继电保护整定计算分析探讨
【摘要】作为电力系统的重要组成部分——继电保护装置,它对保障电力系统的安全运行起着极为重要的作用。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安全运行的状况时，他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
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，参数超出预定的适应范围时，我们需要对部分或全部保护定值进行重新整定，适应新的运行需要。继电保护整定计算要统一、辨证、综合地运用。
1.2 继电保护基本原理
继电保护主要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。当安装中性点接地电阻柜后，发生非金属性接地时，受中性点接地电阻的影响，流过接地点和中性点的电流比金属性接地时有显著降低；同时，非故障相电压上升也显著降低，零序电压值约为单相金属性接地的一半。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须的功能块，用相应功能块来完成预定的功能。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，将相领的两保护装置进行灵敏度与动作时间的配合，从而保证正确的选择性。当电力系统发生故障时，对故障线路的保护必须比前一级相邻线路动作更灵敏，速度更快，二者缺一不可。现代超高压电网要求保护装置要做到不“误动”、不“拒动”。我们在进行整定计算时，应树立“全面保护”的概念，全过程、多视角地考虑不同功能块之间的对应关系。
3 定值整定保护危险点的分析
继电保护定值整定的全过程是一个系统工作，需要多个部门的配合协调。全过程要采取预控措施。提早开展短路电流计算。对于复杂的电网结构，利用收集的设备理论参数建模计算。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
短路电流是电力系统在运行中 ，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。其值远远大于额定电流 ，并取决于短路点距电源的电气距离。短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。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。配合系数包括了正序网络的助增系数和零序网络的分支系数。分支系数的正确选择和确定，直接影响保护范围的大小和零序保护的定值，影响保护各段的灵敏度及相互配合性能。
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在数值上等于电流分支的倒数。
为简化计算，通常将阻抗、电流取其绝对值，这样对分析结果的影响甚小，一般忽略不计。辐射型电网，其分支系数只与分支线路的阻抗及保护的阻抗有关，与配合支路的阻抗没有关系。因此，故障点的位置的选择对分支系数无影响。
4 选择微机型继电保护装置
随着集成电路型保护、晶体管保护、电磁式保护的逐步退出市场，微机型继电保护装置在日常电力系统中发挥着越来越重要的作用。
微机型继电保护装置具备如下优势:
①可以集主，后备保护功能于一身，运行性良好;
②具有自检功能，提高了装置安全工况可知性;
③具有远方通信功能，可满足自动化发展的要求;
④生产，调试方便，规范，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重视。
微机保护技术成功应用于220KV线路距离保护后，很快推广到各电压等级的电网，并应用于母线保护，发电机，变压器保护，故障录波装置，变电所综合自动化系统以及电网安全自动装置。整定计算人员在保证装置正确工作方面发挥了重要作用。
总之，继电的全过程是一个系统工作，需要多个部门的配合协调。保护定值的差错隐蔽性很强，正常运行时表现不出来的，在电网或设备异常、事故等情况下才会显现出来，所以保护定值整定的全过程必须如生产作业一样采取预控措施。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。
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