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摘要：随着科技的进步，继电保护技术将越来越成熟，为保证输电线路的正常、安全、稳定运行发挥越来越大的作用。本文阐述了输电线路继电保护的基本要求及整定计算。
关键词：输电线路；继电保护；基本要求；
引言
继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作,它以电网故障分析为基础,按照严格而复杂的整定计算原则,进行大量的定值计算、比较和筛选。一个整定方案由于整定配合方法的不同,会有不同的保护效果。如何得到一个最优的整定方案,是继电保护能可靠有效发挥作用的关键。
1输电线路继电保护的基本要求
当电力系统发生短路等异常情况时，继电保护根据电气量的变化进行动作，进而使系统不受异常情况的影响。一般而言，继电保护可以分为测量、逻辑和执行三个阶段，基本要求主要包括可靠性、灵敏性、速动性和选择性[1－2]。
1.1可靠性
可靠性是继电保护最重要也是最根本的要求，有两方面的含义。一方面，指在输电线路需要保护动作的时候继电保护可靠动作；另一方面，指在线路不需要保护动作时继电保护可靠不动作。
1.2灵敏性
当输电线路或设备在保护范围内发生短路故障时，需要继电保护按照系统最小灵敏度的要求发挥灵敏性作用。灵敏性要求也是继电保护的一个重要要求。
1.3速动性
速动性指继电保护在动作时要迅速，即及时切除相应故障，从而尽可能缩小故障范围，减小故障对设备的损坏，以及故障对整个系统及用户所造成的影响。
1.4选择性
当输电线路发生故障时，继电保护装置动作，将故障设备或线路切除，而非故障设备或线路仍然正常运行。这便是继电保护的选择性要求。
2继电保护常用的保护形式
2.1电流保护
为了保证迅速而有选择地切除故障，在日常工作中，常常将电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护组合应用，构成三段式保护。根据实际情况，可以采用速断加过电流保护、限时速断加过电流保护，或三种保护同时采用。当输电线路发生故障或出现过负荷时，继电保护通过有时限或无时限动作来保证线路的安全，即根据所采集到的参数信号做出相应的跳闸动作。
如图1所示，整条线路由三段式电流保护构成，每段线路的Ⅱ段保护都与下一段线路的Ⅰ段保护相配合，延时0．5s左右。若线路中CD段发生故障，首先由断路器2对应的保护动作，如果该保护失灵或断路器拒动，则在经历延时后由断路器3对应的保护动作。
2.2纵联差动保护
在220kV及以上电压等级的输电系统中，常常要求继电保护能够无延时切除被保护线路上任意点的故障，以保证系统的稳定运行。电流保护无法满足这一要求，因此需要用到差动保护。差动保护基于基尔霍夫电流定律，当输电线路正常工作或发生区外故障时，流入与流出差动继电器的电流相等，差动继电器不动作；当输电线路发生区内故障时，流入与流出差动继电器的电流并不相等，差动继电器由此动作。
差动保护原理如图2所示，其在选择性、灵敏性及速动性上均具有优势，且能够做到全线速动，但投资成本相对较高，不适合长距离输电线路。一般情况下，只有在其他保护无法满足要求，且线路长度合适的情况下，才考虑采用差动保护。
3输电线路继电保护的整定计算
随着科学技术的发展，越来越多的继电保护整定计算由计算机代替人工完成，在整定计算软件中，也逐渐融入了人工神经网络、模糊算法和专家系统等。
3.1短路电流的计算
短路电流计算指根据电网的机构和各元件的参数，对短路点求出网络中各支路的短路电流，是继电保护整定计算中的基础性工作。短路电流计算的正确与否，与是否合理选择运行方式和变压器接地方式密切相关。此外，在计算短路电流时需要注意:如果系统是三相不对称的，就不能用对称分量法进行分析简化；除母线故障和线路出口故障外，故障点的电流、电压量与设置继电保护处所采集到的电流、电压量是不同的。
3.2主保护的整定计算
如前所述，一般采用纵联保护作为线路的主保护，以保证能够瞬时切除全线范围内的故障，进而保持系统稳定，以及重要用户的母线电压水平。主保护的整定计算一般包括:各种启动元件和停信元件的取值，针对电压互感器或电流互感器断线故障的整定，纵联距离停信元件的取值，以及通道逻辑问题等。
3.3后备保护的整定计算
进行零序电流保护整定计算时，可以对220kV线路的定时限零序电流保护进行一定的简化，退出零序电流Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段，电流与时间按最大值进行整定，方向控制字按指向线路进行整定，投退控制字按退出整定。
进行距离保护整定计算时，在相同计算条件下，相间距离定值大于接地距离定值，根据相关规程的要求，可对相间距离和接地距离整定统一进行计算，以寻求整定的简化。
具体而言，相间距离Ⅰ段与接地距离Ⅰ段可以统一计算。
在相同电网结构且采用相同配合方式的背景下，相间距离Ⅱ段的阻抗定值要大于接地距离Ⅱ段，时限则更短，而灵敏性的要求则是一致的。可见，相间距离Ⅱ段采用接地距离Ⅱ段的阻抗定值，对定值间的配合关系及保护的灵敏性没有影响。
此外，可以应用接地距离Ⅲ段的配合公式整定相间距离Ⅲ段的定值，同时需要考虑接地距离Ⅲ段的负荷阻抗，以及其与变压器保护的配合问题。
4结语
当前，继电保护正在向微机保护数字信息化，系统集成网络化，测控、保护、录波、网络、通信一体化等方向发展，并且，自适应继电保护技术与基于国际电工委员会标准IEC61850的继电保护通信技术也在逐步成熟中，还有学者对失步解列系统进行了研究［3－5］。随着科技的进步，继电保护技术将越来越成熟，为保证输电线路的正常、安全、稳定运行发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]GB/T15145—2008输电线路保护装置通用技术条件[S].北京:中国标准出版社，2009．
[2]Q/GDW161—2007线路保护及辅助装置标准化设计规范[S]．北京:中国电力出版社，2009．
[3]蒙正春.输电线路继电保护现状及发展趋势探讨[J].科技创新与应用，2013(13):142．
[4]康骥.输电线路继电保护问题研究[J].企业技术开发，2013，32(21):81－82．
[5]吕会军.输电线路继电保护整定计算综述[J].价值工程，2013(13):107－108．
论文作者:胡笳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：线路论文; 继电保护论文; 电流论文; 故障论文; 距离论文; 动作论文; 灵敏性论文; 《电力设备》2017年第12期论文;