继电保护及整定计算方法
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继电保护及整定计算方法范文第1篇
随着经济的发展，电力系统也不断扩大和改进，以大容量、高参数为主的机组成为配电网工作中的主要重点，对电力稳定性和动力设备的安全性提出了有效的保证。配电线路保护装置不仅集成了各种新技术和新设备的可靠性要求。同时在工作中由于自然、人为或设备故障等因素引起的配电故障不断涌现，严重影响着整个设备运行安全，同时也造成了经济发展严重受损和制约。因此在目前的电力系统中，继电保护就显得十分重要，是确保电力运输效率和质量的主要衡量标志。
一、高压电网继电保护整定计算
继电保护装置广泛应用于高压电网之中，通过在工作中对于响应单方面电气量的不断增加，要求保护模式也日益繁杂，现阶段的主要保护方式有继电器保护，零序电流保护，三相电流保护，距离保护和接地距离保护。这些保护方法和保护措施是一种固定行为特征的非自适应继电保护的整定，是通过对整定值进行离线计算获得和保持不变的操作。进而根据继电保护整定计算原则，使得这些整定方式不受影响，计算机整定之中的关键环节。
1、整定计算步骤
在目前的高压电网整定计算过程中，最常见的计算方法是想分量发和序分量法的计算模式，这种计算措施和计算方式在目前的电力系统中最为常见；其次是故障电气继电保护装置的整定值计算方式，是通过继电保护在电力系统中的适应能力和电压变化量来进行合理分析和整定计算的过程。分别对应电力系统的操作模式计算的最大程度的保护动作值继电保护整定计算的，根据每组继电保护电力系统的运行模式相对应的奇偶校验保护的灵敏度最小的，和拖延采取行动的继电保护II，III段和IV段，在时间，以满足严格的匹配关系的控制要求。
2、整定计算中存在问题
（1）计算非全相振荡时正序网络阶段的输出开路电压不计划和影响的网络结构，造成严重的错误的计算结果；
（2）继电保护计算延迟时间的行动的价值为分支因子，导致行动值计算结果误差；
（3）计算分支系数不充分考虑电力系统运行方式的分布变化，导致分支系数本身存在误差；
（4）继电保护整定计算过程中使用的线性过程，造成重复相同的计算分支系数；
（5）继电保护整定计算过程中的断电保护电路总线是连接线，无法找到最不利运行模式的电力系统。
二、电流速断保护计算
由于10kV线路一般为保护的最末级，所以在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。
1 按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。
Idzl=Kk×Id2max式中：Idzl为速断一次值；Kk为可靠系数，取1.5；Id2max为线路上最大配变二次侧最大短路电流。
2 当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时（复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外），线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×（Igl-Ie） 式中： Kn为主变电压比，对于35/10 降压变压器为3.33；Igl为变电所中各主变的最小过流值（一次值）；Ie为相应主变的额定电流一次值。
3 特殊线路的处理：
1）线路很短，最小方式时无保护区；下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合（即取1.1倍的下级保护最大速断值），动作时限较下级速断大一个时间级差（此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了）。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。
2）当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。
三、分支系数计算方面存在的问题与解决对策
1 存在的问题
显而易见，最小分支系数对应的电力系统运行方式与最大短路电流对应的电力系统运行方式不一致，即继电保护延时段动作值对应的电力系统最不利的运行方式是一种实际上根本不存在的虚拟运行方式。分支系数的引入造成了相间电流保护延时段动作值偏大，偏大程度取决于电力系统网络结构复杂程度。
