變配電站繼電保護配置與整定有關問題分析

傅力

摘要：隨著電力系統的高速發展，電網規模越來越大，提高電力系統的安全愈發重要。繼電保護是確保電力系統安全可靠運行的重要裝置，保護裝置動作的正確性將直接影響整個系統的安全穩定運行。基于此，文章探討分析了變配電站繼電保護配置與整定有關問題，以供參考。

關鍵詞：電力系統；故障繼電保護；微機保護

一、繼電保護的工作原理

測量、邏輯、執行這三模塊是繼電保護的組成部分，可以發揮不同的作用，改進和完善繼電保護的功能。在電力系統出現故障時，一方面要快速的阻止故障的危害進一步擴大，另一方面要監督預防障礙部分攻破薄弱環節。繼電保護的過程兼具快速性與選擇性，所以在配電保護時要注意協調技術，找準切入口，充分利用配電裝置，發揮好繼電保護的功用，努力帶動電力系統的整體性性能的提升。其次，要利用升級后的繼電保護裝置與不正常的用電環境產生一定效應，保護好用電系統的安全，防患于未然。在電力傳輸系統下，保護用電對象時傳輸輸入信號，然后進行下一步的測量工作，采集測量后的信息，與正確值進行輸入的對比，將保護對象保護范圍的異常狀況與環境進行檢測，完善繼電保護裝置的運行效率及可靠性。提升繼電保護裝置的靈敏系數，提升繼電保護中的實施的準確度。最后在于采集測量模塊與給定的整定值相對照，以測量模塊輸出的比較值的性質、大小、次序以及其他參數為根據，進行計算。以得到的邏輯運算值進行最后一步的判定，發出警報命令。

二、繼電保護的一般要求

1、可靠性

不誤動，不拒動，保護裝置本身可靠。常規保護拒動多，誤動少。變電站綜合自動化系裝置（微機保護）自診斷功能能夠及時發現問題拒動很少。受到干擾后容易產生誤動多，隨著產品質量與抗千擾能力的不斷提高，變電站綜合自動化裝置（微機保護）誤動越來越少。

2、選擇性

先切除故障設備，拒動時后備保護或上一級保護才動作。最大限度縮小故障范圍，減少事故停電造成的損失。

3、靈敏性

靈敏系數為流過保護安裝處最小短路電流與保護動作電流（均為一次側電流）之比，為保證保護可靠動作，靈敏系數必須大于規定值，一般為1：2-2.0。靈敏系數達不到要求，就要減小保護動作電流。但減小保護動作電流又會影響保護的選擇性。

4、速動性

速動性要求保護在最短與最合理的時間內將故障切除，保證電系統統的穩定運行，縮小故障范圍，減小故障引起的電力設備破壞程度。以上四點又稱為繼電保護的四大要素。

三、保護配置與整定

1、變配電站綜合自動化裝置（微機保護）保護功能比較全，給變配電站二次電路設計帶來很大方便。有些保護配置已超過電氣設計規范與手冊的規定與要求，在電氣設計規范與手冊沒有修改之前，給保護配置與整定帶來一些麻煩。

現在已經有廠家生產通用型變配電站綜合自動化裝置（微機保護），硬件統一為一到兩種，軟件設計包括各種保護，可根據需要進行組態（保護設置）。產品開發應作到硬件端子定義合理，軟件組態（保護設置）方便，并符合電氣設計規范與設計手冊的要求。

2、變配電站綜合自動化裝置（微機保護）保護整定計算資料還不太全，目前只能根據工業與民用配電設計手冊第七章第二至第六節中常規保護的整定與值計算來進行整定。變配電站綜合自動化裝置（微機保護）精度高，可靠系數與時限階段可取下限，返回系數可取上限。手冊中查不到保護整定計算資料時，可根據廠家提供的資料，或有關資料介紹的經驗數據來整定。也可以將手冊中查不到的保護通過軟件設置來退出。保護功能多，如果整定不合理，反而容易引起保護誤動作。

四、保護整定計算

1、過電流保護

1.1過電流保護按躲過可能出現的過負荷電流來整定。動作電流等于過負荷電流乘以可靠系數與接線系數，再除以繼電器返回系數與電流互感器變比。變壓器與高壓電容器的過負荷電流等于變壓器與高壓電容器的額定電流乘以過負荷系數。有高壓電動機的電源進線與母線分段斷路器的過電流保護要考慮高壓電動機的啟動電流。

動作時限一般取0.5一0.7s

1.2除以繼電器返回系數是為了保證選擇性。繼電器返回系數等于繼電器返回電流除以繼電器啟動電流。返回系數恒小于1，返回系數越小，返回電流就越小于啟動電流。當下一級保護使其過電流保護啟動，下一級保護動作后，電流仍然大于繼電器返回電流時，繼電器不能返回，就會發生越級跳閘。繼電器返回系數一般取0.85，變配電站綜合自動化裝置（微機保護）的返回系數由軟件來決定，范圍為0.7一1.0，保護整定時可根據要求進行設置，一般取0.9。有些變配電站綜合自動化裝置（微機保護）沒有給出返回系數設置，軟件已經按0.9設置，保護整定時返回系數可按0.9進行計算。

1.3設計手冊中高壓電動機保護配置中沒有過電流保護是有一定道理的，因為高壓電動機保護沒有與下一級保護配合的問題，又不可能作為下一級保護的后備保護。電流速斷保護與過負荷保護相結合，可以實現過電流保護。有些變配電站綜合自動化裝置（微機保護）高壓電動機保護有過電流保護，就出現了如何整定的問題，需要進行討論。

2、過負荷保護

2.1變壓器、高壓電動機與高壓電容器的過負荷保護按變壓器、高壓電動機與高壓電容器的額定電流來整定。動作電流等于其額定電流乘以可靠系數與接線系數，再除以繼電器返回系數與電流互感器變比來整定。

動作時限一般取9一15s。

2.2設計手冊中線路與母線分段斷路器保護配置中沒有過負荷保護，有些變配電站綜合自動化裝置（微機保護）線路與母線分段斷路器保護有過電流保護，就出現了如何整定的問題，也需要進行討論。

2.3配電設計手冊規定低壓側斷路器有過負荷保護時，可不裝設專用的過負荷保護，變配電站綜合自動化裝置（微機保護）帶有定時限與反時限過負荷保護，應加以利用，但要處理好選擇性配合問題。

2.4變配電站綜合自動化裝置（微機保護）有定時限與反時限過負荷保護，保護選擇性配合級數少時，保護整定時應優先選用反時限過負荷保護。

3、高壓電容器不平衡電流保護

3.1 對于雙星形接線的高壓電容器，可以在兩個星形的中性點連接線上安裝電流互感器，當高壓電容器內部發生故障，申性點電壓發生漂移，安裝在兩個星形的中性點連接線上的電流互感器就會有不平衡電流輸出，可用來作為高壓電容器不平衡電流保護。

3.2 對于三角形接線的高壓電容器，要實現不平衡電流保護，就要在三角形各邊上安裝電流互感器，再將三個電流互感器二次側串聯后，才能取得不平衡電流，所以三角形接線只適用于大容量高壓電容器補償。

結束語

隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢是計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了廣闊的活動天地。總之，繼電保護必將隨著各種技術的進步和發展呈現更新的特征，也將獲得更廣泛的應用。

參考文獻

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