摘要：继电保护整定计算用的运行方式，是在电力系统确定好运行方式的基础上，在不影响继电保护的保护效果前提下，为提高继电保护对运行方式变化的适应能力而进一步选择的。整定计算用的运行方式选择合理与否，不仅影响到继电保护效果，也会影响到继电保护的配置与选型的正确性。本文研究了接地距离保护和零序过流保护的关系及各自的计算条件，三相不一致保护和电缆线路的零序补偿系数的整定，与中压侧保护在时间上配合的问题，互感线路对后备保护整定的影响以及关于线路后备保护之间失配的问题。
关键词：继电保护；整定；计算；保护
1接地距离保护和零序过流保护的关系及各自的计算条件
接地距离保护和零序过流保护都是保护线路上发生几率最大的单相接地故障，两者各有优缺点：接地距离保护I段的保护范围稳定，不受运行方式变化的影响，接地距离II段保护的灵敏度较高，时限较短，而零序过流保护III段为了躲最大非全相电流使灵敏度降低，动作时间延长；但零序过流保护受过渡电阻的影响较小。在大过渡电阻接地的情况下，阻抗继电器可能拒动，而零序过流保护可能相继动作。
接地距离保护的后备段间配合时，已经考虑电网其余线路的N-1轮断运行方式，而零序过流保护的后备段间配合时，目前没有考虑电网其余线路的N-1轮断运行方式。这是因为，零序过流保护受电网运行方式变化的影响较大，若考虑N-1轮断计算，后备保护段之间配合起来要困难得多，势必增加大量的失配线路，而且，在正常运行方式下，使保护性能变差，保护范围缩小。权衡这些利弊，我们在计算零序过流保护的后备段时，选择不考虑电网线路的N-1轮断运行方式。
在保护的整定配合方面，我们遵循加强主保护，合理简化后备保护的整定原则，能更好地保证系统的稳定运行。考虑到零序保护一段受运行方式的直接影响比较大，所以，目前在保证高频保护投入运行的情况下，除了少部分特殊线路之外，220kV电网大部分线路的零序一段保护都退出运行。
2三相不一致保护和电缆线路的零序补偿系数的整定
保护装置中的三相不一致保护投入，整定为240A折成二次值，1.5s。当零序过流保护三段定值在有可能躲不过线路的最大非全相电流时，零序过流保护三段的时间取大于1.8s，考虑与三相不一致保护的时间1.5s配合。
电缆线路的零序补偿系数的整定：高压电网的电缆线路通过屏蔽层接地，因而电缆线路的线路参数差异比较大。架空线路零序电抗和正序电抗的比大约是3左右，而有的电缆线路零序电抗的大小甚至接近正序电抗的大小。线路参数直接影响到后备保护的灵敏性和选择性。所以对于电缆线路的零序补偿系数K，我们整定为0，或者取整定范围的最小值。
3与中压侧保护在时间上配合的问题
有部分220kV线路，由于要满足配合关系或者为了保证灵敏度，零序过流保护二段或距离保护二段躲不过线路对侧变电站的110kV母线，因而需要考虑与中压侧保护在时间上配合的问题。由于根据系统稳定的需要，主变中压侧线路故障时，系统有0.6s内切除故障的要求，再考虑110kV母联开关跳闸时间，增加一个Δt，主变中压侧开关跳闸时间，再增加一个Δt，计算该220kV线路开关跳闸时间，再增加第三个Δt，就是说所计算的220kV线路，零序过流保护二段或距离保护二段的时间应该取1.5s以上。如果整定为1.5s使后续线路保护配合困难，可以考虑110kV母联开关和110kV出线开关同时跳闸，则220kV线路后备保护二段时间取1.2s。
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4互感线路对后备保护整定的影响
当互感线路Ⅰ与Ⅱ同时正常运行时，线路Ⅰ上流过的零序电流将在线路Ⅱ产生零序感应电流，使线路Ⅱ流过的零序电流减小，相当于线路零序阻抗增大。
当互感线路Ⅰ停运检修并在两侧接地，电网接地故障时，线路Ⅱ所通过的零序电流会在线路Ⅰ中产生零序感应电流，此电流反作用于运行中的线路II，使其中产生感应电势，导致零序电流增大，相当于线路零序阻抗减小。
在我们现在使用的整定计算软件中，互感线路对接地后备保护整定的影响问题可以通过两个办法来解决。一是引入测量阻抗的概念，就是将线路阻抗值在考虑互感影响后，折算成测量阻抗，来进行接地后备保护的计算。这样在配合关系和进行其他的操作时，就不需要作更多的考虑，计算的结果也比较符合实际；第二种办法是，补偿系数K根据不同的运行方式，自动调整成不同的值。这就需要根据互感线路的实时运行状态及时更改K值，所以使用时给运行带来相当的困难。我们目前采用了第一种方法，即引入测量阻抗的方法。
5关于线路后备保护之间失配的问题
一般来说，后备保护的配合遵循逐级配合的原则。但是由于受电网结构限制和短路电流水平分布的影响，在整定计算时，遇到不满足正常运行及正常检修运行状态下的选择性要求的情况，不可避免地需要设置失配点或失配线路。在哪里设置失配点都需要经过慎重考虑。比如是双回线路或者遇到只有两回出线的枢纽变电站，如果两回出线之间定值失配，故障时同时跳闸会造成该变电站全站失压，或者在整个电网起到特殊、重要作用的线路，都会考虑尽量将失配点调整到其他的地方。
分析后备线路保护失配的原因可分为以下几种：
1）由于本线路和相邻线路的长度差别较大，本线的灵敏度和配合关系不能同时满足，为了保证灵敏度，设本线为失配线路，与相邻线路在保护范围和时间上不能同时满足。
2）后一级线路的灵敏度和配合关系不能同时满足，而且后一级线路在系统中比较重要或者是双回线，不宜设为失配线路，因此抬高本线定值，使后一级线路能满足灵敏度和配合关系，本线设为失配线路。
3）本线路是短线路，按一般的灵敏度计算原则取值会使多条后一级较长线路的灵敏度和配合关系不能同时满足，因此抬高本线路定值，即设本线路失配，以避免多条后一级线路失配的情况。
4）本线路和其它几条线路形成一个小环，线路间长度差别较大，双向的配合关系都是循环的，无法满足规程要求，因此在双向须分别设置一个失配点。经过调整，选择其中一条线路，设其两侧失配，以避免多条线路失配。与相邻线路高频保护配合，意思是整定范围躲相邻线路末端故障，时间取1s以上，躲相邻线路单相重合闸的时间。与高频保护失配是指动作时间整定成不足1s，或者保护范围超过相邻线路，而伸进再下一级相邻线路或者更远。
参考文献：
[1]罗跃胜，李银红，李一泉，朱晓华.高压电网线路后备保护整定计算简化方案探讨[J].广东电力，2012，25（04）：76-80.
[2]朱晓华，曾耿晖，张葆红.对220kV线路后备保护整定计算原则的简化[J].广东电力，2011，24（08）：31-34.
[3]郑志遥. 高压电网通用型保护整定计算研究[D].华中科技大学，2008.
作者简介：
宋建尧，男，1988年7月出生，大学本科毕业，助理工程师，研究方向：继电保护，工作单位：国网瓦房店市供电公司。
论文作者:宋建尧,尹世达,李旭,孙作安
论文发表刊物:《河南电力》2018年12期
论文发表时间:2018/12/3
标签：线路论文; 失配论文; 电网论文; 灵敏度论文; 时间论文; 过流论文; 方式论文; 《河南电力》2018年12期论文;