 之间的零序线路阻抗。
(2 网络中环路上的元件mn 开断或厂站方式的变化, 都可以表示为阻抗矩阵元素的变化。
在已有的节点m , n 之间, 断开一条阻抗为Z mn 的连支, 连支Z mn 的断开将改变网络中的电压分布状况。
但由于不改变节点数, 网络拓扑结构不变, 故阻抗矩阵的阶数不变。
因此, 只需对原有矩阵的各元素作相应的修改。
推导矩阵元素的修改公式可以从计算断开连支的网络电压分布入手。
如果保持各节点注入电流不变, 连支Z mn 的断开对网络原有部分的影响在于把节点m 和节点n 的注入电流分别从I m , I n 变为I m +I mn , I n -I mn 。
则:$I ij (0 =f (Z c if (0 , Z if (0 , Z ij (0 , I f (0 , I c f (0 其中I f (0 , I c f (0 最终也可以表示为电压与阻抗的函数。
网络中元件的开断, 影响i 、j 节点电压, 自然f 点的正常电压也会按阻抗比例变化, 也就是说流过该保护的零序电流变化量可以完全写成阻抗和注入电流的函数。
当$I =$I ij P I ij @100%\$I n (比如将$I n 的门槛值设为0. 1 , 则认为元件mn 的开断对I ij 的影响较大, mn 为该环路上的重要线路或薄弱边。
环路上厂站方式的变化同理可以看作其阻抗的变化, 只要将上述方法中公式节点符号稍作修改, 即可获得$I , 其值大于阀值的就是重要电厂, 其方式的变化也应该在运行方式的组合中予以考虑, 而这一点是传统的运行方式选择方法所没有考虑到的。
根据阻抗矩阵的特性, 阻抗矩阵Z 表征了整个网络的固有属性, 可以完全表征整个网络。
网络中环路上元件的开断或厂站的方式变化均可以表示为其等值阻抗的变化。
此种方法非常直观、准确, 由于仅需计算环路中的元件的开断与电厂方式的变化(一般并不太多 , 计算量也不是很大。
而传统的运行方式(轮断的选择方法是无法考虑到环路上重要电厂和重要线路方式变化对整定值的影响。
因此改进后的运行方式的选择方法阻抗矩阵法, 在保证系统方式选择合理有效的基础上, 大大提高了继电保护整定计算的精确性。
3. 2 采用阻抗矩阵选择系统运行方式的方法假定保护安装在某一环路上的线路ij 上, 待计算量为流过保护的最大零序电流, 下面要确定任意支路开断对保护定值的影响。
现以零序电流保护单相(a 相短路接地情况为例, 确定$I 求取方法。
考虑金属性短路接地, 短路处的边界条件为ÛI b =ÛI c =0, ÛU a =Z f I a =0用对称分量法表示可得ÛI F (1 =ÛI F (2 =ÛI F (0 , ÛU F (1 +ÛU F (2 +ÛU F (0 =0与这种边界条件相适应的复合序网示于图2。
系统中任意点节点电压与注入电流的关系如式(1 :Z(1000Z(20Z(0#ÛI (1 ÛI(2 ÛI (0=U (1 U(2 U (3(1式中Z (1为系统正序阻抗矩阵; Z (2为系统负序阻抗矩阵; Z (0 为系统零序阻抗矩阵; ÛI (1 为系统正序I (2 ; I (024继电器图2 零序电流保护单相(a 相短路接地复合序网系统零序注入电流相量。
且ÛI (0=[0, , , ÛI f (0 , , , 0]则任意点零序电压为:U i (0 =Z if (0I f (0 任意线路零序电流为:I ij (0=[Z if (0-Z jf (0 ]I f (0Z ij (0当网络中任意元件mn 开断时, 网络中任意节点与故障点的互阻抗将变为: Z c if (0=Z if (0 +[Z im (0-Z in (0][Z m f (0 -Z n f (0 ]Z mn (0 -[Z mm (0 -2Z mn (0 +Z nn(0 ]则任意线路的零序电流变化量为:$I ij (0 =I c ij (0 -I ij (0= Z c if (0 I c f (0 -Z c jf (0 I c f (0Z ij (0 -Z if (0I f (0 -Z jf (0 I f (0Z ij (0(2这里只有I f (0 , I c f (0 是未知量, 由故障计算边界条件可知:I f (0 =I F (0 =U F (0ZFF (0+Z FF (1+Z FF (2 单相短路时有U (0F =U (0fZ FF (q =Z ff (q , (q =0, 1, 2 I f (0 =U (0f Z ff (0 +Z ff (1 +Z ff (2 I c f (0 =U c(0 f Z c ff (0 +Z c ff (1 +Z cff (2 其中阻抗参数已知, U(0f表示故障点开路电压(U (0f=E ni =1Z if (0 I i (0开断后故障点电压为:U c (0f =E ni =1Z c if (0 I i (0回代到公式(2 中, 则$I ij (0 =f (Z c if (0 , Z if (0 , Z ij (0 , Z ff (0 , Z ff (1 , Z ff (2,Z c ff (0 , Z c ff (1 , Zc ff (2 , I i (0 当$I (0 =$I ij (0 P I ij (0@100%\$I n (比如将$I n的门槛值设为0. 1 , 则认为元件mn 的开断对I ij 的影响较大, mn 为环路中的重要线路或薄弱边。