变配电站继电保护配置与整定有关问题分析

傅力

摘要：随着电力系统的高速发展，电网规模越来越大，提高电力系统的安全愈发重要。继电保护是确保电力系统安全可靠运行的重要装置，保护装置动作的正确性将直接影响整个系统的安全稳定运行。基于此，文章探讨分析了变配电站继电保护配置与整定有关问题，以供参考。

关键词：电力系统；故障继电保护；微机保护

一、继电保护的工作原理

测量、逻辑、执行这三模块是继电保护的组成部分，可以发挥不同的作用，改进和完善继电保护的功能。在电力系统出现故障时，一方面要快速的阻止故障的危害进一步扩大，另一方面要监督预防障碍部分攻破薄弱环节。继电保护的过程兼具快速性与选择性，所以在配电保护时要注意协调技术，找准切入口，充分利用配电装置，发挥好继电保护的功用，努力带动电力系统的整体性性能的提升。其次，要利用升级后的继电保护装置与不正常的用电环境产生一定效应，保护好用电系统的安全，防患于未然。在电力传输系统下，保护用电对象时传输输入信号，然后进行下一步的测量工作，采集测量后的信息，与正确值进行输入的对比，将保护对象保护范围的异常状况与环境进行检测，完善继电保护装置的运行效率及可靠性。提升继电保护装置的灵敏系数，提升继电保护中的实施的准确度。最后在于采集测量模块与给定的整定值相对照，以测量模块输出的比较值的性质、大小、次序以及其他参数为根据，进行计算。以得到的逻辑运算值进行最后一步的判定，发出警报命令。

二、继电保护的一般要求

1、可靠性

不误动，不拒动，保护装置本身可靠。常规保护拒动多，误动少。变电站综合自动化系装置（微机保护）自诊断功能能够及时发现问题拒动很少。受到干扰后容易产生误动多，随着产品质量与抗千扰能力的不断提高，变电站综合自动化装置（微机保护）误动越来越少。

2、选择性

先切除故障设备，拒动时后备保护或上一级保护才动作。最大限度缩小故障范围，减少事故停电造成的损失。

3、灵敏性

灵敏系数为流过保护安装处最小短路电流与保护动作电流（均为一次侧电流）之比，为保证保护可靠动作，灵敏系数必须大于规定值，一般为1：2-2.0。灵敏系数达不到要求，就要减小保护动作电流。但减小保护动作电流又会影响保护的选择性。

4、速动性

速动性要求保护在最短与最合理的时间内将故障切除，保证电系统统的稳定运行，缩小故障范围，减小故障引起的电力设备破坏程度。以上四点又称为继电保护的四大要素。

三、保护配置与整定

1、变配电站综合自动化装置（微机保护）保护功能比较全，给变配电站二次电路设计带来很大方便。有些保护配置已超过电气设计规范与手册的规定与要求，在电气设计规范与手册没有修改之前，给保护配置与整定带来一些麻烦。

现在已经有厂家生产通用型变配电站综合自动化装置（微机保护），硬件统一为一到两种，软件设计包括各种保护，可根据需要进行组态（保护设置）。产品开发应作到硬件端子定义合理，软件组态（保护设置）方便，并符合电气设计规范与设计手册的要求。

2、变配电站综合自动化装置（微机保护）保护整定计算资料还不太全，目前只能根据工业与民用配电设计手册第七章第二至第六节中常规保护的整定与值计算来进行整定。变配电站综合自动化装置（微机保护）精度高，可靠系数与时限阶段可取下限，返回系数可取上限。手册中查不到保护整定计算资料时，可根据厂家提供的资料，或有关资料介绍的经验数据来整定。也可以将手册中查不到的保护通过软件设置来退出。保护功能多，如果整定不合理，反而容易引起保护误动作。

四、保护整定计算

1、过电流保护

1.1过电流保护按躲过可能出现的过负荷电流来整定。动作电流等于过负荷电流乘以可靠系数与接线系数，再除以继电器返回系数与电流互感器变比。变压器与高压电容器的过负荷电流等于变压器与高压电容器的额定电流乘以过负荷系数。有高压电动机的电源进线与母线分段断路器的过电流保护要考虑高压电动机的启动电流。

动作时限一般取0.5一0.7s

1.2除以继电器返回系数是为了保证选择性。继电器返回系数等于继电器返回电流除以继电器启动电流。返回系数恒小于1，返回系数越小，返回电流就越小于启动电流。当下一级保护使其过电流保护启动，下一级保护动作后，电流仍然大于继电器返回电流时，继电器不能返回，就会发生越级跳闸。继电器返回系数一般取0.85，变配电站综合自动化装置（微机保护）的返回系数由软件来决定，范围为0.7一1.0，保护整定时可根据要求进行设置，一般取0.9。有些变配电站综合自动化装置（微机保护）没有给出返回系数设置，软件已经按0.9设置，保护整定时返回系数可按0.9进行计算。

1.3设计手册中高压电动机保护配置中没有过电流保护是有一定道理的，因为高压电动机保护没有与下一级保护配合的问题，又不可能作为下一级保护的后备保护。电流速断保护与过负荷保护相结合，可以实现过电流保护。有些变配电站综合自动化装置（微机保护）高压电动机保护有过电流保护，就出现了如何整定的问题，需要进行讨论。

2、过负荷保护

2.1变压器、高压电动机与高压电容器的过负荷保护按变压器、高压电动机与高压电容器的额定电流来整定。动作电流等于其额定电流乘以可靠系数与接线系数，再除以继电器返回系数与电流互感器变比来整定。

动作时限一般取9一15s。

2.2设计手册中线路与母线分段断路器保护配置中没有过负荷保护，有些变配电站综合自动化装置（微机保护）线路与母线分段断路器保护有过电流保护，就出现了如何整定的问题，也需要进行讨论。

2.3配电设计手册规定低压侧断路器有过负荷保护时，可不装设专用的过负荷保护，变配电站综合自动化装置（微机保护）带有定时限与反时限过负荷保护，应加以利用，但要处理好选择性配合问题。

2.4变配电站综合自动化装置（微机保护）有定时限与反时限过负荷保护，保护选择性配合级数少时，保护整定时应优先选用反时限过负荷保护。

3、高压电容器不平衡电流保护

3.1 对于双星形接线的高压电容器，可以在两个星形的中性点连接线上安装电流互感器，当高压电容器内部发生故障，申性点电压发生漂移，安装在两个星形的中性点连接线上的电流互感器就会有不平衡电流输出，可用来作为高压电容器不平衡电流保护。

3.2 对于三角形接线的高压电容器，要实现不平衡电流保护，就要在三角形各边上安装电流互感器，再将三个电流互感器二次侧串联后，才能取得不平衡电流，所以三角形接线只适用于大容量高压电容器补偿。

结束语

随着电力系统的高速發展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势是计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了广阔的活动天地。总之，继电保护必将随着各种技术的进步和发展呈现更新的特征，也将获得更广泛的应用。

参考文献

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