继电保护的整定值(6篇)
时间：2024-03-11
时间：2024-03-11
Keywords:highimpedancedifferentialprotectionratioerror
论文关键词：高阻抗差动保护匝数比
论文摘要：本文阐述了大型电动机高阻抗差动保护原理及整定原则和整定实例。分析了CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响，并介绍了匝数比误差的测量方法。
1概述
高阻抗差动保护的主要优点：1、区外故障CT饱和时不易产生误动作。2、区内故障有较高的灵敏度。它主要作为母线、变压器、发电机、电动机等设备的主保护，在国外应用已十分广泛。高阻抗差动保护有其特殊性，要保证该保护的可靠性，应从CT选型、匹配、现场测试、保护整定等多方面共同努力。现在我国应制定高阻抗差动保护和相应CT的标准，结合现场实际情况编制相应的检验规程，使高阻抗差动保护更好的服务于电网，保证电网安全。
2高阻抗差动保护原理及定值整定原则
2.1高阻抗差动保护的动作原理：
（1）正常运行时：原理图见图1，I1=I2ij=i1-i2=0.因此，继电器两端电压：Uab=ij×Rj=0.Rj-继电器内部阻抗。
电流不流经继电器线圈，也不会产生电压，所以继电器不动作。
（2）电动机启动时：原理图见图2，由于电动机启动电流较大，是额定电流的6～8倍且含有较大的非周期分量。当TA1与TA2特性存在差异或剩磁不同，如有一个CT先饱和。假设TA2先饱和，TA2的励磁阻抗减小，二次电流i2减小。由于ij=i1-i2导致ij上升，继电器两端电压Uab上升。这样又进一步使TA2饱和，直至TA2完全饱和时，TA2的励磁阻抗几乎为零。继电器输入端仅承受i1在TA2的二次漏阻抗Z02和连接电缆电阻Rw产生的压降。
为了保证保护较高的灵敏度及可靠性，就应使Uab减少，也就是要求CT二次漏阻抗降低。这种情况下，继电器的整定值应大于Uab，才能保证继电器不误动。
（3）发生区内故障：原理图见图3，i1=Id/n(n－TA1电流互感器匝数比)ij=i1-ie≈i1Uab=ij×Rj≈i1Rj此时，电流流入继电器线圈、产生电压，检测出故障，继电器动作。由于TA1二次电流i1可分为流向CT励磁阻抗Zm的电流ie和流向继电器的电流ij。因此，励磁阻抗Zm越大，越能检测出更小的故障电流，保护的灵敏度就越高。
2.2高阻抗差动保护的整定原则及实例
（1）整定原则：
a)、保证当一侧CT完全饱和时，保护不误动。
式中：U－继电器整定值；US－保证不误动的电压值；IKMAX－启动电流值；
b)、保证在区内故障时，CT能提供足够的动作电压：
Uk≥2US
（3）
式中：Uk－CT的额定拐点电压。
CT的额定拐点电压也称饱和起始电压:此电压为额定频率下的正弦电压加于被测CT二次绕组两端，一次绕组开路，测量励磁电流，当电压每增加10%时，励磁电流的增加不能超过50％。
c)、校验差动保护的灵敏度：在最小运行方式下，电动机机端两相短路时，灵敏系数应大于等于2。
式中Iprim－保证继电器可靠动作的一次电流；n、Us－同前所述；m－构成差动保护每相CT数目；Ie－在Us作用下的CT励磁电流；Iu－在Us作用下的保护电阻器的电流；Rs－继电器的内阻抗。
（2）、整定实例：
电动机参数：P=7460KW；Ir=816A。CT参数：匝数比n＝600；Rin=1.774Ω；Uk=170V。
CT二次侧电缆参数：现场实测Rm=4.21Ω。
差动继电器（ABB-SPAE010）参数:整定范围0.4-1.2Un；Un=50、100、200可选；Rs=6K。
计算Us:US=IKMAX(Rin+Rm)/n=10Ir(Rin+Rm)/n=10×816(1.774+4.21)/600=81.38V