2 分支系数本身存在计算误差
由于电源在电力系统中的分散性和运行方式变化的多样性，在继电保护整定计算过程中，难以准确地考虑电源运行方式变化对分支系数的影响。在利用计算机进行继电保护整定计算的过程中，在计及网络操作的情况下，仅考虑了整定保护所在线路对侧母线上直接连接电源的运行方式变化对分支系数的影响。这种处理方法给分支系数的计算带来了误差。
四、整定计算对策及建议
1 励磁涌流问题
1.1 励磁涌流对继电保护装置的影响
励磁涌流是变压器所特有的，是由于空投变压器时，变压器铁芯中的磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6～8倍，并且跟变压器的容量大小有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定时间系数衰减，衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关，容量越大，时间常数越大，涌流存在时间越长。
1.2 防止涌流引起误动的方法
励磁涌流有两个明显的特征，一是它含有大量的二次谐波，二是它的大小随时间而衰减，一开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零。利用涌流这个特点，在电流速断保护装置上加一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置（或只作简单改造）。
2饱和问题
2.1饱和对保护的影响
在10kV线路短路时，由于饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，使保护装置拒动，故障要由母联断路器或主变后备保护来切除，不仅延长了故障时间，使故障范围扩大，还会影响供电的可靠性，且严重威胁运行设备的安全。
2.2 避免TA饱和的方法
避免TA饱和主要从两个方面入手，一是在选择TA时，变比不能选得太小，要考虑线路短路时TA饱和问题，一般10kV线路保护TA变比最好大于300/5；另一方面要尽量减少TA二次负载阻抗，尽量避免保护和计量共用TA，缩短TA二次电缆长度及加大二次电缆截面；对于综合自动化变电所，10kV线路尽可能选用保护测控合一的产品，并在控制屏上就地安装，这样能有效减小二次回路阻抗，防止TA饱和。
继电保护及整定计算方法范文第2篇
关键词：继电保护;整定计算;运行方式
中图分类号：TM744 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）35-0086-02
随着社会的进步和经济的迅猛发展，高参数、大容量的电力设备在电网得到广泛使用，人们对供电可靠性具有更高的要求，因此确保电网的可靠运行日益重要。然而在实际中，由于各种因素的影响，配电网系统的稳定性和可靠性受到严重影响。为了确保配电网运行的可靠性，除了要配置性能良好的继电保护装置，对其整定计算也必须加以重视。继电保护的整定计算不同于配电网中电流计算那样简单，计算方法十分繁琐、复杂。目前，国内对于整定计算要求必须按照继电保护对应电力系统最大的运行方式进行，对于灵敏度的检验则要按照最小的运行方式进行。然而上述采用的整定计算存在一定的不足之处，下面对其进行分析和探讨。
1 继电保护原理及整定计算
1.1 继电保护的要求和原理
为了确保配电网能够安全、可靠运行，继电保护必须满足以下要求：可靠、迅速、灵敏且具有选择性。继电保护工作原理包括以下两种：①保护电网输电线一端反应电气量。如果配电网的反应电流升高，必须对其实行电流保护，如常见的零序电流保护、相电流保护等。②对配电网输电线反应外部、内部故障的电流进行相位和功率差动保护。
1.2 整定计算
目前，国内继电保护通过对整定值采取离线计算，并按照整定计算的相关原则，避免继电保护受到外界干扰，这种方法具有以下两方面的特征：①不具有自适应能力;②具有固定行为特征，即计算所得到的整定值在运行时是恒定的。在进行整定计算时，通常选择序分量法、相分量法和故障电气保护的整定计算，这是目前应用最为广泛的计算方法，此方法是按照配电网电压变化和继电保护的适应性来对电力系统进行分析和计算的，然而在具体计算过程时还存在一定缺陷。
2 继电保护整定计算存在的问题
虽然人们对继电保护整定方法进行了很大改善，然而在具体计算时仍存在各种问题，主要具有以下四方面的不足。
