繼電保護(hù)整定計(jì)算方法的探究及改善措施

沙瑛

摘要：電網(wǎng)容量的不斷增大及電網(wǎng)電壓級(jí)數(shù)的不斷增高，必然會(huì)對電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性造成很大的影響，例如對部分地區(qū)用戶的用電質(zhì)量造成影響，嚴(yán)重時(shí)還有可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性得不到保障。在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，必須保證一旦有某一部件出現(xiàn)故障，線路中的繼電器可以將故障迅速切除掉，從而保證電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的安全性和可靠性，這樣，除了要選擇具有優(yōu)良性能的繼電保護(hù)裝置之外，還必須注重繼電保護(hù)中的整定計(jì)算方法。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；整定計(jì)算方法；改善措施

1繼電保護(hù)整定計(jì)算方法的問題

1.1無法找到對電力系統(tǒng)最不利的運(yùn)行方式

在對繼電保護(hù)整定值進(jìn)行具體計(jì)算時(shí)，為了計(jì)算其動(dòng)作值以及校驗(yàn)的靈敏度，工作人員必須先找出對電力系統(tǒng)最不利的運(yùn)行方式。在計(jì)算繼電保護(hù)的動(dòng)作值的過程中，如果要找到對電力系統(tǒng)最不利的運(yùn)行方式，就需要輪流將繼電保護(hù)所處母線上關(guān)聯(lián)的線路斷開。而且輪流開斷線路的次數(shù)一般為一次到兩次。在對繼電保護(hù)的靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，為了找到電力系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式，也只需輪流開斷繼電保護(hù)所在母線上關(guān)聯(lián)的線路。然而某些情況下，這兩種輪流開斷的方式都無法確切地找到對電力系統(tǒng)最不利的運(yùn)行方式。以圖1為例，對A到B線路上的1號(hào)和2號(hào)繼電保護(hù)裝置的I、II段的繼電保護(hù)動(dòng)作值的計(jì)算方法進(jìn)行具體的討論。在計(jì)算繼電保護(hù)1中I段的動(dòng)作值時(shí)，如果根據(jù)現(xiàn)有方法來選擇故障點(diǎn)，就應(yīng)該選擇B母線，接著在B母線上輪流進(jìn)行一次到兩次的開斷。但對繼電保護(hù)1來說，將E-C線斷開才是電力系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式，而對保護(hù)2來說，要檢驗(yàn)II段的靈敏度，如果根據(jù)現(xiàn)有的靈敏度校驗(yàn)方法來確定故障點(diǎn)，就應(yīng)該將故障點(diǎn)的位置放在母線A上，再輪流在母線B上進(jìn)行一次線路的開斷。但從圖1中可以看出，對于保護(hù)2來說，只有將E到C的線路斷開才能達(dá)到電力系統(tǒng)的最小運(yùn)行。如果根據(jù)現(xiàn)有的方法來進(jìn)行查找，那么可能無法準(zhǔn)確地找出進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算所需要的對電力系統(tǒng)最不利的運(yùn)行方式。

1.2重復(fù)斷開同一段線路

如果采用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行繼電保護(hù)整定值的計(jì)算，那么在相關(guān)的計(jì)算中就會(huì)使用到循環(huán)保護(hù)的線性流程。然而這種方法有可能會(huì)造成多次沖段開斷同一條線路的情況在整定計(jì)算過程中出現(xiàn)。還是以圖1為例，在對A到B線路中的1號(hào)繼電保護(hù)I段動(dòng)作值進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要在B母線上輪流開斷一條到兩條線路。而在計(jì)算E到C線路中E側(cè)繼電保護(hù)的I段動(dòng)作值時(shí)，還需要將在整定A到B線路時(shí)的繼電保護(hù)1時(shí)已經(jīng)開斷過的線路再次進(jìn)行輪流開斷。此外，在計(jì)算繼電保護(hù)延時(shí)段動(dòng)作值時(shí)同樣存在類似問題。