选取Us=82V
校验Uk：Uk=170VUs在85V以下即可满足要求。
确定继电器定值：选取Un=100;整定点为0.82;实际定值为82V。
校验灵敏度：通过查CT及保护电阻器的伏安特性曲线可得在82V电压下的电流：Ie=0.03AIu=0.006AIprim=n(Us/Rs+mIe+Iu)=600(82/6000+2×0.03+0.006)=47.8A。
由此可见，高阻抗差动保护的灵敏度相当高，这也是该保护的主要优点之一。
3高阻抗差动保护的应用
3.1高阻抗差动保护在应用中除了应注意：
（1）、CT极性及接线应正确；（2）、二次接线端子不应松动；（3）、不应误整定；(4)、CT回路应一点接地等。还应注意：（1）、CT二次应专用；（2）、高阻抗差动保护所用CT是一种特别的保护用CT。为了避免继电器的误动作，对CT有三个要求：励磁阻抗高、二次漏抗低和匝数比误差小。高阻抗差动保护用的CT设计要点是：依据拐点电压及拐点电压下的励磁电流来确定铁芯尺寸。对于高阻抗差动保护用CT的特性匹配至关重要，在实际选用时应采用同一厂家，同一批产品中特性相近、匝数比相同的CT。
3.2下面主要探讨CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响
（1）匝数比n为二次绕组的匝数与一次绕组匝数的比值。匝数比的误差εt定义如下：
εt＝(n-Kn)/Kn
（6）
式中，Kn－标称电流比。
国外标准中规定此种CT的匝数比误差为±0.25％。
（2）匝数比误差要小：
当电动机启动时（见图2），电流互感器TA2未饱和，CT的二次电流接近于匝数比换算得来的数值，这是由于TA2未饱和时励磁阻抗较高的原因。一般情况下高阻抗差动保护用CT励磁阻抗为几十千欧姆的数量级。如果匝数比的分散性很大，TA1和TA2的二次电流i1和i2不能互相抵消，该差值电流ij流经继电器线圈，即成为产生误动作的原因。
（3）、匝数比误差规定为±0.25％，对于不同匝数比CT不尽合理。匝数较大CT容易满足该规定并且能保证保护不发生误动作。匝数较小CT即使满足该规定，在电动机启动时的差电压也较大，足以造成保护误动作。
下面列举两个例子：
a).两侧CT匝数比均满足±0.25％。假设：n1=3609(正误差)；n2=3591(负误差)。
匝数比误差产生的不平衡电流：ij=(10×3600/3591-10×3600/3609)=0.05A
继电器两端不平衡电压：Uj=ij×Rs=0.05×6000=300V
Uj大于继电器整定值，保护在这种情况下将不可避免的发生误动作。
b).两侧CT匝数比相对误差满足±0.25。假设：n1=3609；n2=3600。
匝数比误差产生的不平衡电流：
ij=(10×3600/3600-10×3600/3609)=0.025A
继电器两端不平衡电压：Uj=ij×Rs=0.025×6000=150V
Uj小于继电器整定值，可满足工程要求。
例2：所有参数与整定计算实例相同。
a).两侧CT匝数比均满足±0.25％。
设：n1=601(正误差)；n2=599(负误差)。
匝数比误差产生的不平衡电流：
Uj远大于继电器整定值（82V），保护将发生误动作。
b).两侧CT匝数比相对误差满足±0.25％，假设：n1=601n2=600
匝数比误差产生的不平衡电流：
Uj=ij×Rs=0.0226×6000=135V
Uj仍大于继电器整定值，保护将发生误动作。
通过上述两例足以说明对于高阻抗差动保护CT选择的苛刻条件，选择时应遵守CT匝数比误差相近的原则。建议在整定原则中增加继电器整定电压应大于由于匝数比误差产生的差电压，以保证高阻抗差动保护的可靠性。
3.3匝数比误差的测量
测量的方法有两种：