2.1 分支系数计算偏差较大
在进行整定计算时，对于分支系数的选择没有足够重视，对于分布式电源运作变化趋势而导致分支系数的变化没有认真考虑，因此造成分支系数和实际存在较大差异，最终造成整个整定计算结果偏差较大，进而造成延时时段动作值参数出现错误。在进行延时时段参数整定计算时，对于分支系数的选择出现错误，从而导致整个计算结果出现错误，进而导致整定计算结果出现误差。
2.2 断相口位置开路电压参数误差较大
若配电网系统处于非全相震荡状态，在进行整定计算时，必须要考虑网络结构对电压参数的影响，否则会造成整个运算量过大，并且可能出现严重的偏差。
2.3 不同运行方式的选择
在进行整定计算时，若仅仅将继电保护所在线路的母线进行分开，并未考虑其他方式对系统运行的影响，这样会导致出现故障控制范围过大。
2.4 对线性流程运用过高
在对分支系数进行计算时，对线性流程运用较高，进而造成对于分支系数计算重复率过高，对继电保护系统的整定计算速率造成较大的限制。
3 继电保护整定计算的解决措施
3.1 分支系数的计算
在继续整定计算时，要考虑多个方面造成的影响，如果分布式电源发生了变化，必须重新对其所在区域的继电保护进行重新计算，最大限度地减少分支系数的误差，确保继电保护整定计算的准确性。
3.2 断相口开路电压的计算
在进行继电保护整定计算时，关键的计算对象是配电网的运作线路在非全相运作同时具有明显振荡情况下的电压参数。对于已经确定的配电网，发电机的等值电势参数、断相口电压参数、等值阻抗的参数之间都具有相关性。然而如果根据常用整定方法就会出现计算量过大，造成此问题的原因主要在于：发电机的等值阻抗和电势参数都在暂态稳定状态下计算，而其实这两个参数对着电网结构的变化也不断发生变化。再次计算时必须对上述参数重新计算，这就会导致整体运算量过大。因此，通常在进行计算时都假设发电机的电势幅值为固定值，并据此对计算公式进行适当、合理的简化。然而这种解决措施也存在一定缺陷，即忽视了网络结构对开路电压参数所造成的影响，所以如果配电网相对复杂，整体结果会出现较大误差。
基于此，对于上述问题可采取以下解决措施：在对断相口的开路电压进行计算时，通常采取网络等值计算方法，采取这种方法不仅能够有效控制运算工作量和工作难度，还能极大提高继电保护整定计算的准确度。对于网络系统模型参数可参考阻抗参数来确定，同时综合叠加原理，提出一种基于双端口网络的阻抗参数等值计算方法，以便得到自阻抗和互阻抗参数。
3.3 运行方式的查找计算与线路流程频率运用的解决
在进行继电保护整定计算时，对于运行方式的查找存在两方面不足：①查找最不利运行方式存在缺陷。按照最不利运行方式计算，具有以下两方面优势：第一，能够有效辅助校验灵敏度参数;第二，能够有效计算继电保护动作值。然而现阶段对于最不利运行方式的查找仅处在继电保护所处线路对侧母线查找阶段，同时采取轮流断开方式也很难有效对系统最不利性做出保证。②在进行整定计算时极易导致断开线路出现重复性。在进行整定计算时，频率进行开断操作，这样不仅造成计算结果误差较大，也会影响整个配电网系统的可靠性和稳定性。
对于运行方式查找过程中存在的不足之处，可通过以下两步进行改进：首先通过相关软件程序确定配电网在开路状态下的扰动域，根据确定的扰动域大概确定继电保护整定结果的取值范围，借助确定的范围对最不利运行方式查找。一般情况下，配电网中所认定的扰动域是指线路出现故障时会被影响到的区域。断开配电网某条线路，以此为圆心从内向外计算断开前和断开后线路的短路电流参数，根据计算结果确定扰动区域的边界和范围。在通过相关软件进行整定计算时，可以通过改变开断线路循环趋势对整定计算顺序进行二次组合，这样就能最大限度地避免频繁对线路进行开断操作，也会极大地减少对线路流程的应用，提高整定计算结果的准确性，也确保了电力系统供电可靠性和稳定性。
4 结 语
随着经济的快速发展，人们对电的需求量急剧增加，电力系统的容量和规模持续扩大，电网结构也越来越复杂，要确保配电网的稳定、可靠运行，继电保护起着十分重要的作用。而作为继电保护关键环节的整定计算方法更是起着关键作用，必须对整定计算方法中存在的问题引起重视，对于存在的问题必须及时采取相关的解决措施，保证配电网的安全运行。
参考文献：
[1] 周志辉，周玲，丁晓群，等.继电保护整定值计算中运行方式选择的新方法[J].电力设备，2010，18（2）：67-68.
