输电线路继电保护整定计算综述_吕会军

ValueEngineering0引言随着国民经济的飞速发展，电力系统的规模越来越大，电网结构也就越来越复杂。高压输电线路也就存在着更为复杂的故障隐患。面对这些情况，在线路继电保护技术方面，要解决以下几个问题：第一，从系统中将故障线路准确而快速地切除，尽可能减小停电范围；第二，要能适应环境的变化而保持其性能稳定及高度的可靠性；第三，要便于检查维护等等[1]。输电线路继电保护整定计算必须满足“四性”的要求。即“可靠性”、“选择性”、“快速性”和“灵敏性”。对高压电网输电线路进行整定计算，为了满足上述要求，装设的全线速动的纵联保护、距离保护、电流保护要合理选择和配合，这些工作都是不容易的[2]。1继电保护整定计算技术下面主要讨论以下几个内容：1.1对继电保护整定计算的技术要求及发展和高压输电线路继电保护的配置1.1.1对继电保护整定计算的技术要求及发展对于继电保护的技术要求，四性（选择性、快速性、灵敏性、可靠性）的统一要全面考虑。在很多情况下，“四性”的要求出现矛盾时，不能兼得，应有所侧重。如果片面强调某一特性的要求，都会使保护复杂化，或者影响经济指标，不利于运行维护等弊病[2]。继电保护的整定计算经历了以下几个阶段：从使用数字计算机到使用基于DOS操作系统的整定计算软件；人工计算+电流程序；计算机整定计算的全过程自动化。随着人工智能技术的兴起，越来越多的继电保护整定计算软件采用了人工智能技术，如人工神经网络、模糊算法和专家系统等[3]。1.1.2高压输电线路继电保护的配置根据“四性”的要求，每套保护的配置方式一般为：①主保护：能够全线速切的纵联差动或纵联比较式保护、快速跳闸的独立段保护（如工频变化量距离保护等）②后备保护：三段式相间距离保护、三段式接地距离保护、多段式（方向）零序电流保护③综合重合闸：综合重合闸装置可实现综重、单重、三重三种重合闸方式。可根据各个系统的特点及电网的具体情况来定。目前我国几乎所有的新建电网都有微机保护装置，高压输电线路微机保护一般均设计为成套保护，即一套保护完成所有的主保护和原理上的后备保护功能，为了实现设备上的后备，通常采用双重化配置或多重化配置[4-7]。但是微机保护相对于传统的继电器保护来说还是一个新事物，在实际应用中肯定会碰到这样或那样的问题。1.2继电保护整定计算的探讨1.2.1短路电流计算及运行方式的选择①短路电流计算。短路电流计算，就是根据电网的结构以及各元件的参数，对规定的短路点求出网络中各支路短路电流。它是整定计算工作中非常重要的基础性工作，它的正确与否决定着整定计算的正确与否。而短路计算的正确与否又取决于是否合理地选择运行方式和变压器的接地方式。在选择变压器接地方式时候应尽可能保持零序等值

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作者简介：吕会军（1974-），男，河北石家庄人，电力工程师，研究方向为电网建设。

输电线路继电保护整定计算综述SummaryofTransmissionLineRelayProtectionSettingCalculation吕会军LVHui-jun（无极县供电公司，石家庄052460）（WujiElectricPowerSupplyCompany，Shijiazhuang052460，China）

摘要：继电保护装置对于整个电力系统的稳定运行以及被保护的电气设备都是重要的。选择合理的保护方式和正确地进行整定计算，对电力系统继电保护装置的可靠运行具有十分重要的作用。在组成电力系统的各部分中，输配电线运行条件恶劣，发生事故的几率要比其他设备高得多，它们的继电保护装置更为重要！本论文主要是针对220kV高压输电线路继电保护的配置及其整定计算来论述的。Abstract:Relayprotectiondeviceisimportantforthestableoperationofpowersystemandprotectedelectricalequipment.Itisveryimportantforthereliableoperationofpowersystemprotectiondevicestoselectreasonableprotectionwayandcorrectlyconductsettingcalculation.Inthecomponentpartsofpowersystem,distributionlinesrunningconditionsisbad,andriskofaccidentsismuchhigherthantheotherequipment,sotherelayprotectiondeviceismoreimportant.Thispapermainlydiscussesprotectionconfigurationandthecomputationof220Kvhighvoltagetransmissionlinerelay.关键词：输电线路；继电保护；整定计算Keywords:transmission；linerelayprotection；settingcalculation中图分类号：TV734.3文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）13-0107-02

