王韬玮

（广西电网有限责任公司贵港供电局）

电力继电保护整定计算原理及其研究

王韬玮

（广西电网有限责任公司贵港供电局）

随着电力企业的发展以及电力系统容量的延伸，电网结构日益复杂，电力系统频频出现安全隐患。然而，一旦出现电力故障势必会影响人们正常地用电安全，还可能酿成安全事故。由此可见，当下电力系统的发展正面临巨大的危机挑战。因而，加强电力继电保护刻不容缓，但要完善电力继电保护还需要妥善解决整定电力继电计算原理的危险点。基于此，本文就以电力继电保护整定计算原理及其研究为论文课题，系统地进行研究。

电力继电保护；整定计算原理；危险点

在南方电网规模日益扩张的背景下，很多南方区域的电网调度部门为完成电力继电保护整定计算，投入了大量的人力和财力。然而，从当前南方电网的发展局势看，单独依靠短路电流计算分析工具已经无法适应当前形势的变化，必须强化电力继电保护整定计算原理的深度开发。为此南方电网电力调度中心特意着力于电力继电保护装置的功能运用上，争取实现电力继电整定计算原理准确核算。

1 电力继电保护特点

1.1 电力继电保护原理分析

电力继电保护是根据电力系统中电力元件出现异常情况比如电流、电功率的异常变化或者是电流意外短路等，进行电力继电保护。随着当下电力系统的发展，电力继电保护在供电企业中所占据的位置越来越重。然而，电力继电保护大部分都只是反映电力系统故障（如通过电流增大和电压降低以及电流电压间相位角变化），虽然这样的电力继电保护模式对电网的安全运行能起到一定的保护作用，但随着电网结构日益复杂，这种电力继电保护显然不适用当前电力故障的排查[1]。

1.2 电力继电保护自动装置的作用

由于南方地区多阴雨天气，而且电网结构异常复杂，因此在电网的运行过程中会出现一些电力故障问题。此外，近些年南方居民用电需求不断增加，为了满足居民用电量，电网的运输功率不断增加，其内在的安全隐患也随之增大。针对此种情况，在电网的运行过程中安装电力继电保护安全装置尤为重要。以下则是该电力继电保护装置的作用阐述[2]：

1.2.1 及时反映电力故障

电力继电保护安全保护装置可以在电网发生安全运行故障的过程中，及时的帮助设备脱离电网，避免引起更大的电力故障，减少了电网运行过程中的设备损坏。

1.2.2 及时反映异常状况

电力继电保护装置能够在电网设备出现异常情况时，及时的发出预警信号，使电力维修人员第一时间对电网故障进行故障查看和设备检修。

1.2.3 变电站的自动化

电力继电保护安全装置可实现变电站的自动化，简言之，电力继电保护装置可以让电力继电保护装置直接与高压设备配合工作，减少了中间流程。

2 电力继电保护整定计算原理研究案例分析

2.1 案例背景

本文南方某电网的实际运行状况，计算一个局部电网为220kV母线短路流经的短路电流和母线电压。具体如图1所示。

首先建设4号电路节点出现电路故障，以下则是电力继电保护整定计算中对单相短路和三相短路的诊断结果。

2.2 220kV输电网单相接地故障整定计算数据

因为电力故障的接地点没有一个明确的规定，因而本次实验先假设A相接地，其具体的整定计算结果如表1～2。

3 电力继电保护整定计算原理研究分析

电力继电保护整定计算原理的运用的最终目的是保护的整定计算。因为电力继电保护整定计算是一项系统性较强且计算步骤繁杂的工作，而且整定计算还需要电网上下级之间的密切配合，才能进行整定计算主辅定值的整定[3]。在继电保护发展日益完善的今天，电力继电保护装置已经从单一化逐渐多度到当下的综合化和智能化，电力继电保护装置含有大量整定值，尤其是电力继电保护主保护定值，它直接关系到电力系统的安稳运行。与此同时，电力继电保护整定计算原理还需要从电力继电保护定量化多方面进行完善，减少电力继电保护整定计算的危险性。

图1 220kV母线图

表1 短路点三序电压、电流、阻抗值表

表2 短路点三相电压、电流及其电容量值

3.1 电力继电保护的整定计算

电力继电保护的整定计算最终结果是给出电力继电保护装置的额定值。因此在电力继电保护整定计算原理中除了自身的整定计算之外，还包括电力继电保护安全配置的选型问题，其次，随着近些年南方电网的发展，其电网结构日渐繁杂。所以，要加强电力继电保护整定计算还需要结合南方电网实际的电力系统结构及其具体的运行状态[4]。根据笔者对电力继电保护整定计算的内容统一得出，其整定计算内容主要是绘制电力系统接线图的绘制，建立电力系统设备参数表；以及建立电流电压互感器参数表和各节点短路计算结果表等等，最重要的是计算出它们的整定值，便于下一步的整体计算分析和结果核实。然而，碍于电力线路自身分布的复杂性和电力负荷的多变性特点，要想保证电力继电保护整定计算合理性，还需要对电力继电保护装置进行相对应元件的选型。

3.2 短路电流的整定计算原理

（1）相间短路电流。相间短路电流是指以单侧电源拓扑结构为辐射形网络，流过电力继电保护装置的最大短路电流则出现在最大运行方式，反之则相反[5]。通常而言，短路电流与对侧电源的运行没有任何的关联，因此在整定计算中可按单侧电源的方法进行整定计算。需要注意的是电力继电保护中最小短路电流的计算，需要按照闭环运行方式进行整定计算，与此同时还需要考虑运行的变压器、电阻值等问题。

（2）零序短路电流是指以单侧电源拓扑结构为辐射形网络[6]。零序短路电流在对流过电力继电保护装置的最大零序短路电流，可按相间短路中中整定计算的方式进行计算，与此同时，还需考虑电力继电变压器接地点的位置变化。

4 结语

综上所述，随着电力企业的发展，人们用电需求的增加，电网结构也日益复杂，致使电力系统频频出现安全隐患。然而，一旦出现电力故障势必会影响人们正常地用电安全，还可能酿成安全事故。由此可见，当下电力系统的发展正面临巨大的危机挑战。因而，加强电力继电保护刻不容缓，但要完善电力继电保护还需要妥善解决整定电力继电计算原理的危险点。基础此，还需要系统化的对电力继电保护整定计算进行考察和研究以及假设推算。

[1]孙月琴，王同文，王栋，等.电力继电保护一体化整定计算数据模型拼接新思路[J].电力系统保护与控制，2014（17）：55～60.

[2]蔡云峰，徐洋，潘琪，等.基于自定义模型的变压器纵差动保护PSCAD仿真[J].电力系统保护与控制，2015（3）：118～122.

[3]刘宏.电力继电保护的整定计算存在的问题及解决措施[J].企业技术开发（下半月），2014（23）：86～87.

[4]郭晓平，杨硕，许海标，等.发电机失步保护的整定计算[J].电力安全技术，2015（2）：17～20.

[5]邱锦荣.电气主设备电力继电保护装置的整定计算研究[J].三角洲，2014（7）：35～36.

[6]李景辉.电力继电保护整定计算存在的问题分析及解决措施[J].机电信息，2013（27）：11～12.

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1004-7344（2016）05-0055-02

2016-2-5