[2] 张锋，李银红，段献忠.电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题[J].继电器，2012，22（7）：89-90.
[3] 王慧芳.继电保护整定计算软件中的若千问题分析[J].继电器，2010，20（12）：45-47.
继电保护及整定计算方法范文第3篇
关键词 ：继电保护 ；定值整定 ；在线校核 ；温州电网；在线预警
中图分类号：U665.12文献标识码： A 文章编号：
一、静态短路电流计算方法
目前，短路电流计算一般常用静态网络阻抗等值方法。该方法建模复杂，计算结果往往与实际电网有着较大的差别。随着对电网稳定性、可靠性要求不断提高，此方法渐渐不适宜N-2方式下的要求。
二、动态短路电流计算方法
是基于暂态仿真短路电流在线动态计算方法，可以从能量管理系统(温州局采用OPEN3000）中实时获得电力系统实时运行状态，进行各类短路故障计算，从而更加全面地给出电网各处短路电流动态变化过程信息。
动态短路电流计算方法可以定时触发、人工触发或者事件触发数据接口模块，从OPEN3000获得最新电网运行方式数据，结合自身数据库保存元件参数数据。具体可分以下几种步骤：
1、利用潮流计算程序计算短路故障前系统运行状态，即由潮流计算得到各节点电压及注入功率；计算系统运行参量初值y(0)，并由此计算状态变量初始值 X(O)；根据各元件采用数学模型形成相应微分方程，并根据所用求解方法形成相应电力网络方程。
2、进入暂态过程计算阶段。假定暂态过程计算 已进行到t时刻，这时X(t)和y(t)为已知量 ，在计算X(t)和Y(t)时，应首先检查在t时刻系统有无故障或操作 (参照故障定义)。如果有故障或操作，则需对微分方程和代数方程进行修改，而且当故障或操作发生在电力网络内时，系统运行参量 y(t)可能发生突变，因此必须重新求解网络方程 ，以得到故障或操作后运行参量Y(t+0)。因此，故障或操作前后 X(t)与 X(t+0)相同。
3、进行微分一代数方程组第1步计算 ，根据 x(t)和 Y(t)，采用交替求解法或联立求解法得到 X(t)和y(t)的值；时间向前推进，进 行下一 步计算，直至到达预定时刻tmax。这样，就得到了从0至 t max 时间段内的短路电流数据。通过在 IEEE9节点系统、温州电网 110kV等值系统算例，对静态和动态短路电流计算结果进行比较，可以得出如下结论。
1)动态和静态短路电流计算方法针对相同数据模型，如果对相应参数采用同样处理方法，由动态计算方法得出短路时刻短路电流结果与静态短路电流结果基本一致。
2)动态短路电流计算方法可以考虑系统运行方式、潮流分布、负荷模型、发电机各类调节控制器等因素对短路电流影响，可以给出短路电流变化趋势。
3)发电机参数、负荷数据对动态短路电流计算结果具有明显影响，使在线动态短路电流计算结果更加真实。
三、 保护定值在线校核系统可行性方案
OPEN3000系统通过输出符合IEC 61970标准的公共信息模型／可扩展标记语言 (CIM／XML)文件来导出电网模型，按照可缩放矢量图形(SVG)格式导出厂站图和潮流图，按照E语言规范输出数据采集与监控(SCADA)系统数据以及状态估计结果数据。主要包括直调电厂开、停机方式和线路运行情况等。保护定值在线校核系统从OPEN3000获得继电保护定值计算需要的电网运行信息，结合日检修计划及电网变化方式，保护定值在线校核系统典型配置方案实际运行时，系统各种计算功能由分布式计算平台自动管理。
保护定值在线校核系统可以在线校核一些与系统潮流有关定值，如距离III段保护的定值、零序保护定值、振荡闭锁过电流定值、过负荷保护等，判断这些定值在当前潮流方式下是否可能误动，如果可能误动，则可根据需要发出告警信息给调度员进行处理。