第一种：在CT二次侧短路状态下，测量流经额定一次电流i1时的比值差f1，设此时励磁电流为i0，则f1=－εt－i0/i1
二次回路连接与二次绕组阻抗相等的负荷，在额定一次电流的1/2电流下测量比值差f2，这时仍设励磁电流为i0，则f2=－εt－2i0/i1
匝数比误差为：εt＝f2－2f1
第二种方法：在测量CT伏安特性的同时测量一次绕组的电压。
【关键词】煤矿；供电系统；继电保护
煤矿井下供电系统是煤矿供电系统的一部分，它能否安全、稳定、可靠的运行，关系到整个矿井的安全生产和职工的人身安全。煤矿井下任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。
1.继电保护的概念和基本要求
1.1当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。
1.2反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。
1.3电力系统发生短路故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压间相位角改变等特征。利用这些基本参数在故障与正常运行时的差别，就可以构成各种不同原理的继电保护装置。
1.4对电力系统继电保护的基本性能要求有可靠性、选择性、快速性、灵敏性。这些要求之间，有的相辅相成，有的是相互制约，需要针对不同的使用条件，分别地进行协调。
2.正确配置继电保护装置
成庄矿井下变电所高压配置的是上海山源公司制造的ZBT-11型高开综合保护器。该保护器采用三段式过流保护、反时限保护、漏电保护、过电压保护、低电压保护等。三段式过流保护包括电流速断保护、限时速断保护、过载保护。电流速断也称作过流I段，限时速断也称作过流II段，过载保护也称作过流III段。通常来讲，过流I段用作短路保护，过流II段用作后备保护，过流III段用作过载保护。反时限保护主要用于电动机保护。两段式漏电保护主要是为了实现先告警后跳闸。漏电保护可以用很小的定值用于告警，漏电保护可以设以较大的定值，并且设置投跳闸。
2.1根据成庄矿井下供电系统的实际情况，终端线路即盘区变电所的出线只投入短路保护（过流I段）和限时速断（保护过流II段）或者过载保护（过流III段），而电源进出线，需要上下级配合，以防止越级跳闸，投过流保护（过流II段）和过载保护（过流III段）。由于保护器中过流II段和过流III段没有本质区别，终端线路及盘区变电所出线投入电流速断保护（过流I段）的情况下，过流II段和过流III段都可作为过载保护来投入。
2.2两段式漏电保护主要是为了实现先告警后跳闸。由于该保护器漏电保护没有延时，所以在实际应用中，漏电保护投入一个小定值用于告警，而漏电告警则设一个较大的定值（带延时）用于跳闸。根据成庄矿井下漏电实际情况，按照每公里1A-1.5A进行整定漏电跳闸。
2.3反时限保护主要用于电动机的过载保护，应用较少，在成庄矿井下，主要是盘区水泵和中央水泵房设置反时限保护。
2.4电压保护实际运用中，过电压保护一般设置为115A，投跳闸；低电压保护一般设置为65A，重要负荷如主扇则设置为45A，投跳闸，进线不投低电压保护；零序过压保护设置30A，10S延时，不投跳闸；绝缘监视主要用于风电、瓦斯电闭锁，投跳闸。
3.继电保护的计算
继电保护整定值的计算包括短路和过载两部分，短路电流往往会有电弧产生，它不仅能烧坏故障元件本身，也可能烧坏四周设备和伤害四周人员。所以短路电流的合理整定计算是继电保护的重中之重，下面着重探讨短路电流的计算。
3.1短路保护的整定原则
对高压系统来说，一般采用标幺值计算短路电流，标幺值可以使复杂的关系和过程简单化，使计算工作变得简单容易。
从上式可以看出，标幺值是相对值，是为了计算时消除电压等级障碍而采用的一种简化方法，计算结果必须还原成有名值后才能应用。
