（江苏金智科技股份有限公司 211100）
摘要：众所周知，继电保护装置是电力系统的重要组成部分，它对保证系统安全运行起着非常重要的作用。继电保护整定计算作为继电保护系统的一个重要环节，在充分发挥继电保护装置的作用，使继电保护装置在电力系统发生故障或处于异常运行状态时能够迅速、正确地做出反映，从而保证电力系统的安全稳定运行中发挥了异常重要的作用。
关键词：继电保护；整定计算；危险点
继电保护系统是确保电网结构顺利运行的关键部分。而整定计算是继电保护工作中最关键的一个步骤。要想使电网保护设备发挥出最大的保护效果，就必须提高继电保护设备的应急速度，当电网系统出现突发性故障时，继电保护设备必须以最快速度对电网的故障部分采取保护措施。文章中，笔者研究继电保护设备系统的整定计算特征，根据具体电网计算工作，分析电力系统中整定计算环节常见的错误，并提出一些计算危险点的方法。
一、继电保护整定计算概述
继电保护的整定计算方法按保护构成原理分为两种。第一种是以差动为基本原理的保护。它们的整定值与相邻保护没有配合关系，具有独立性，整定计算也比较简单。第二种是阶段式保护，它们的整定值要求与相邻的上、下级保护之间有严格的配合关系，而它们的保护范围又随电力系统运行方式的改变而变化，所以阶段式保护的整定计算是比较复杂的。
各种保护通用的整定方法是：首先根据保护装置的构成原理和电力系统运行特点，确定其整定条件及整定公式中的有关系数。然后按整定条件进行初选整定值，最后选定运行方式校验灵敏度。整定计算模块的输入量如图1所示。
1.1整定系数，指为使继电保护整定值符合系统正常运行及故障状态下的规律，达到正确整定的目的，在计算公式中引入的各种整定系数，包括：可靠系数，返回系数，分支系数，灵敏系数，自启动系数等。
1.2设备参数，指描述电力系统一次、二次设备属性的参数。如PT、CT变比，线路正序、负序、零序阻抗，线路间互感参数等。
1.3故障参数，指通过故障计算得到的参数。如故障时流过线路的最大电流、零序电流、电压等。保护定值，指当前保护整定计算定值及其需要配合的上下级保护各段动作定值以及时间定值等。
二、电力系统继电保护整定计算工作的内容
2.1制定合理的继电保护计划
负责进行整定计算的技术人员应该结合工作区域电力系统的具体状况，分析变压器的特征，根据变压器的特征来选择具体需要的功能。例如，如果要使用变压器设备来作为降压变，必须充分考虑降压变和升压变之间存在的共同点和差异性。具体需要考虑的问题包括：①变压器的主要电源和其他电源是否应设定方向，电源方向应该朝向母线还是朝向变压器设备。②变压器设备在工作过程中，中压侧与高压侧的中性部位应不应该连接地面，如果需要接地，应该采用直连方式还是通过放电间隙来连接地面。③变压器设备是否具备良好的完全绝缘性能，是否存在有载调压和强迫导向油循环。必须充分考虑以上问题，根据结论来制定继电保护计划。
2.2明确继电保护设备不同功能的协调关系
2.2.1保护装置内部元件功能的协调
在一套完整的继电保护设备系统中，每个电器元件都有其特定的功能，要根据具体功能需求来选择不同灵敏度的元件。而主要电器元件必须具备较高的灵敏度和可选性，而次要的保护元件不需要具备可选性。在元件的整定协调中，次要元件所具备的灵敏度应超过主要保护元件。在继电保护设备系统内部，次要保护元件可以根据不同的功能分成三类：①辨别类元件。安装这类元件是为了确保继电保护具有较高的可选性，如用于保护方向过电流的相关元器件。②闭锁类元件。安装这类元件是为了在常规负荷情况下减少设备的误动发生机率，如用来闭锁线路电压的元器件。③起动类元器件。安装这类元件是为了确保电力系统在出现故障时，继电保护系统能快速启动全部保护环节对电网进行保护。如果继电维护设备系统正在进行模拟电气量收集工作，辨别类、闭锁类和起动类元件通常需要依靠硬件才能实现，但当前使用的是计算机维护设备，这种设备可以直接表现离散形式数字量，因此元件的效果可以通过软件落实。在继电保护工作中，负责进行整定计算的技术人员应该充分具体地研究保护设备每个功能部分的特点，研究这些功能部分内部存在的逻辑联系，根据站里设备的实际问题来分析多种保护功能之间存在的关联，加强保护设备功能的协调合作。
