整定計(jì)算分支系數(shù)和助增系數(shù)的優(yōu)化選擇

摘 要：電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行總少不了繼電保護(hù)裝置的功能發(fā)揮，而繼電保護(hù)裝置中的定值計(jì)算是影響繼電保護(hù)正確與否的重要因素。當(dāng)前，繼電保護(hù)裝置應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，要保證各種運(yùn)行方式下都能達(dá)到理想的效果，就需要在整定計(jì)算上下功夫。文章詳細(xì)介紹了接地距離保護(hù)和零序電流保護(hù)，總結(jié)了各種保護(hù)措施的優(yōu)缺點(diǎn)，為分支系數(shù)和助增系數(shù)的優(yōu)化提供理論參考。

關(guān)鍵詞：整定計(jì)算；分支系數(shù)；助增系數(shù)

繼電保護(hù)是電網(wǎng)能夠持續(xù)運(yùn)行的基本前提，合理選取定值可以有效提高繼電保護(hù)的技術(shù)性能。整定計(jì)算的過(guò)程中，繼電保護(hù)需要在各種運(yùn)行方式下，保持高可靠、高靈敏、高速度和高效性等要求。整定計(jì)算過(guò)程中的分支系數(shù)和助增系數(shù)整定受運(yùn)行方式不同、故障點(diǎn)聯(lián)系和故障類(lèi)別差異的影響，合理的選取分支系數(shù)和助增系數(shù)對(duì)保護(hù)裝置效率的發(fā)揮有重要作用。

1 接地距離保護(hù)

接地距離保護(hù)主要是指根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)的距離大小來(lái)確定繼電反應(yīng)時(shí)限的保護(hù)，其核心原件就是阻抗繼電器，當(dāng)輸電線路一定的時(shí)候，阻抗也基本保持在一個(gè)確定的值。接地距離保護(hù)工作需要完成助增系數(shù)的選擇和檢修準(zhǔn)則的選定。

1.1 助增系數(shù)的選擇

從概念上講，助增電流屬于附加電流范疇，用于調(diào)節(jié)距離保護(hù)工作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，而助增系數(shù)是對(duì)助增電流的量化表示。很多時(shí)候，繼電保護(hù)裝置的故障點(diǎn)處有多路分支，而這些分支提供附加短路電流，會(huì)出現(xiàn)故障線路電流值大于繼電系統(tǒng)電流數(shù)值。助增系數(shù)的高效化計(jì)算，可以間接導(dǎo)致繼電保護(hù)定值的增減變化，其功能作用的發(fā)揮程度同樣會(huì)受到一定影響，繼電保護(hù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的聯(lián)系性及運(yùn)行效率同樣會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)改變。助增系數(shù)的合理運(yùn)用是目標(biāo)范圍的直接作用者，而助增系數(shù)的可靠性及高效化運(yùn)行需要繼電系統(tǒng)的大力支持，只有將科學(xué)方法及實(shí)際情況共同應(yīng)用于助增系數(shù)的計(jì)算中，才能保證其參數(shù)的有效性及合理性。

接地保護(hù)的整定工作復(fù)雜而多變，尤其是準(zhǔn)確度的影響因素很多，如正序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)的比較中，正序網(wǎng)絡(luò)中的助增系數(shù)和零序網(wǎng)絡(luò)的助增系數(shù)有很大不同。假設(shè)K0為零序網(wǎng)絡(luò)的助增系數(shù)，K1為正序網(wǎng)絡(luò)的助增系數(shù)，當(dāng)（K0-K1）>0時(shí)，整定的阻抗值變大；當(dāng)（K0-K1）<0時(shí)，整定的阻抗值變小，當(dāng)K0=K1時(shí)，不會(huì)影響整定值大小。考慮保護(hù)整定配合的選擇角度，應(yīng)選擇（K0-K1）<0時(shí)的最小值來(lái)進(jìn)行整定計(jì)算。

（1）輻射狀結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)保護(hù)助增系數(shù)的計(jì)算

當(dāng)對(duì)輻射狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行助增系數(shù)計(jì)算時(shí)，由于助增系數(shù)和故障點(diǎn)所在位置無(wú)關(guān)，如圖1輻射狀結(jié)構(gòu)電網(wǎng)示意圖所示，在對(duì)助增系數(shù)進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，可以將故障點(diǎn)選在便于計(jì)算的線路末端處，設(shè)定主電源為大方式，分支供電則采用小方式。