3.2基准值的选取
根据成庄矿供电系统的实际情况，一般认为系统为三相无限大电源，基准容量选取100MVA，基准电压选取6.3kV，基准电流选取9.16kA。
3.2.1短路过程中电源频率是不变的
3.2.2短路过程中电源的端电压是不变的
3.2.3短路过程中，短路电流的周期分量保持不变，即短路电流不衰减
3.3电抗标幺值选取
一个完整的高压供电系统一般情况都是由电缆和变压器组成，电抗值计算如下
变压器
电缆
当电压为6kV时，X=0.08
3.4根据上述介绍可以将短路电流计算公式进行简化
4.加强继电保护管理
4.1成庄矿机电科分管全矿机电保护工作，设置有专职继电保护技术人员，定期检查校验高压定值，发现问题及时处理。
4.2区队负责本单位分管范围内的继电保护设备维护工作。
4.3每年供电系统春检时，由机电科对所有高压开关进行继电保护整定计算，并下发定值单，负荷变更时，及时下发定值单。定值单一式两份，电力调度一份，现场存放一份。
4.4井下变电所每个高开的保护器设置密码，只有负责人才可以调整定值。对于新安装工作面或者负荷改变的情况下由电力调度根据定值单设置情况从地面远方调整定值，并要求配电运行人员现场核实一遍，该高开方可投入运行。
5.结束语
近年来，成庄矿对继电保护整定工作实行三级管理，即每张定值单上面都有计算、审核、批准三级签字，签字齐全该定值单方可生效。进线定值的计算都与供电公司下发的定值单配合整定，避免越级跳闸事故的发生，并定期进行整定计算，使继电保护做到了安全、可靠运行，没有发生误动作或拒动现象，为矿井供电安全提供了保障，保证电网安全稳定运行。
参考文献
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关键词：继电保护仿真程序设计构想
一、继电保护整定计算程序现状
随着电力系统的发展，电网规模越来越大，结构也越来越复杂，继电保护整定计算的工作量也越来越大，而且整定计算的定值无法通过实际故障的情况，来验证其选择性和灵敏度。整定计算程序只能校验保护定值对本线的灵敏度，不能计算保护定值的远后的保护范围。另外，对于新设备的投产，整定计算不可能进行整个电网的保护整定计算，而只能进行局部电网的保护定值整定计算，因此，日积月累在整个电网保护定值配合上，可能会出现偏差，造成保护定值之间的不配合而使保护误动。一般的整定计算的工作，简单的流程图如下：
往往审核人的审核只对计算结果进行审核，在运行方式上的考虑及配合是否合理还不能验证，而且校验工作也不是很直观。因此，开发研制继电保护仿真程序是非常必要的，也将是非常实用的。
有了继电保护仿真程序，将有助于继电保护的定值的校验，防止运行中的继电保护定值的失配及灵敏度不足等问题。继电保护仿真程序具有模拟电网各种故障(包括复故障)的功能，以校验保护定值的正确性与否，增加了以上环节后，保护定值整定计算工作的流程图如下：
增加了仿真程序检验计算步骤，也就增加了一道防线，能对保护定值进行进一步的校验，而且很直观，能有效地防止保护定值的误整定。
二、继电保护仿真系统的组成
继电保护仿真程序就是利用计算机程序模拟电力系统各种故障，用故障量来检测保护的动作行为，并能输出各站的保护动作情况。其主要由程序和数据库两部分组成。
(一)数据库主要有：
1、电网一次系统图：
包括所有整定范围的一次电网结构图，应标有断路器状态，断路器在断开位置和合闸位置应有明显区别，以提醒计算人员有关保护动作跳闸情况。
2、继电保护定值库
a、元件参数：电网元件参数数据是用来模拟故障计算时依据，必须是电网运行元件的实测参数。
b、继电保护定值库：与在电网中运行的实际定值一致，包括各种保护的定值。
(二)程序部分
程序主要包括下面几个部分：模拟故障计算、保护动作行为的判断和报告输出等。
