提高农村电网继电保护定值整定的探讨

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　　摘要：随着工农业的长足发展，也新增了大量的工业负荷，使得农村电网对供电可靠性有了更高的要求。做好农村电网继电保护整定计算工作，是提高农村电网供电可靠性、保证电网安全的根本保障。对已安装的各种继电保护装置，按照相关电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使继电保护装置有机协调地部署并正确的发挥作用，是保证电网安全运行的重要环节。
　　
　　关键词：农村电网；继电保护；定值计算
　　
　　1 农村电网的特征
　　 农村电网变电站大多数为35kV变电站，主结线为单母线或单母线分段，电压比为35/10kV，主变一般为双卷变，一般按两台配置。
　　 主变主保护配置速断、差动保护和瓦斯保护，主变后备保护配置过电流保护。出线保护配置速断，限时速断，过电流保护，并配置一次重合闸。线路串接级数多，分支线多，距离长。负荷率低，负荷变化大，随机性强，功率因数低。
　　 配电变压器数量多，励磁涌流大。线路设备质量相对较差，故障率较高。线路电压等级大都在10～35kV范围。
　　2 正确认识及处理农村电网继电保护四性关系
　　2.1选择性
　　 选择性是衡量继电保护运行质量的一个重要指标。由于系统上下级保护不配合，造成大面积停电事故时有发生，对社会造成很大影响，带来很大的经济损失。因此，选择性是四性的灵魂，关键在于解决越级跳闸问题。在实际工作中，往往有未核算保护配合问题或在方式安排上只考虑了正常方式的保护配合问题，而未考虑特殊方式下的保护配合问题造成越级跳闸，或者只考虑了相邻两级相同元件的保护配合问题，而忽视了相邻两级在任何运行方式下的真正配合，埋藏下安全隐患。农村电网因串级级数多，按常规后备保护时间逐级配合，在线路末端出现0s保护动作时间，使用户保护无法配合。在保护灵敏度满足的前提下，可适当在某一级退出后备段，以节省系统时间级差，或采用重合闸补救方法。采用后者使末级重合闸动作时间较长，如果线路串级级数很大，则应优先采用前者。如果任选一种方法不能满足要求，可以采用两种方法相结合的方案，根据实际情况灵活处理。
　　2.2速动性
　　 农村电网一般处于电网末端，速动性既是将故障线路在尽可能短的时限内与系统隔离，避免越级跳闸，扩大事故范围；并且，农村电网一般为放射形线路，在满足躲过配电变压器群励磁涌流（一般持续时间0.2～0.3s）前提下，可将保护动作时限尽可能压缩。另一方面，农村电网电气距离远离系统振荡中心，主电网都配置有快速保护，系统对农村电网的影响也相对较小，加之农村电网35kV电压级保护动作时间一般在2s及以下(根据变压器反措要求，主变后备保护必须在2s内切除故障)，满足变压器反措要求。
　　 就用户而言，负荷的重要性程度及连续性相对较差，负荷主要是照明、小动力、农业排灌等。在2s内切除故障，在一般情况下，不会对用户电气设备造成很大影响。随着城农网改造工程的实施，微机保护覆盖面进一步扩大，保护时间级差由0.5s减到0.3s，使农村电网整体保护动作时间进一步下降。在用户端大量采用静态继电器及快速空气断路器、快速熔断器后，提高了用户端的速动性。总体来讲，保护动作速动性问题随着系统保护动作时间级差压缩，保护动作速度还会进一步加快，向好的方向发展。
　　 线路保护后加速问题：在实际运行中，由于农村电网一条线路接入配电变压器较多，配电变压器群励磁涌流较大，所以在手动重合或保护重合时，过电流保护电流元件动作(无电压闭锁)造成后加速跳闸。故在投后加速段加速过电流段时应先测量励磁涌流，其后再决定是否投过电流后加速段。在一般情况下，限时速断、过电流保护均应投后加速段，以提高切除系统故障的速动性。
　　2.3灵敏性
　　 灵敏性即保护装置对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是：继电保护在其涉及的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置、短路的类型以及是最大运行方式还是最小运行方式，都应正确动作。
　　 农村电网大都采用固定门槛的判据条件，定时限时间特性，一般配置由电流、电压元件构成的保护。该保护受电网运行方式影响很大，往往在小运行方式下校核灵敏度时不能满足要求。
　　 在一般常规35kV变电所中，35kV电源侧配置电流速断或差动为主保护，过电流作为后备保护。如过电流保护灵敏度不够，最好改为复合电压或低电压闭锁过电流，闭锁电压取10kV电压相对灵敏。在选择主变保护配置时，应适当超前考虑，以免因运行方式变化出现灵敏度不够现象。
　　2.4可靠性
　　 即需要保护动作时必须动作，不能拒动；不需要保护动作时必须不动作，不能误动。在误动方面存在以下问题：（1）过负荷问题：由于整定计算提供负荷不准，或对负荷预测不准，尤其在特殊运行方式下，由过负荷引起保护动作；（2）方式和保护不协调：方式安排未考虑保护是否满足配合要求；（3）不用保护或需要说明的注意事项未交代清楚，运行人员误投；（4）微机保护控制字取错。在拒动方面，一是未进行二次回路的负载校验；二是保护软硬压板投错或漏投。
　　3 继电保护定值计算
　　3.1定值计算的前期工作
　　 定值计算需要充足完备的前期资料。定值计算应具备准确无误的计算资料，这是进行定值计算的前提。它包括：一、二次图纸；所带配电变压器总容量、电容器、消弧线圈、电抗器等铭牌数据和厂家说明书；电压互感器、电流互感器变比和试验报告；实测线路参数或理论计算参数；保护装置技术说明书等等。
　　 在实际计算中遇到的问题。图纸或资料与现场实际不符：比如电流互感器变比与实际不符、线路长度、型号与实际不符、变压器短路阻抗与实际不符、应该实测的参数没有实测值、图纸错误等等。
　　 定值计算所需资料不全：未提供电容器内部接线形式；架空线没有分段标注长度和型号；电缆线路在方案中没有写清所带用户或标注双电缆。
　　 解决措施：由设备运行维护单位建立由专人负责的设备运行管理数据库，数据库要做的时时更新、准确无误、资源共享。
　　 作为提供资料的单位，应对定值所需资料的正确性负责，这是进行定值计算的基础工作，错误或不准确的资料会直接导致继电保护装置不能正确动作，造成严重后果。
　　3.2定值计算工作
　　 定值计算是决定保护装置正确动作的关键环节。定值计算人员应具备高度的工作责任心，树立全局观念和整体观念。
　　 整定计算工作应严格遵守整定计算基本原则：局部服从整体；下级服从上级；局部问题自行消化；尽可能的照顾地区电网和下一级电网的需求；保证重要政治用户供电。满足继电保护和安全自动装置选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求，在不满足时应合理取舍。对定值通知单的下达，应详细说明保护装置的投运条件及运行中应注意的问题。
　　 由于保护装置不断更新换代，特别是微机保护装置版本不断升级，使得整定计算人员不得不花费大量时间和精力，逐字逐句的学习研究新内容，与保护装置厂家技术人员反复沟通，掌握原理和动作逻辑，所以在采用新的微机保护装置时很容易出错。由于保护装置来自不同的厂家，有时会有同一种保护定义不同、名称各异，容易引起混淆。有些保护厂家说明书写的不够详细，比如缺少逻辑回路图，使整定计算人员很难判断保护是否动作。还有的厂家定值菜单内容过于繁琐，比如设很多控制字和投退压板。
　　 解决措施：一般应规范继电保护装置软件版本，规范厂家对同一种保护、同一种功能的压板名称，规范厂家技术说明书及其必要的内容。整定计算人员应提高业务素质，加强对新装置的学习，积极参与保护装置的配置、选型和改进工作。