（2）環(huán)形內(nèi)線路保護(hù)助增系數(shù)的計(jì)算

在環(huán)形電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，助增系數(shù)會(huì)因故障點(diǎn)的不同而不同，在助增系數(shù)計(jì)算時(shí)，應(yīng)選開(kāi)環(huán)運(yùn)行的模式，需要將1DL斷開(kāi)，A點(diǎn)電源和B點(diǎn)電源設(shè)定為大方式，C點(diǎn)電源則設(shè)定為小方式，如圖2環(huán)狀結(jié)構(gòu)電網(wǎng)示意圖所示。

（3）單回輻射線路和環(huán)網(wǎng)內(nèi)部線路保護(hù)匹配時(shí)的助增系數(shù)計(jì)算

XL1和XL2保護(hù)相配合時(shí)，若環(huán)網(wǎng)線路XL2末端故障時(shí)，電源A通過(guò)XL2、XL3向故障點(diǎn)提供電流，則應(yīng)采用環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式。若電源B通過(guò)XL3向故障點(diǎn)提供短路電流，則應(yīng)斷開(kāi)XL3線路，采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式。在對(duì)線路末端進(jìn)行計(jì)算時(shí)，A電源設(shè)定為大方式，B電源設(shè)定為小方式，如圖3所示。

（4）環(huán)狀內(nèi)線路和環(huán)網(wǎng)外輻射線路保護(hù)匹配時(shí)的助增系數(shù)計(jì)算

處在環(huán)網(wǎng)內(nèi)部XL1和XL2保護(hù)匹配時(shí)，計(jì)算助增系數(shù)需要按開(kāi)環(huán)方式，在斷開(kāi)1DL的情況下進(jìn)行計(jì)算，A電源和B電源均設(shè)定為大方式，C電源設(shè)定為小方式，如圖4環(huán)狀結(jié)構(gòu)電網(wǎng)和環(huán)狀外輻射線路示意圖所示。

（5）單回線和相鄰雙回線路的保護(hù)匹配時(shí)的助增系數(shù)計(jì)算

在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部助增系數(shù)計(jì)算時(shí)，需要按雙線路并列運(yùn)行方式，故障點(diǎn)需要選在雙回路的末端。

1.2 檢修準(zhǔn)則的選定

（1）對(duì)于非環(huán)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)，需要檢修整定線路末端母線的引出線，這樣檢修可以使整定線路的電源更大，分支電源更小，算出的助增系數(shù)更小。

（2）針對(duì)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的檢修規(guī)則選定，首先，由于電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的存在，造成助增系數(shù)的不確定，這種情況可以不檢修或者輪流檢修整定線路末端母線連接的線路。

2 零序電流保護(hù)

2.1 分支系數(shù)的計(jì)算

首先，要設(shè)定故障點(diǎn)短路電流值，通過(guò)電流值得到各節(jié)點(diǎn)的故障電壓分量，再將電壓分量和故障發(fā)生前的故障點(diǎn)電壓分量相加，得到短路故障點(diǎn)的電壓值，再使用序電流計(jì)算公式，算得短路故障通過(guò)各支路的序電流大小。其次，要分別對(duì)保護(hù)支路序電流和配合支路零序電流進(jìn)行計(jì)算，區(qū)分好互感支路和檢修支路，通過(guò)計(jì)算分支系數(shù)模型和零序分支系數(shù)的計(jì)算公式，得到零序分支系數(shù)值。

2.2 零序分支系數(shù)的整定

當(dāng)電網(wǎng)中有多個(gè)電源時(shí)，需要兼顧上下兩級(jí)間的匹配整定，不僅要考慮中間分支電路的影響，還要考慮對(duì)上級(jí)保護(hù)范圍的確定，在整定計(jì)算中，要用到分支系數(shù)。零序網(wǎng)狀態(tài)下的電流分支系數(shù)可表示為受匹配線路保護(hù)的安裝點(diǎn)流經(jīng)的電流值與匹配線路保護(hù)安裝點(diǎn)流經(jīng)電流的比值。

3 結(jié)束語(yǔ)

零序電流保護(hù)由于自身構(gòu)成特點(diǎn)，具有極強(qiáng)的技術(shù)特點(diǎn)，不僅能夠持續(xù)運(yùn)行，更在一定程度上提高了電網(wǎng)的運(yùn)行效率，使電網(wǎng)的功能優(yōu)勢(shì)得到最大化發(fā)揮。因此，只有將系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行綜合考量，才能根據(jù)數(shù)值對(duì)比進(jìn)行零序分支系數(shù)的優(yōu)化配比。

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