1、模拟故障计算程序：
模拟故障计算程序是仿真系统的核心，它应能够模拟各种故障类型，并对各厂、变每条线的保护的各种测量值进行计算，如相电压、相电流、相间阻抗、接地阻抗、零序电流、负序电流等。
2、保护动作行为的判断
根据程序的计算结果，与继电保护定值比较，来判断继电保护的动作行为。对各种保护分别进行判断。对于阻抗、电压和电流等保护的判断，直接用测量值与定值进行比较，比较的顺序是，从一段开始，如果在一段范围内，则输出保护动作，不再进行下一段的比较；如果一段不动，再与二段定值比较，以此类推。纵联保护的动作与否，要看对侧高频测量元件是否动作，如果也动作，则输出高频保护动作，否则，判断为未动作。而分相电流差动保护还应与线路对侧矢量电流相加再与定值进行比较。
3、输出报告
比较完毕后，输出保护动作情况报告，并在电网一次结线图上标明保护动作情况。
输出报告中保护动作情况表应有如下内容：
时间：年月日时分秒
系统运行方式：
机组运行情况，元件检修情况，
故障情况：
故障地点，故障类型，相别，
故障量：UA，UB，UC，3U0，IA，IB，IC，3I0。。。
保护动作：
变电站名，线路名，测量值，保护定值，动作时间，灵敏度。。。
。。。。。。
从报告中可以清楚地看到保护的动作的详细情况。
三、继电保护仿真程序的使用举例
仿真程序的运行过程如下：
继电保护仿真程序的主要用途有：保护定值的校验、事故分析和事故预想。
(一)电网运行中继电保护定值的校验
以简单的电网为例，如图四所示：
各厂站都装有高频、距离和零序电流保护。
1、相间距离保护定值的校验。
A、在CD线出口10%处模拟两相短路，保护的动作行为应是：两侧的纵联保护应动作，CD线C侧距离保护一段应动作，D侧距离保护一段不应动作，距离二段保护应动作。BD线B侧距离二段不应动作，DE线E侧距离二段不应动作。
B、在CD线上25%处模拟两相短路，保护的动作行为应是：两侧的纵联保护应动作，CD线两侧距离保护一段应动作。BD线B侧距离二段不应动作，DE线E侧距离二段不应动作。
可在系统的任意一点模拟故障，来考验保护的动作行为。
2、接地距离保护。接地距离保护的检验方法与相间距离保护的校验方法基本相同。
3、零序电流保护的校验方法。
A、非全相振荡情况，只校验零不灵敏一段保护定值，不应有零不灵敏一段保护动作。
B、其它校验方法与相间距离保护校验方法基本相同。
2、事故中继电保护装置动作行为的分析
如果在电网故障中，保护装置有不正确动作行为，首先要根据当时的系统实际运行方式，可在寻找到的故障点处模拟相同的故障类型，来计算相关变电站和发电厂的电压、电流及阻抗等值，观察保护的动作情况，分析故障中的保护装置的动作行为。并与录波结果进一步进行核实，以保证与当时的实际情况相符，从而验证了保护装置动作的正确与否。
利用仿真程序分析电网事故，可以大大提高工作效率和工作质量，为继电保护工作提供了先进的管理手段。
3、调度员做事故预想
继电保护仿真程序，还可以为调度员做事故预想方案提供方便。调度员可根据事故的预想方案，利用仿真程序在相应的故障点处模拟故障，来观察保护装置的动作情况，做为事故预想的根据，使事故预想的方案更符合实际。
4、临时方式保护定值的校验
摘要：在电力系统的运行过程中，因为自然、人为等因素以及设备故障等原因而引起的事故逐渐增加，不仅对配电网的日常运行造成了干扰，而且容易引起配电网出现断线现象，从而导致区域性的停电问题产生，甚至会引发人员伤亡等重大事故。文章就我国当前的继电保护整定计算的方法中出现的问题做出详细的分析和讨论，并提出了相关的解决措施。
关键词：配电网断线；继电保护；整定计算；高压电网