四、保护定值在线校核系统功能
1、短路电流计算
短路电流计算是继电保护定值整定基础，用于模拟、研究各种故障条件下电力系统行为。同时进一步计算出系统各点短路容量。
短路电流计算考虑故障类型包括：单相接地、两相接地、两相相间故障、三相故障。用距离线路首端百分比来表示 。使计算结果更加准确可信，适用于对运行继电保护装置定值实时在线校核。
2、保护定值校核
保护定值校核主要考虑以下内容：线路保护启动电流定值启动系数；线路纵联保护定值灵敏度；母线差动保护定值灵敏度；变压器差动保护定值灵敏度；后备距离保护测量阻抗幅值校核；保护选择性校核；检修方式下保护定值灵敏度校核。
1)后备距离保护测量阻抗幅值校核系统对重载长线路的三段式后备距离保护定值进行校核 ，既要保障对线路末端故障有灵敏度，又要躲过负荷阻抗，保证线路重载阻抗元件不发生误动，同时通过暂态数据模型分析给出计算结果，提供阻抗圆、测量阻抗曲线等可视化表达方式。
2)保护选择性校核
校核上下级保护选择性，主要检查保护是否会越级动作。当前定值能否保证在不同安装地点处保护装置配合下正确切除故障。
3)检修方式下保护定值灵敏度校核
在同一变电站自动轮断元件，形成 N一 1乃至N一2的电网运行方式，校核站内及周围系 统的保护定值，校核在这些方式下灵敏度是否满足要求 。
3、其他分析功能
1)在线电网方式校核功能
为保证电网稳定运行，对于电网运行方式提出各种短期或阶段式方式变化，在线校核系统可实现继电保护定值实时在线安全校核，网络拓扑结构完全可以适应实际一 次电网结构预期变化。
2)在线预警校核功能
在线校核系统能够自动实现在同一变电站内轮断元件，形成 N～2乃至 N一3电网运行方式，校核站内及周围系统保护定值，保证此方式下保护装置不会误动作，必要时发出告警信息，完成在线监测预警校核功能。
3)预期方式校核功能
对于日常计划检修安排，以及电网基建引起陪停方式、电网发生各种预期运行方式变化 ，在线校核系统能够提前进行继电保护定值核查。完全满足电网安全稳定运行对于继电保护提出速动性、灵敏性、选择性、可靠性要求 。
4)在线故障校核功能
对已经发生各种故障，在线校核系统可模拟分析故障电流、故障位置。用户可以输入故障 设备各侧故障电流(稳态电流有效值)，程序自动分析确定故障可能位置及过渡电阻大小，给出用户可能故障类型提示。
五、继电保护定值在线校核系统实用性
继电保护定值在线校核系统可实现对温州电网全部直调线路和厂站 (主变压器和母线 )保护定值的实时在线校核，分别对正常方式和 N―l方式下的保护定值灵敏度合格率进行日统计和月统计，自动显示本厂站内保护定值校核计算详细结果；当鼠标移至某一告警牌时，系统自动显示告警详细信息，包括计算时间、故障形式、定值类型、灵敏度计算值等信息。
继电保护及整定计算方法范文第4篇
关键词：小电阻接地系统；继电保护；整定计算
引言：在电力系统中，小电阻接地系统已经得到了推广使用。而该系统能够利用简单的继电保护装置实现故障的有选择性切除，从而使停电范围得到缩小。但是，有关系统保护整定的问题并未得到明确规定，以至于给系统的使用推广带来了困难。因此，相关人员还应加强小电阻接地系统继电保护和整定计算研究，从而更好的进行该系统的使用。
1小电阻接地系统的继电保护与整定要求
在为小电阻接地系统提供继电保护时，需要满足可靠性、选择性、快速性和灵敏性的要求。首先，针对被保护范围内属于继电保护装置应动作的异常状态和故障，装置应该不拒绝动作。在未发生故障和正常运行状态下，装置则应确保无误动作。其次，系统一旦发生故障，继电保护装置应该实现故障部分的有选择性切除，以确保系统其余部分正常工作。再者，系统一旦发生短路，继电保护装置应立即切除故障，并且能够使短路故障范围得到缩小。此外，针对被保护设备，继电保护装置应具有较强的反应能力，能够灵敏感受各种故障和异常状态，并且动作灵敏。在对小电阻接地系统进行保护整定时，还应该遵循过电流保护原则确保出线整定的灵敏度。而在需要进行非本线故障躲避时，则要确保出线整定值为本线路流过的最大电容电流。考虑到小电阻接地故障电流值容易受故障点接地电阻的影响而出现变化，所以还要在确保选择性的基础上，选择尽量提高系统灵敏度的整定值。