2.2.2协调继电保护设备之间的合作
协调继电保护设备之间的合作，制定计算的主要任务。可以通过计算来分析短路电流，充分协调两个保护设备的灵敏性，并促进设备之间的动作时间搭配工作，这样才能确保设备的可选性。这也就是说，在继电设备出现故障时，最接近故障部位的线路必须最先对故障做出反映。要提升保护装置的灵敏性，就必须增加动作持续时间。随着现代社会的用电需求不断增加，电网建设范围持续扩张，目前的电网大多属于高压电网，因此在对电网进行保护时，继电保护必须减少误动的发生机率。
2.3确保继电保护方案表达清晰
整定计算任务的根本目标是要根据定值让保护设备能够在电网出现故障时，按照事先制定的动作步骤来保护故障部位，这样才能确保电力网络平稳运转，尽可能减少故障造成的损失。所以在制定了继电保护方案后，必须对方案进行合理表述。在完成整定计算方案编订后，还需制定系统运行标准。使用规范的表述，让技术人员了解各个保护设备应该在哪种状况下启用、应如何使用以及设备的使用效果。
三、分析继电维护整定计算中存在的危险
3.1保护系统建模过程的危险点
当前，随着用电市场不断扩大，电力系统网络也随之扩张，为满足工作需要继电保护技术人员通常会使用电脑来进行继电资料管理。在进行整定计算之前，首先需要构架一个电力系统的资料模型，模型可以系统、真实地反映电网状态和细节情况，提高计算的准确性和运算速率。负责整定计算的技术人员可以通过RCMBase2000来进行数据运算，还可以对电力网络进行管理。在进行常规继电保护整定计算时，必须确保电网模型数据资料真实准确，要遵循110kV电网维护准则对电气装置进行测试，记录测试结果，并将结果在计算机上进行整理，输入到RCMBase2000，运用储存的测试信息可以准确构建电网模型。但在实际建模过程中，常常会遇到各种不同的问题，这些问题会使建模出现漏洞，在实际继电保护工作中，这些漏洞会成为电网保护工作的死角，使技术人员无法准确判断继电设备系统的状况。
3.2继电设备系统故障测算
在对线路故障点进行测算时，技术人员必须留意这两个重点：①当电力网路中三相系统都呈现对称关系时，可以运用对称分量方式对线路进行简化运算。②如果线路的出口处以及母线没有损坏或故障，故障位置流通电量及电压应该与保护电路的通电量和电压存在差异。
3.3零序与正序网络的配合系数计算
在整定计算中，配合系数主要有正序计算系数以及零序计算系数。确定准确的零序分支计算系数，才能扩大零序网络的维护区域、提高各个维护网段的合作灵敏性。零序分支计算系数虽然跟故障排除计算没有关联，但与基本电路，也就是电器的并联以及串联之间存在密切联系，电网内的电流如何分布直接取决于零序分支计算系数。
3.3.1辐射电力网络分支系数计算
在将两条回路与一条回路的电力线路配合使用时，必须要断开两条回路中的一条，将电源A设置为最大方式，将电源B设置为最小方式，这样可以获取最高零序支路计算数值。在这条线路上，出现故障的部位在单、双回路线路的配合支线中任意选择一点都不会对支流系数造成影响。
3.4故障计算
故障计算是整定计算中的重要组成部分。在计算中，计算的正确性由短路电流决定。短路电流的计算是协调保护设置间的配合工作，以确保选择性。即在电力系统故障时，能够更加快速灵敏的对线路故障进行保护。因而，在故障计算过程中应当注意一下两个细节：①在设备故障过程中，设备与保护设备两者间的电流量与电压量是不相同的。那么在整点计算的时候，就应当注意电器两自动化在保护安装处的规律。②根据相关情况进行具体的分析，在系统中，系统自身不对称，电网自身的三项系统完全对称，在使用中就不能对其采用分量的方法进行分析和简化计算。
3.5对正定的系数的选择
