小电源对继电保护定值整定的影响分析

小电源对继电保护定值整定的影响分析
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。

电网设备一般运行在系统单电源状态下，但当有地区小电源的情况下，对于相互配合的保护装置就存在电流分支系数，就使得保护定值上下级的配合计算较为复杂，通过几个案例，分析了其影响。

标签：小电源；保护定值逐级配合；分支系数；
0 引言
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。

继电保护回路的正确性、继电保护装置的原理性能以及继电保护装置定值的正确性，是电网的安全可靠运行的重要保障。

1 电力系统中的保护配置
综上继电保护装置四性中的快速性、灵敏性、可靠性在定值计算中不是很复杂，但继电保护的选择性实现起来就不是很容易，它和系统运行方式、上下级配置的继电保护原理以及保护动作时间都有很大关系。

一般电网运行方式会综合考虑保护的配合问题，也就是上下级保护之间的选择性时一般会考虑单电源的串供方式，但当该区域含有地方小
图1 无小电源单馈线正序网络图
图2无小电源单馈零序等效图
电源时，双端电源不可避免，此时保护的配合就相对复杂的多。

一般220KV及以上电压等级的电网，由于是双电源运行方式，保护之间的配合很困难，保护都选择双重化配置，由双主双后备保护，由于有两套保护全线故障的主保护，因此淡化了后备保护之间的配合。

但在220KV一下电压等级的电网中，保护都是单配，除个别特殊线路配置有纵差保护外，大多数线路配置了一般的保护装置，因此对该电网继电保护来讲，后备保护就起了主导作用，其上下级保护之间的配合就显得尤为重要，定值的合理性、正确性是保证电网安全有序运行的重要保证。

2 无小电源的单馈线保护之间的配合
图1、图2分别为郑州电网某单馈线正序、零序网络等效图，其中A为某个220kV变电站的110kV母线，B、C、D为110kV变电站，其运行方式为单辐射型。

以相间距离段保护和零序Ⅱ段保护整定为例。

AB1侧保护：
距离Ⅱ段：
（1）保AB线末故障有灵敏度
Ω
其中，为灵敏系数，取1.5.
（2）躲B主变低压侧故障
其中，为可靠系数，取0.8；为可靠系数，取0.7；为分支系数，取1；为变压器等效阻抗。

Ω
由于AB线为三级线路，而保护装置均为微机保护，为缩短保护时间，故级差取0.3s。

因此，取10.08Ω，时间取0.9s。

零序Ⅱ段：
（1）与A主变110kV侧零序Ⅰ段保护配
其中，为A主变110kV侧零序Ⅰ段保护定值，为2040A，为配合系数，取1.2.
A
（2）保线末故障有灵敏度
其中， A
A
因此，取1200A，时间取0.9s。

BC1侧保护：
距离Ⅱ段：
（1）保BC线末故障有灵敏度
Ω
（2）躲C主变低压侧故障
Ω
（3）与AB1距离Ⅱ段配合：
Ω
因此，取12.93Ω，时间取0.6s。

零序Ⅱ段：
（1）与AB1零序Ⅱ段保护配
A
（2）保线末故障有灵敏度
其中， A
A
因此，取840A，时间取0.6s。

CD1侧保护：
距离Ⅱ段：
（1）保CD线末故障有灵敏度Ω
（2）躲D主变低压侧故障
Ω
（3）与BC1距离Ⅱ段配合：
Ω
因此，取15Ω，时间取0.3s。

零序Ⅱ段：
（1）与BC1零序Ⅱ段保护配
A
（2）保线末故障有灵敏度
其中， A
A
因此，取600A，时间取0.3s。

可以看出，不带小电源线路保护间的配合不需要考虑分支系数的影响，较容易实现完全配合。

3 有小电源的的保护之间的配合
图3为带地区小电源110kV线路正序网络图，其中ES为系统电源，ER为地区小电源，通过C变电站并网。

在该情形下，线路保护整定如下（以距离Ⅱ段保护为例）：
AB1侧保护：
（1）保AB线末故障有灵敏度
Ω
（2）躲B主变低压侧故障
Ω
因此，取11Ω，時间取0.9s。

BC1侧保护：
（1）保BC线末故障有灵敏度
Ω
（2）躲C主变低压侧故障
图3 带小电源线路正序等效图
Ω
（3）与AB1距离Ⅱ段配合：
其中KZ为分支系数，此处Kz=1
Ω
因此，取12.83Ω，时间取0.6s。

CD1侧保护
（1）保CD线末故障有灵敏度
Ω
（2）躲D主变低压侧故障
Ω
（3）与BC1距离Ⅱ段配合：
其中，
Ω
因此，取13.75Ω，时间取0.3s。

与不带电源线路保护之间的配合相比，带小电源情形增加了分支系数的因素，在计算中必须要考虑，这增加了保护配合的复杂度和困难度。

4有小电源且在并网线路上有T接线的保护之间的配合
图4为并网线路带T接线路正序阻抗图，BC线路上T接E变电站。

其中AB、CD线路保护整定通第4节，BC线路保护定值整定如下：
BC1侧保护：
距离Ⅱ段：
（1）保E支线线末故障有灵敏度
其中，
Ω
（2）躲C主变低压侧故障
Ω
（3）与AB1距离Ⅱ段配合：
Ω
因此，取12.83Ω，时间取0.6s。

图4 并网线路带T接线路正序等效图
小电源并网线路上再T接线路大大增加保护整定计算的复杂程度，增加了分支系数的因素，给上下级线路保护定值之间的配合带来了一定困难，容易造成失配。

同时，受系统运行方式变化影响较大，若系统小方式变小，则可能会造成对线末故障灵敏度不够，给系统带了一定的安全隐患。

5 小结
继电保护整定的正确性对于电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用，是保护装置正确动作的前提。

随着经济的发展及再生能源越来越多的利用，地区小电源并网线路也越来越多，这使得继电保护整定工作变得更加复杂，上下级线路保护之间定值的配合变得更加困难。

本文分别对不带小电源和带小电源的三级线路保护进行整定计算说明，并进行了比较分析。

此外，还对并网线路上有T 接线这一特殊情况也进行了整定计算说明。

参考文献
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杨国良（1975-），男，技师，长期从事电力系统变电工作；
毛中科（1982-），女，助理工程师，从事电力系统继电保护整定计算工作；。