2小电阻接地系统继电保护的研究和整定计算
2.1继电保护分析
在配电网中，主变压器的低压侧一般采取的是接线形式，并未在中性点处连接接地电阻。在母线上，则连接有Z型接线的三相变压器，其中存在有由两段极性相反绕组构成的三相铁心，而两段绕组则采取Z型联结法，形成了星形接线。而多数变电站使用的变压器为接地变压器，在高压侧连接接地小电阻，低压侧则为供站用负荷[1]。根据具体的负荷情况，则能够完成容量选择。按照规定，想要获得符合继电保护要求的继电保护，还要使用100-1000A的接地故障电流。所以在进行接地电阻大小确定时，可以根据该项要求和实际电网参数完成电阻值的计算分析。
2.2整定计算研究
在发生单相接地时，小电阻接地系统的电流较小，不属于有效接地系统。此时，可以按照小接地电流系统展开分析。具体来讲，就是将线路看成是全网络A相接地，接地点将流过各线路的B、C相电容电流，并且流过接地变的零序电流。通过分析可以发现，A相电压为0，接地故障电流在接地小电阻上的压降为URO，B相对地电压可以利用公式“UB=UBA=UB-UN”和“UN=-EA-URO”计算，可得UB= EAe-j150°-URO，而UC= EAe-j150°-URO。由于小电阻压降较小，所以可以忽略为0。此时，中性点电压与相电压接近，B、C相电压则比正常相电压高出倍。而三相之间拥有基本对称的线电压值，为相电压的 倍。此外，接地变各相均有零序电流流过，并且有接地故障电流流过。由于接地变侧无电源，所以正、负序电流分量为0。利用对称分量法计算可知，流过接地变各相电流均为IRO的1/3，并且拥有相同的方向[2]。在故障发生时，线路出现A相接地。由于是按照躲变压器负荷实现接地变过流保护的负荷电流整定的，所以无法完成线路单相接地时的各相电流的躲避，因此将导致故障线路与接地变同时跳闸。由此可知，采取之前的整定计算方法具有一定的可行性。
2.3整定方法探讨
根据小电阻接地系统单相接地时的特点，可以实现系统保护整定，从而为系统提供继电保护。首先，在接地变相间电流保护上，可以采取电流I段保护和电流II段保护这一整定方法。在I段保护上，可以根据低压侧母线故障时的最大短路电流实现主变低后备配合整定。在II段保护上，可以躲过外部接地故障时的变压器相电流和接地变额定电流实现保护整定。其次，在接地变压器零序电流保护整定上，可以将该种保护作为后备保护，进行接地变中性点电流的选取。而按照电压等级母线接地故障的灵敏度，则可以完成零序电流定值整定，继而使其与出线零序电流保护相互配合。在保护出口动作逻辑整定上，还要结合实际情况采取整定方法。如果系统电容电流超出了整定计算数值，还要整定为时限跳母连断路器，从而避免给设备造成损害[3]。再者，在出线相电流及零序保护整定方面，需要使接地变保护和主变保护应该实现逐级配合，以确保保护装置能够在故障发生时优先动作。
结论：随着城网电缆数量和用电负荷的增加，小电阻接地系统也得到了广泛的应用。而想要为小电阻接地系统提供有效的继电保护，还要做好装置的保护整定。如果整定不当，则会出现停电范围扩大或继电保护装置误动作的现象，从而不利于电网的管理。因此，相关人员还应该加强小电阻接地系统的继电保护和整定计算的研究，以便为电网供电的可靠性提供更多保证。
参考文献
[1]鲍有理，季东方.小电阻接地系统零序电流Ⅱ段保护整定策略研究[J].江苏电机工程，2014，05：25-27.