·107·价值工程网络稳定[5]。短路电流的计算可用手算的方法，对于大多数较复杂的电网，短路电流的计算借助于计算机进行电力系统的故障计算[2]。计算短路电流还应注意以下两点：假设电网的三相系统完全对称，若系统是不对称的，那么不能用对称分量法来分析化简，进行计算；除了母线故障和线路出口故障外，故障点的电流、电压量与保护安装处感受到的电流、电压量是不同的[2]。②运行方式的选择。继电保护整定计算用的运行方式，是在电力系统确定好运行方式的基础上，在不影响继电保护的保护效果前提下，为提高继电保护对运行方式变化的适应能力而进一步选择的。整定计算用的运行方式选择合理与否，不仅影响到继电保护效果，也会影响到继电保护的配置与选型的正确性。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[8,9]。确定最大、最小运行方式时的原则：必须考虑检修与故障两种状态重叠出现，但不考虑两个短路故障同时出现；不考虑极少见的特殊运行方式。同时要考虑到：发电机、变压器的运行变化限度；中性点直接接地系统中变压器中性点接地情况；线路运行变化限度；短路类型；电流分配系数等[10,11]。如：对平行双回线路上的保护，当双回线上分接有两套保护时，单回线运行为最大方式；对相间保护来说，最大短路电流为最大运行方式下三相短路。1.2.2主、后备保护的整定计算的探讨①线路主保护的整定计算:对于220kV及以上电压等级的输电线路，为了保持系统稳定或者为了保证重要用户的母线电压水平，要求有能够瞬时切除全线范围内的故障保护，即纵连保护作为主保护。其中包括：各种启动元件和停信元件的取值；纵联距离停信元件的取值；针对PT断线或CT断线情况的整定；关于通道逻辑的问题[12,13]。②线路后备保护的整定探讨：1）零序保护整定为了提高工作效率，可对220kV线路保护装置的定时限零序电流保护整定计算进行一定程度的简化。退出零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段（只配有两段式零序保护则退出零序Ⅱ段），电流及时间均按最大值整定，方向控制字按方向指向线路整定，投退控制字按退出整定。为保证线路经大过渡电阻接地时，保护能可靠动作，保留零序电流Ⅳ段，零序Ⅳ段动作不启动[12]。2）距离保护整定在相同计算条件下，接地距离定值一定小于或等于相间距离定值，从规程对接地距离和相间距离的要求出发，可对接地距离和相间距离整定计算进行统一计算，进而达到简化的目的。接地距离Ⅰ段和相间距离Ⅰ段的计算可以完全统一起来。同样的电网结构下，采用同样的配合方式，接地距离Ⅱ段的阻抗定值要比相间距离Ⅱ段要小，时间要长。其灵敏度要求是一致的。因此，相间距离Ⅱ段采用接地距离Ⅱ段的定值后，对定值间的配合关系和灵敏度完全没有影响。可以采用接地距离Ⅲ段的配合公式计算相间距离Ⅲ段，同时要考虑接地距离Ⅲ段负荷阻抗，以及校核接地距离Ⅲ段与变压器保护的配合问题[13]。2总结

本论文主要针对高压输电线路继电保护配置和计算来讨论，近年用电负荷快速增长，使电的供应非常紧张。继电保护作为电网的安全卫士，担负着更为沉重的责任[14-17]。选择合理的保护方式和正确地进行整定计算，对电力系统继电保护装置的可靠运行具有十分重要的作用。在做整定计算工作时，需要更深入地研究和探讨各种装置的各项定值如何整定才能使保护的动作行为更符合电网的安全运行需要。参考文献：[1]徐振宇．1000kV特高压输电线路保护的现状及发展．电力设备，2008，4（4）.[2]詹辉铭．浅谈继电保护整定计算需注意的几个问题．广东科技，2010,6(239).[3]吴晨曦，盛四清，杜振奎，熊中行．地区电网继电保护整定计算智能系统的研究．继电器，2004,4(7).[4]方子颉．继电保护整定计算问题的探究．中国新技术新产品，2010,(20).[5]王颖，周继伟．郑州地区电网保护配置与电网安全．河南电力，2003,(4).[6]罗钰玲．电力系统微机继电保护．人民邮电出版社，2005.[7]齐利．继电保护缺陷微机化管理及应用探索．电网与水力发电进展，2008,5(5).[8]杨洋，王慧芳，时洪禹．继电保护整定计算中运行方式的选择方法．继电器，2006,10(20).[9]薛莉．继电保护整定计算的危险点分析．山东电力技术，2006,3(3).[10]宋曙光．高压电网继电保护整定计算方法的问题与对策．应用技术，2009,10.[11]朱晓华，张葆红，曾耿晖．220kV电网的继电保护整定计算探讨．继电器，2005,11(21).[12]覃丙川，刘东平．220kV电网继电保护整定计算简化的实践与探讨．广西电力，2006，（3）.[13]李富涛．关于继电保护整定计算的探讨．华北电力技术，2010，（4）.[14]K.Li，C.W.So．EvolutionaryAlgorithmforProtectionRelaySettingCoordination．HongKongPolytechnicUniversity,2000,8:813.[15]Chang-HoJung,Dong-JoonShin,Jin-OKim.AdaptiveSettingofDigitalRelayforTransmissionLineProtection．Dept．ofElectricalEngineering，2000，4：1466.[16]孙建波，廖永红，权宪军，王玲．继电保护的现状与思考．电力系统保护与控制，2010，6.（12）.