　　加强各级各地区整定计算人员之间、与厂家技术人员之间、与现场运行继电保护调试人员的沟通和学习，取长补短，相互把关。
　　 作为微机保护装置使用单位，在新装置的使用初级阶段，难免会存在一些问题，因此，让定值计算人员和现场调试维护人员，尽快掌握微机保护装置性能，培训工作十分重要。应加大动态培训的力度，尽快提高继电保护人员整体的业务技术水平。
　　其他容易造成整定计算错误的情况：二次接线修改的图纸变更工作不及时。整定计算人员对于新装置的内容、含义和二次回路不清楚，没有很好的掌握，以致定值内容出错。
　　 保护装置先天不足，比如有些老型号的装置，定值单位步进较大，小数点之后调整不出来，影响了定值单的准确性，甚至影响了上下级的配合关系。整定人员没有参加有关继电保护配置、设计审查和设备选型等工作，到了计算定值的时候才发现问题，特别是装置本身存在设计缺陷时很难得到修改，使保护配置先天不足。线路切改或更换变压器后没有及时修改系统阻抗，使定值计算出现偏差。
　　4 定值单的执行工作
　　 一张定值单的产生和执行，要经过组织单位提供资料、确定运行方式、定值计算、定值审核、确定停电时间、保护调试、调度人员核对等诸多环节，其中每一个环节都可能造成定值单在执行中出现问题。
　　 凡运行的继电保护定值必须有正式的定值单为凭证，保护投入前必须由当值调度员与现场人员进行核对，确认无误后，调度部门填写执行日期并盖章，在一周内返还定值计算部门存档。
　　 实际遇到的问题有：执行后的定值单不能及时的返还到定值计算部门，使保存的定值单与现场定值出现偏差。定值单在流转执行过程中或执行完毕丢失，使定值单出错。
　　 解决措施：应建立继电保护定值单的闭环管理措施，建立定值单执行签转制度。参与定值单执行的各部门人员应严肃定值单执行工作，不能认为定值单的执行和保护仅仅是继电保护人员的责任。
　　5 定值的管理工作
　　 定值单管理工作应细致认真。管理好定值单、定值计算底稿、资料方案对继电保护定值计算和运行维护工作十分重要。保存的定值及其资料必须与现场实际相符，才能保证定值计算正确和执行无误。
　　 实际遇到的问题：工作中定值计算底稿和资料没有及时归档，再次计算时资料不全，出现计算错误。每年的定值单现场核对工作流于形式，没有制定具体的管理措施。停运的线路和改路名的线路没有通知整定计算人员。
　　 一般采用解决的措施是由保护运行维护单位，建立继电保护装置运行管理库，继电保护及二次设备的建档工作应准确及时。保护装置建档是一项基础工作，每套装置均应建立档案，包括厂家、设备规范、软件版本、运行性能、校验日期、缺陷问题、停运和投运日期、更换日期等。管理库应时时更新，资源共享。认真做好每年的定值单核对工作，建立定值单核对、存放管理制度。建立电子版的定值单存放库，定期核对检查。
　　 定值单的管理是继电保护专业的基础工作，只有从基础工作抓起，才能使继电保护工作有序进行，从而确保电网的安全运行。

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