继电保护及整定计算方法范文第5篇
关键词：继电保护 运行方式 运行方法 步骤
确定电力系统运行方式是继电保护整定计算的先决条件。在电力系统的实际操作中，确定下来的定值是不能频繁改动的，所以定值需要能够适应系统的各种运行方式。因此在整定计算过程中，要得到正确合理的定值需要考虑各种可能的运行方式，并在这些运行方式下取得相应的计算量。
但是，随着电力系统规模扩大和电网结构的不断变化，电力系统的运行方式变得越来越多，对所有可能的电力系统运行方式进行整定值计算存在计算量大、消耗时间长等问题。如何从复杂的系统运行方式中选择具有代表性的系统运行方式进行整定值计算并保证结果恰当合理，是继电保护整定值计算人员和继电保护整定值计算软件编制人员面临的新任务。
本文针对传统选择方法的缺点提出了一种基于耦合度的选择方法。此方法可以缩小运行方式的选择范围，解决了继电保护整定值计算中运行方式的选择问题。只有对继电保护的定值确定正确性，才能使其准确动作的发挥自身的技术性。在整定计算中，各种不同的继电保护原理都被要求满足运行方式的选择和灵敏性，所以要经过分析选择作为计算依据的运行方式。在实际的运行中电网的运行方式是多样的，而在整定计算各故障电流时使用的运行方式会比实际中的要极端，所以整定计算中，运行方式的选择缺乏全面性及合理性。
1 运行方式的分析
经过对实际的电网中运行方式和整定计算时选择的运行方式进行研究得出，整定计算采用的运行方式可以分为电网的供电方式、厂站大小的方式以及设备检修。
电网的供电方式指无需考虑厂站中设备的运行情况，只在意输电线路在电网中的运行情况。因为电网的供电方式不分大小，对缩小运行方式起到关键性作用。环网运行型的电网中的供电方式是指线路的停用;分区运行型的电网中的供电方式是指高电压等级为低电压等级的供电，而分区运行型的电网普遍是开环运行，即厂站的某一刻只由一个高电压等级供电，不同的高电压等级供电就有不一样的供电方式。
厂站大小方式指无需考虑进线和出线运行情况，只在意变电所、发电厂的内部设备的大小运行方式。设置大运行方式是把所有的设备运行，外接的电源和变压器接地方式也都按最大方式运行，如果只有一台主变接地，可以选择小的零序阻抗接地。反之，设置小运行方式是停运部分设备，如果有两台主变，停运大的，外接的电源和变压器接地方式也都按最小方式运行，小的电源停运，选择大的零序阻抗接地。
电网的供电方式和厂站大小方式即构成了电网中的各种实际运行方式，但因为整定计算使用的电气量是通过极端方式得到的，所以在普遍的运行方式下应再按一定的规则检修掉一些设备。缩小计算的范围，增加计算的可靠性。
2 运行方式选择的方法
采用合理的编制程序，通过计算机把各种运行方式结果组合出来，从中选取适合的运行方式，这样不仅会提高整定的工作效率，还可以提升保护装置的性能。从理论方面来讲，整定的线路包含n个元件时，运行可能方式有C■■+C■■种。尽管计算机高速，但数目惊人，工作量大。根据实践的经验总结，某些元件变更运行方式对故障电流仅有很小的影响，可以在整定计算中忽略。因此，选取影响较大的、排除较小的运行方式，可以保证整定计算的可信度。而判定运行方式对故障电流的影响依据是关键。
2.1 建立模型。建立节点阻抗矩阵模型对运行方式进行分析。因节点矩阵模型在计算过程中的节点是直接截取并重复性高，计算便捷。在整定计算中还应考虑到投入支路及断开后的相邻支路的系统参数的计算。网络节点矩阵会随着电力系统中的结构变更而变化，处理此种变化的方法有：第一，直接修复节点网络矩阵，再根据新节点网络的方程计算所需的电路。第二，用补偿和局部修正节点网络矩阵，再计算变化后的网络情况。而对改变一般的线路运行方式可以采用支路的追加进行修正。