继电保护的整定值通过公式得取，其整定值是变量。继电保护的整定中要让得出整定值能够与障碍电路的正常运行规律相互符合，从而确保整定目标的准确。因此，在整定过程中，就应当多方面考虑因素：监测精度、整定条件、构成原理、电力系统运行特点和动作速度等。而正确的继电保护整定值能够使得系统的计算以及测量等在一定程度上减少误差，从而避免了定值的运行在没有保护的情况下出现偏差等，从而导致在整定中产生误动作。从而使得即使返回系数受到故障的影响，也能对其进行排除和返回引入。在整定过程中，零序网络的分支和正序网络的助增系数也是整定系数中的重要环节。分支系数或助增系数的选取，对零序保护或距离保护的定值，还有保护范围的大小有不可或缺的影响，同时对各段间的配合及灵敏度也有影响。
3.6整定计算机的保护装置选用
由于微机型保护继电装置逐渐取代集成电路，晶体管等保护装置，在应用中，为机型保护装置占有的比例也越来越高。由于市场上的保护装置的产品种类繁多，保护装置的原理也不尽相同，因而就需要工作人员在了解电网的情况下，对相应环节配置的保护装置熟悉，能够明白其中的原理，从而令保护装置能够正常的运行。
四、解决措施
针对以上危险点进行全面的综合分析，从而提出以下措施：
4.1要求工程管理部门对设备参数的上报要及时，并且要严格的根据相关的操作规范进行操作，在操作中，要使得技术人员有足够的时间进行计算和核算。
4.2要对资料进行正确的收集，在操作中要以实际数据为准，不能靠理论值来进行推论。①针对所有现场变压器和110kV以上的线路进行实测，加强实测参数的管理，并且定期进行督查工作。②在整定的计算之前，要有专人进行图纸的审查，进而对原始参数进行分析。对其产生歧义或疑问处，与工程单位进行沟通、重新核对。同时对电网参数的台账进行校对，从而确保原始参数的正确。③维护单位在工程验收时，也应当对其进行升流变比试验，从而多方面保证正确性。
4.3在操作中要保证相关的计算和数据与说明书相符。①加强操作版本的管理，认真且完整的阅读对应型号的说明书，并且核对机书相符。②在进行整定计算之前，相关工程管理部门要对保护装置进行定值清单打印，操作要参照打印的定值清单出具保护定值通知单。③对于操作中对于十六进制控制字，在放置定值时要进行核对控制字的项目中的正确性，在出具定值通知单的同时列出其控制字项目的清单。④在设备验收时，应该参照通知单上的整定值进行检验，从而确保正确性。
4.4通过对图样的审查，应当明确现场接线与其是否图线一致：①设计规范化，合理严谨。②整定人员在整定的过程中，应以图样为准，切莫凭借经验，以科学严谨的态度进行整定。③验收过程中应当做相应的保护试验，从而再次确保其正确性。④熟悉现场所用的保护装置，从而进行整定。⑤整定计算应当考虑其配合系数，严格按照规范要求，结合实际情况，制定合理的整定原则。在临时检修时间过长时，重新校验保护定值，从而瞒住灵敏度的要求。尽量保持系统的零序阻抗不变。
结语
综上所述，继电保护设备系统涉及大量的电网保护工作，而整定计算是最关键的一项任务。本文，笔者分析了整定计算工作内容，并对其中存在的危险点进行了详细阐述。只有把握好计算工作中存在的危险点，采取相应的解决措施，才能减少整定计算工作的失误率，提高继电保护系统的应急效率，确保电力系统顺利运行。
参考文献：
[1]徐达艺.继电保护整定计算的危险点分析[J].电气应用，2013.
[2]张靖，曹健锋.继电保护整定计算的危险点[J].科技传播，2013.
作者简介：
王广领（1978.4-），男，山东郓城人，华北电力大学电力系统及其自动化硕士，工程师，单位：江苏金智科技股份有限公司，研究方向：电力系统自动化、继电保护、新能源。
论文作者:王广领
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/1
标签：继电保护论文; 设备论文; 系数论文; 电网论文; 定值论文; 故障论文; 电力系统论文; 《电力设备》2016年第18期论文;