2改善繼電保護(hù)整定計(jì)算方法的措施

2.1尋找對電力系統(tǒng)最不利的運(yùn)行方式的方法

在使用計(jì)算機(jī)完成繼電保護(hù)整定計(jì)算開斷相關(guān)線路時(shí)，判斷繼電保護(hù)整定值計(jì)算范圍的根據(jù)就是開斷線路所造成的擾動(dòng)域，這樣才能準(zhǔn)確地查找出繼電保護(hù)整定計(jì)算中需要的對電力系統(tǒng)運(yùn)行最不利的方式。所謂擾動(dòng)域指的就是如果將某一大型電力系統(tǒng)中線路M斷開，在開斷線路的時(shí)候會(huì)造成電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨之出現(xiàn)相應(yīng)的對稱變化，而且這種變化還會(huì)對M線路相鄰線路中的短路電流水平造成影響，從而最終影響到相鄰線路中的繼電保護(hù)整定結(jié)果。所以將受到開斷線路影響的某區(qū)域中的繼電保護(hù)裝置整定值區(qū)域叫做擾動(dòng)域。想要確定擾動(dòng)域，首先需要定一個(gè)小數(shù)ε，這樣，一旦有某條線路有開斷現(xiàn)象出現(xiàn)，就要以開斷線路為圓心，由內(nèi)向外逐層計(jì)算經(jīng)過同一層線路保護(hù)的短路電流值，同時(shí)對開斷前后分別經(jīng)過繼電保護(hù)的短路電流進(jìn)行比較，如果兩者之間的電流差值≥ε，就需要繼續(xù)向外查找；弱兩者之間的電流差值約等于ε，則表示已到達(dá)擾動(dòng)域的便捷。圖2所示為兩者電流差值≤ε的線路所組成的擾動(dòng)域。

2.2減少重復(fù)斷開同一線路的方法

計(jì)算機(jī)在計(jì)算繼電保護(hù)整定值的時(shí)候，不能再按照之前的繼電保護(hù)循環(huán)的方式來確定整定計(jì)算的先后順序，而應(yīng)該按照開斷線路的循環(huán)來對繼電保護(hù)整定計(jì)算的先后順序進(jìn)行調(diào)整，從而有效地減少出現(xiàn)多次重復(fù)開斷同一段線路的現(xiàn)象。例如，當(dāng)對圖1中B到C的線路進(jìn)行開斷時(shí)，只要分別對A到B線路中保護(hù)1以及E到C線路中E側(cè)的保護(hù)的整定值進(jìn)行計(jì)算，就可以避免多次重復(fù)地對B到C線路進(jìn)行開斷。

2.3創(chuàng)新繼電保護(hù)整定計(jì)算方法

為了保證繼電保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，電力企業(yè)必須對電力系統(tǒng)中相關(guān)的整定計(jì)算軟件進(jìn)行定期更新，同時(shí)對其運(yùn)行過程進(jìn)行科學(xué)合理的分析和測試，從而保證所有計(jì)算環(huán)節(jié)都能夠通過測試，并且具備一定的嚴(yán)謹(jǐn)性和準(zhǔn)確性。以網(wǎng)絡(luò)等值法為例，如果運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)等值法對電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)整定值進(jìn)行計(jì)算時(shí)，電力系統(tǒng)中任意一條無緣雙端口網(wǎng)絡(luò)圖線路都有可能會(huì)出現(xiàn)問題，并造成局部電力系統(tǒng)振蕩，嚴(yán)重時(shí)還有可能導(dǎo)致兩側(cè)節(jié)點(diǎn)端口出現(xiàn)松動(dòng)。因此在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)過程中，需要將電力系統(tǒng)中的正序網(wǎng)絡(luò)整體裝成一個(gè)無源的雙端口網(wǎng)絡(luò)。

3結(jié)語

總之，在電力系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行過程中，為了確保電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定安全的運(yùn)行，要對繼電保護(hù)整定計(jì)算方式中所出現(xiàn)的問題加以重視，并及時(shí)采取相關(guān)解決措施，以保證電力系統(tǒng)可以安全正常的運(yùn)行。

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[3]陳萍，譚敏.繼電保護(hù)整定計(jì)算存在不足點(diǎn)及改進(jìn)措施[J].電力訊息，2016（08）.

（作者單位：國網(wǎng)寧夏電力有限公司固原供電公司）