计算电力系统网络的方程是：U=Z*I，Z表示n阶方阵。在网络节点i和j间追加支路，阻抗矩阵为Z’，各个元素都会随之产生变化。依据支路追加计算方法，若计算中断开一条支路，则追加同值的负阻抗支路进行处理。即断开支路是R+jx，追加同值的负阻为-R-jx。如果电力网络中的Lij线路断开，矩阵Z变成Z’，追加的阻抗支路为Zij，而Z中各元素均有变化。
2.2 运行方式的变化对故障电流造成的影响。运行方式的变化对零序电流的定值影响大，使整定计算的配合困难。当电力网络的元件运行发生变化，阻抗矩阵也随之从Z变成Z’，假设发生两相接地故障产生零序电流，分析零序电流在支路中的分量大小。则任意一个节点的零序分量为：UI（0）=Zif（0）・If（0），而任意支路的零序分量为：Iij（0）=■=■・I■，U是故障处电压，由阻抗矩阵与源节点的电流得出。从式中可以看出，当运行方式有变化时，即某一条线路的断开会使阻抗矩阵中的各元素产生变化，并使等值阻抗也发生变化，最终引起支路的零序电流分量的变化。
2.3 提出耦合度。耦合度是指保护元件和各元件间相关程度的量。以上分析得知，电流的变化是由阻抗发生变化引起的，而阻抗矩阵中各元素对电流的大小变化所起作用不同。如果阻抗代替电流变化元素，计算电流变化的过程就变成了计算阻抗变化，而阻抗变化可以由阻抗矩阵中得出，计算过程就简单了。自阻抗是在短路电流的计算中重要的量，与零序电流的变化基本一致。所以称保护元件与各元件之间的耦合关系程度为耦合度，耦合度的值为0-1，越大表示越强的耦合关系。其他元件改变运行方式时对保护的线路产生的短路电流影响大小也可用耦合度表示，越大表示耦合度强，小表示耦合度弱。这种方法的判断只需要原始阻抗矩阵中的元素，在整定计算时，可以先确定耦合度再选择运行方式。也可以列出运行方式的总数，按耦合度大小依次运行。这种操作既简单又实用，避免了计算的复杂化。
3 实现运行方式选择的步骤
3.1 运行方式选择的内容。通过耦合度分析，保护元件和其他元件间的关系程度衡量以p表示，设定阀值为a，当p大于a时，就需要参与投入或者断开的组合运行方式;当p小于a时，该元件可以不参与运行方式组合。如要控制元件数目，可设定限值N，依据分析，把p按大小列出，选大的元件。确定参与的元件，即集合A，此集合内参与运行方式的元件对故障电流的影响大，需考虑到运行方式在许可范围内的变化。
另外运行方式的组合原则还应遵守：第一，保护端的相邻节点应进入集合A;第二，某些元件不能停运的，即便在集合A中，也不考虑变化运行方式;第三，某些元件停运会影响其他的运行，即便不在集合A中，也应考虑变化运行方式;第四，按运行部门的规定最大最小的参与运行方式组合，不具体到机组和变压器。
3.2 运行方式选择的流程。运行方式的过程有：第一，分析保护元件和各元件间的耦合度;第二，按网络状况确定阀值a和N的大小，以获得A;第三，修正A，确定其适合的运行方式。计算步骤为：发现故障点-确定耦合度-根据p、N得出A-修正元件-选择运行方式-计算出整定计算参数。对结果进行比较，选取最终的参数，记录适应的运行方式。
4 结束语
本文探讨了继电保护整定计算中运行方式的选择分析，提出了耦合度的运行方式选择方法。降低了整定计算的复杂化，缩小了运行方式的范围，从而提高整定计算结果的准确性。
参考文献：
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