闭环线路整定计算的方法探讨

马 敏

（四川省电力公司资阳公司，四川 资阳 641300）

近年来，随着供电负荷地增长，在110kV线路的运行中，越来越多的应用闭环线路，大大的提高了供电的可靠性。但是闭环电路对继电保护的要求也相应提高，并且整定复杂，这就需要对整定计算的方法进行探究，本文是以110kV闭环线路的整定计算为例，分析了整定计算的问题和注意事项。

一、110kV闭环线路的概述

在110kV闭环线路的运行中，继电保护不仅仅关系着供电的效率，还关系着供电的安全性，因此需要合理整定全网整定值，促进110kV的安全有效运行。

（一）110kV闭环线路运行的条件

在110kV的闭环线路运行中，需要满足的条件：首先在闭环线路运行中的线路必须参与闭环运行的线路必须配置有光纤电流纵差保护，且不允许出现环内套环的运行方式。其次,地方电源经环网布置110kV线路并网时，必须使该电气环处于开环状态，同时相关双回路线路不能并列运行。

（二）闭环线路中的继电保护

在闭环线路的运行中，容易出现电气设备运行不正常的现象，因此需要以运行维护的条件为依据，显示出信号或者是跳闸的现象，进而对危害的动作进行延时，最大限度的降低事故的破坏性。与此同时，在电力系统中，设备发生短路故障，可以通过继电保护对故障元件进行有效的切除，避免元件遭到相应的破坏。

二、闭环线路进行整定计算的方法探讨

由于继电保护是电力系统运行的一个关键环节，因此需要对闭环线路的继电保护进行整定计算，以电力系统的具体运行情况为依据，借助网络计算工具对系统的运行进行相应的保护。整定计算主要是针对保护装置进行的，通过对其运行定值的计算，同时对电网规划和保护配置工作进行适当的管理和指导，进而使保护系统更加合理安全的运行。作为继电保护的一个关键环节，整定计算的正确性和合理性对整个电力系统的保护装置的和谐工作起到积极的促进作用。

（一）闭环线路整定计算的基本要求

在对闭环线路进行整定计算时，需要按照一定的原则进行，进而保证电力系统的安全有效运行。闭环线路运行过程中，通常受到助增、分支系数的影响，所以在整定计算过程中，一定要具备充足的条件。具体表现在以下几个方面：闭环线路上一定要配有光纤电流纵差保护设备；绝不允许出现环内套环现象。同时，闭环运行线路不可分接于变电站上的不同母线之上。对于地方电源而言，如果经环网110kV线路，则该电气环一定要保持开环运行状态；对于地方电源并网发电路径而言，沿线如果有双回路布设的110kV线路时，该双回路线路一定要避免并列运行。首先，要做到选择性、灵敏性、速动性和可靠性相互协调。因此在进行继电保护的整定计算时，需要确保定值的合理性，即保持继电保护的灵敏性、可靠性、速动性以及选择性等相互平衡。由于这四个性质之间存在着相互否定的关系，因此在处理之间关系时，要根据电网运行的实际需要决定将哪一个性质作为关键的考虑因素，然后确定最佳的方案，进而满足电力系统运行的实际需要。其次，要选择合适的运行方式，无论是在短路计算还是在最大负荷的条件下，对继电保护的整定计算都是需要借助一定的运行方式，因此运行方式的选择对系统整体的性能，并且还会影响到保护配置的选择和保护的评价，这就需要综合分析多种因素，采用最优的运行方式。在运行方式的选择中，要提高运算的合理性，并从继电保护的实际需求着手，例如确定变压器的中性点是否接地运行等。此外，还需要选择正确的参数，保证参数的准确性，包括零序阻抗参数以及互感器的相应参数等等，只有依靠正确的参数，才能够保证整定计算的正确性。因为在对继电保护进行整定计算时，存在着多种参数，并且不同调度部门对参数整定的范围存在着一定的差异，这就需要在合适的运行方式的指导下，归算出等值的阻抗，同时保证上级调度能够对后备保护的整定提出相应的动作时间参数。

通常情况下，110kV线路不仅有光纤电流差动保护，而且还要适当地配置一些距离，比如相间或者接地等，同时还要有零序保护。对于零序I段而言，因其受到电网运行模式的影响非常的大，而且比较容易发生误动操作现象，所以实际运行过程中对零序I段保护予以取消；对于零序Ⅱ段电流值而言，根据本线路末端的接地故障时有规定的灵敏系数，同时还与相邻线路I段、Ⅱ段有机地配合在一起，其中动作时间跟你讲配合关系适当进行整定；对于零序Ⅲ段电流值而言，根据本线路末端接地故障时的灵敏系数，一次值不可高于300安，而且还可以躲过本线路末端变压器其他各侧三相短路时的最大不平衡电流整定，动作时间按配合关系整定。