中图分类号：TM771文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0053-02伴随我国经济的飞速发展和社会的不断进步，无论是人们的日常生活还是社会的生产都不断提高着对用电的需求量，所以，确保配电网的正常运行显得越来越重要。目前，我国电力系统已经得到了很大程度上的改善与发展，由于使用高参数、大容量的设备使得动力设备的安全性以及电力的稳定性在一定程度上得到了提升。在实际过程中，因为人为、自然的因素以及设备故障原因等所引起的配电故障在逐渐增加，这使得整个电力设备的稳定性以及运行安全受到了严重影响，并且造成了很大的经济损失，严重限制了人民生活以及社会的生产。所以，在当前的电力保护系统之中，继电保护工作显得日益重要。
1继电保护整定计算的概述
当前，在我国的高压电网中，继电保护装置得到了广泛的应用，其保护的主要方式有距离保护、零序电流保护以及继电器保护等。这些保护措施以及保护方法采用的是一种不具有自适应能力并且具有固定行为特征的继电保护整定，经过对整定值采取离线计算的方式得到以及保持不变的操作，进而根据继电保护整定计算的相关原则，确保这些继电保护的整定方式不会遭受干扰，这些在计算机的整定过程中是极为重要的环节。在对高压电网进行实际的继电保护整定计算过程中，一般选用序分量法以及相分量法的计算模式，当前这是最为普遍的计算方式以及计算措施，并且广泛地应用于我国电力系统中；另外选用的是故障电气继电保护装置的整定值计算方法，此种方法是根据在电力系统之中电压的变化量以及继电保护的适应性来进行合理的分析和进行整定计算的过程。
2继电保护整定计算方法存在的问题
伴随我国科学技术的飞速进步，虽然继电保护整定相关的计算方法得到了很大程度上的改善，但是当前在计算过程中仍然存在着各种各样的问题，其主要问题包括以下五个方面：第一，在根据继电保护的整定计算方式计算分支系数的过程中，因为没有认真考虑电力系统的分布式电源运作情况变化趋势，从而导致分支系数的自身出现严重的偏差，最终导致整定计算的结果会出现偏差。第二，对于非全相的震荡状态，电力系统的断相口位置开路电压的参数，在实施继电保护的整定计算的过程中，因为没有将网络的结构对继电保护的整定计算结果所致使的影响进行深入考虑，所以会致使计算误差的问题越加严重，到最后甚至会致使整定计算的结果产生偏差。第三，在对电力系统的实际继电保护过程中，对延时时段动作值的参数实行整定计算时，由于错误的引进了分支系数，从而致使继电保护的整定值计算结果产生错误，这个问题会引起整定计算的结果产生误差。第四，在实行继电保护的整定计算过程中，假如只采用把继电保护所在线路的母线分开的方法，将不会有效的辨别哪一种方式对电力系统的运行产生不利影响，这可能会导致整个电力系统所出现的故障事故范围变大。第五，在分支系数的实际计算过程当中，因为对线性流程的运用相对较高，这样可能会使分支系数的计算产生很严重的重复性问题，从而导致继电保护整定计算的速率遭受限制。
3关于整定计算方法存在问题的解决对策
3.1断相口开路电压的计算
在对电力系统继电保护进行整定计算的过程中，主要的计算对象为电力系统运作线路在非全相运作并且发生明显振荡的状态下所出现的电流以及电压指标的参数。通常在已定的电力系统中，发电机装置的等值电势参数以及正序网的断相口位置开路的电压参数还有等值阻抗的参数都产生明显的相关。但是根据此种方法计算开路电压的参数过程会出现计算量过大的关键性问题，而导致这个问题本质性的原因是：发电机的等值阻抗以及等值电势参数的计算必须借助暂态稳定的计算来进行；发电机的等值阻抗以及等值电势参数都会随着电力系统网络结构的变化状态做出与之相对应的改变。每次进行网络操作都要对上面的参数重新进行计算，所以致使计算的作业量过于庞大。目前针对于这问题的解决方法在于：在计算断相口开路电压的过程中一般假设线路两端的发电机实时电势幅值参数都维持相对的恒定，据此来合理简化整定计算的方式。但是这种计算方式在无意中忽视了网络构造状态对正序网相口的开路电压的参数影响，因此在网络构造相对比较复杂情形下，会致使整定计算的结果产生比较严重的误差。