距离保护整定原则：对于距离I段而言，根据保本线路总长度的70%之规定，对其灵敏度进行整定。ZdzI=Kk*Zl（Kk≤0.7）；对于距离II段而言，根据保本线路末端故障问题，对其进行超过1.5倍灵敏度整定。对于变电站出线而言，按照与主变110kV侧阻抗保护I段定值，实施反配合整定。这主要是为了有效防范越级跳闸。对于距离III段而言，对相邻下级线未故障有足够灵敏度整定；躲最大负荷电流整定；保所供变压器低压侧有1.2灵敏度整定。通常根据保所供变压器低压侧有1.2灵敏度整定，这样就可有效满足其他条件。在此过程中，应当注意助增电流对保护的影响。

（二）闭环线路整定计算的内容

对闭环线路的整定计算是一个综合性的过程，对整个电力系统的运行起着至关重要的影响。首先，整定计算人员结合系统运行的具体需求以及地区网络的实际情况，制定符合具有较强的灵敏性、选择性的保护配置方案。其次，要保证各个继电保护功能之间形成相互配合的关系，由于继电保护装置由多个电气元件构成，其各自的作用、选择性以及灵敏性存在较大的差异，这就需要确保主要的元件具备一定的选择性和灵敏性，对于一些辅助的元件只需具备一定的灵敏性即可。此外，保证各个装置之间的配合关系协调，主要是通过对短路电流的计算，将相邻保护装置的动作时间以及灵敏度方面进行相互的配合，保证其选择性满足规定的要求。这样在系统发生故障时，可以借助故障线路对上一级相邻路线更为灵敏的特点，为保证系统的安全性和稳定性创造有利的条件。

图1

在对闭环线路进行整定计算的过程中，需要从分支系数和助增系数两个方面着手。就电流分支系数而言，是指在相邻线路短路时，流过本线路的短路电流占流过相邻线路短路电流的分数。一般由于电流保护I段无需只保护本线路的全部，不考虑分支系数。电流保护II段和III段在多电源网络中应进行考虑。对过电流保护来说，在整定配合上应选取可能出现的最大分支系数。如上图所示，在D点发生短路，假设1DL及2DL继电器的过电流保护均刚刚起动，即它们都处在灵敏度相等的状态下，则有如下关系式：

助增系数等于电流分支系数的倒数，助增系数将使距离保护测量到的阻抗增大。在整定阻抗不变的情况下距离保护测量阻抗的加大意味着保护范围缩小。如果助增电流越大，保护范围缩小越多。由于I段无需只保护本线路的全部，从短路点到保护安装处之间不会再有其他分支，因此不会出现分支电流，不受运行方式的影响，这是距离I段的突出优点。II段和III段的保护范围伸到相邻线路上去了，可能存在分支电流，在多电源网络中应进行考虑助增系数。为保证选择性，在整定配合上应选取可能出现的最小助增系数。

（三）闭环线路整定计算的注意事项

在对闭环线路进行整定计算时，需要涉及多个相应的环节，这就需要对一些特殊事项进行处理，一般而言，在对闭环线路的整定计算中，注意事项主要分为以下几种：

首先，要注意相邻上下级之间的配合关系，这就需要从两个方面进行，一方面要考虑正常运行方式下考虑相互的关系，另一方面要对运行方式改变的形势下对相互关系进行考虑，特别是对采取的临时性的改变措施进行慎重的考虑。其次，在系统的运行方式出现改变时，需要对相应的保护进行重新计算或者是校验，确保计算满足新的运行方式的要求。再次，在闭环线路的整定计算时，需要对不同的保护有不同的侧重，特别是对主保护与后备保护的关系处理，坚持以主保护为主，并且兼顾后备保护，在保证主保护作用的基础上，最大限度的提高后备设备的灵敏度。此外，在大的接地电流系统中，需要根据变压器中性点的分布情况，合理布置设备，确保设备的安全，降低设备的零序电抗变化，进而做到对闭环线路的有效保护，同时要避免接地点过多的现象。总之，在对闭环线路进行整定计算时，要设计一定的方案，确保方案具有较高的运行方式，进而提高整个闭环线路的适应性。

结语

随着人们对电力需求的不断提高，对电力行业的发展提出了更高的要求，因此需要提高电力系统的运行效率和安全性，这也是发展可持续电力的必然要求。由于闭环线路成为电力系统发展的主要趋势，为了保证闭环线路运行的可靠性和安全性，需要对其进行继电保护。继电保护需要借助对闭环线路的整定计算，进而得出系统运行的相应参数，及时的发现系统运行中的相应问题，保证系统运行的安全性和经济性，进而实现电力行业的健康可持续发展。但是对于110KV闭环线路的整定计算是一项复杂的工作，还需要不断的探索，这就需要整定计算人员根据系统运行的特点，采取合适的方式进行整定计算。

[1]陈家佩，孟庆炎，陈精.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[J].中国电网，2010（19）.

[2]王风华.电力系统继电保护整定计算[M].北京：北京电力，2012（05）.