假如上述问题出现，可以采取以下措施来应对：在断相口开路电压的计算中引进网络等值计算的方法，这样不仅可以有效的对继电保护的整定计算工作难度进行控制，还能使整定计算得结果精确性得以提高。根据阻抗参数的物理价值能够判定网络系统相应计算模型的参数，在此基础上，综合叠加的原理，同样能够构造基于双端口网络的阻抗参数等值电路的计算方法，从而可得到相关的自阻抗以及互阻抗的参数。
3.2运行方式查找的计算
运行方式查找计算存在的问题分析：继电保护整定计算从运行方式查找上来说主要存在下面两个问题：第一，查找最不利于电力系统运行的方式可以有效的辅助校验灵敏度参数以及计算继电保护动作值。但是目前此种查找方法仅仅处在继电保护动所处于的线路对侧母线施行查找的阶段，并且轮流式的断开方式仍然不能对电力系统运作方式的最不利性做出保证。第二，在继电保护整定动作采取计算机辅助的过程中，目前普遍应用的线性流程方式有可能会致使断开线路出现重复性。且在频繁的开断操作下，不仅不能确保继电保护整定计算的精确，也无从保障电力系统网络结构的稳定。
在运行方式查找过程当中，针对继电保护整定计算所产生的问题解决措施依然可以分为以下两个方面：根据相关的计算机应用程序来确定开断线路状态下面的扰动域，从而确定整定结果的大概取值范围，进而对电力系统最为不利的运行方式加以辅助查找。通常情况下，继电保护系统中的扰动域也就是某部分只要在线路的开断状态下就会扰的的区域。在开断操作电力系统的某一条线路之后，以此作为圆心根据由内向外的方法对短路电流的参数进行计算（包括线路的开断前以及线路开断后），并且据此对扰动域的边界以及划定范围进行测定；在借助于计算机辅助完成继电保护整定计算的过程当中，改用参照开断线路循环趋势的方式对继电保护整定计算顺序予以二次组合，进而达到避免线路开断过于频繁的目的。
4结语
伴随着社会经济的不断发展，人民生活以及企业生产的用电需求不断增加。确保供电的稳定性和安全性，对于电力企业显得至关重要。在电力系统实际的运行过程中，为了确保电力系统可以稳定安全的运行，要对继电保护整定计算方式中所出现的问题加以重视，并且及时的采取相关解决措施，以保证电力系统可以安全正常的运行，从而为社会生产以及人民生活持续不断的提供电量。这不仅能够促使企业得到长久稳定的发展，而且有利于人民生活水平以及社会经济效益的提高。
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（2）．
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
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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。
0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）.
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[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）.
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[14]K.Li，C.W.So.EvolutionaryAlgorithmforProtectionRelaySettingCoordination.HongKongPolytechnicUniversity，2000，8：813.
【关键词】继电保护；安全运行；改进措施
继电保护试验的宗旨就是检测继电保护设备质量，从各种技术参数中判断保护的好坏，达到保证设备正常工作之目的。因此，对继电保护试验中发生的问题进行分析，制定改进预防措施，对于工程实践，有着重要的现实意义。
1继电保护的基本要求
当电力系统中，如果本身发生故障或不安全运行时，且有可能危及电力系统安全的情况下，能够自动向相关工作人员发出信号，或者通过控制装置设备发出跳闸命令，切断或终止引起这一事件的设备，通称为继电保护装置。
1.1基本结构
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的模拟量（电流、电压、功率、频率等）的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的开关量。大多数情况下，继电保护装置分为四大模块，如图所示：测量单元、定值设定单元、逻辑处理单元、执行单元。
1.2基本功能
继电保护设备作为电力系统的重要组成部分，在大量的工作实践中，要求继电保护设备具有以下基本功能：
（1）保护。当被保护的电力元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地向最有效的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对系统的影响，降低对系统安全供电的影响。
（2）调整。在电气设备的不正常工况时，能够根据具体的工作情况及时发出报警信号，提醒工作人员进行处理。通常，在一定的范围内，是由装置自动地进行调整，一旦发生重大偏差时，继电保护装置会主动将事故的电气设备予以切除。
1.3基本要求
由于继电保护的重要性，其装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
可靠性是指保护应当能够可靠动作。这是最根本的要求。选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路，装置的灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装置应具有必要的灵敏系数，保证能够有效切除故障，在继电保护中，对选择性和灵敏性的确定，通过继电保护的整定实现。这也是继电保护装置安装与调试的重要内容。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。
2继电保护装置故障异常动作原因类型统计分析
综合某电建公司继电保护班的统计数据，在多个110KV变电站试运期间，装置共动作182次。继电保护装置异常动作原因类型统计如表1所示。
表1继电保护装置故障异常动作原因类型统计
注：其它类型故障导致继电保护动作的原因主要是指直流接地、直流保险熔断、直流回路串入交流信号、电压抽取不正常、一次设备等引起的保护装置异常动作。
从表1统计的数字来看，占前五位的异常动作原因分别是定值整定问题、接线问题、瞬时缺陷，分别占故障总次数的35.3%、17.6%、13.2%。“定值整定问题”原因造成继电保护装置异常动作占首位（35.3%）。定值整定问题系指对继电保护设备整定得不合理，造成继电保护装置误动或者拒动。而接线问题也占有较大份额，说明这类故障也要引起工作人员足够的重视。
3问题分析
3.1继电保护定值整定
针对继电保护装置异常动作原因的微机保护大量使用后，整定试验不应该再作为检验工作的重点，虽然现在的检验规程，包括针对微机保护的检验规程，对定值试验仍保留了较大篇幅。从近年来发现的定值整定方面的问题看，主要集中在控制字整定、临时定值整定及应用、综自站改定值等方面，问题的发生基本上都与人员技术水平和责任心相关，而不是保护装置本身的定值错误。
3.2回路检查试验
接线问题造成的故障，作为专业人员，应当根据二次回路的特点，按照检验规程的规定及具体工程的实际，进行必要项目的检查，因为二次回路涉及整个变电站，较保护装置影响范围更广，这是形成了当前安装检验的重点。
4改进预防措施
4.1单体调试前
在施工现场，进行继电保护定值整定时，首先要进行技术交底，按照作业指导书的方法与程序进行相应的调试。对于安装工作完工后，调试工作开始前，应检查安装人员是否按要求将应断开的连接片断开，着重检查连跳其它断路器的连接片、启动失灵保护连接片、远跳回路连接片，联切小电源连接片、跳合本间隔的连接片等：检查应断开的交直流电源空气开关是否已断开。
工作开始前根据图纸拟订好二次回路安全措施单.对于所有连跳回路、远传启动对侧回路、失灵回路、跳合本间隔等重要回路在解脱和恢复安全措施前应将上下相临的端子用绝缘胶布封好。对于交流电压回路也应采用相同的方法做好安全措施，以防将试验设备所加电压加入交流电压回路。
如果检修的设备电流回路接入母线保护装置，应在母线保护屏内将该电流回路端子连接片断开。
4.2整组试验
整组试验时要采用动态方式进行。在试验开始前应打印一份定值与正式定值核对，定值单上没有的定值应认真记录，装置内调整的系数，将装置插件拔出检查并记录。试验时定值要按运行定值摆放。在试验过程中如有疑问应仔细检查，不能让轻易放过任何细小的问题。试验时应按定值的1.05倍与0.95倍来检查装置，应该动作的必须动，不该动作的必须不动。动作的时间应用试验设备采集并分析是否正确。如果设备可以打印故障波形的要将波形打印出来分析。
带有方向的保护必须做正、反方向试验，结合TA的一次及二次极性接法，并对照保护定值验证保护的方向性是否正确。保护装置相关韵闭锁条件必须一一模拟检验其闭锁功能是否正常。对于定值投入的信号均要逐一检验，如过负荷闭锁有载调压、TA断线等。
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