继电保护整定配合存在风险分析与管控措施

（深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000）

继电保护整定配合存在风险分析与管控措施

卢正飞 李永恒 侯 捷 欧阳力

（深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000）

电力系统的快速发展对继电保护提出了更高的要求，继电保护整定计算是继电保护系统中非常重要的组成部分，也是继电保护能否发挥的重要保障。继电保护整定计算必须保证计算结果的可靠性、快速性、灵敏性和选择性，只有这样，继电保护系统才能更好的进行工作。但在整定计算过程中，存在种种风险，导致各级保护之间失去配合，造成不能快速、灵敏、有选择的切除故障，导致保护不正确动作，影响系统安全稳定运行。

继电保护；整定配合；风险管控

1 继电保护主保护配置对整定配合带来的风险

1.1 风险点一：110kV线路无主保护运行造成故障无法快速切除的风险

1.1.1 风险分析

对于110kV及以下电压等级电网，按照远后备原则配置单套保护装置，若未配置全线速动保护功能，线路故障时只能依靠后备保护切除故障，若本线保护拒动需要依靠上一级保护切除故障，对整定配合的要求更高，若上下级配合不当会出线越级动作或者两级线路同时跳闸的风险。

1.1.2 管控措施

（1）对于110kV系统，应逐步提高继电保护配置水平，充分利用现有通道条件，110kV线路逐步配置光纤电流差动保护，简化后备配合。其中220kV站的110kV出线具有光纤通道时，应配置一套光纤电流差动保护，以保证故障快速切除，避免因出线线路保护拒动导致220kV主变跳闸影响多个110kV站失压情况。

（2）对造成无保护运行的原因进行分析，梳理每条线路存在电网风险并制定管控措施，对具备改造条件的，提出改造方案，并尽快组织实施。

2.1 风险点三：220kV线路主保护拒动的风险

2.1.1 风险分析

（1）对于220kV及以上电压等级电网，按照近后备原则配置双套主保护装置。线路零序、距离保护为了保证灵敏度存在保护范围超出主变中压侧的情况。当中压侧出线故障且保护拒动，变压器保护不能隔离故障时，存在越级误动风险。

（2）对于220kV变压器，220kV线路保护整定范围伸出主变110kV侧时，因为110kV系统保护单重化配置，越级误动风险更大。

2.1.2 管控措施

对于220kV及以上系统，应加强线路主保护运行监视，确保主保护投运率。运行过程中应加强线路保护通道维护，确保线路主保护通道可用。在基建工程基建前期评审中，应逐步完善保护配置，充分利用现有通道条件，稳步推进220kV线路保护双通道配置。

3 继电保护后备保护失配的风险

3.1 风险点一：110kV线路后备保护失配

3.1.1 风险分析

深圳电网目前110kV系统存在部分线路，后备保护由于网架结构、运行方式、地方电厂接入等原因不能够完全配合，存在故障线路主保护失去或不动作的情况下，双回线路同时跳闸或串供两级线路同时跳闸的风险。

由于电网结构复杂，长短线差异大，双回线、超短线成环网运行，保护配合困难

3.1.2 管控措施

对于后备保护失配线路应该合理设置失配点，避开因保护整定失配而导致二级及以上事件的线路及元件。对此类后备保护定值失配线路，要求输电管理所做好线路的运行维护，降低线路故障发生概率，要求变电管理所做好保护装置的运维、通信专业做好保护通道的运维，确保线路主保护处于正常运行状态。

3.2 风险点二：20kV系统与110kV系统之间的配合风险

3.2.1 风险分析

（1）对于220kV及以上电压等级电网，按照近后备原则配置双套主保护装置。线路零序、距离保护为了保证灵敏度存在保护范围超出主变中压侧的情况。当中压侧出线故障且保护拒动，变压器保护不能隔离故障时，存在越级误动风险。

（2）对于220kV变压器，220kV线路保护整定范围伸出主变110kV侧时，因为110kV系统保护单重化配置，越级误动风险更大。

3.2.2 管控措施

（1）在定值整定上，应遵循局部服从整体，下一级电网服从上一级电网的原则进行整定。

（2）下一级电网应严格按照上一级电网因系统稳定和整定配合需要下达的整定限额进行整定。

3.3 风险点三：220kV主变与110kV线路之间的配合风险

3.3.1 风险分析

（1）部分220kV变电站变压器110kV后备无阻抗保护，现有的过流保护在某些方式下与110kV出线距离保护定值无法配合。在这些方式下110kV系统发生故障时，220kV变压器110kV过流I段可能会越级动作。

（2）按照220kV与110kV电网之间的定值限额，220kV主变后备保护时间，仅能满足两级110kV线路配合要求，对于三级及以上的110kV线路都存在保护定值失配点，发生故障时会导致越级跳闸事故。应改善电网结构，减少串供级数，从根本上解决保护定值失配的问题。

（3）为严格执行两级电网配合原则，110kV线路保护的TV断线过流I段定值按照与上级保护定值配合原则整定，在与220kV变压器中压侧距离保护或110kV线路距离II段保护定值配合后，无法躲过本线末变压器或分支变压器变低故障，会导致越级跳闸事故。

3.3.2 管控措施

（1）220kV变压器110kV侧后备保护整定应充分考虑上一级电网定值配合的限额及系统稳定的要求，即在低一级电网发生故障而保护或开关拒动时，应由变压器后备保护跳闸，而不应影响到上一级电网。

（2）220kV变压器110kV侧后备保护按限额整定确实有困难时，应及时与上级调度机构协商解决。必要时，为了满足限额的要求下级电网可设失配。

（3）增加配置220kV变压器110kV侧阻抗保护，升级时限110kV过流、零序多段多时限保护。

4 N-1故障方式下部分线路、主变严重过载后备保护误动风险

4.1 风险点一：线路距离III段保护存在误动风险

图1 双回线同杆并架情况示意图

4.1.1 风险分析

目前尚有部分线路保护不具备四边形距离元件，110kV线路距离III段作为远后备，为保障对线末110kV变电站变低故障有足够的灵敏度的要求，可能躲不过事故过负荷。

4.1.2 管控措施

校核相应110kV及以上线路的距离III段定值，防止重载情况下线路保护距离误动。

4.2 风险点二：主变的后备过流保护存在误动风险

4.2.1 风险分析

可能存在部分主变由于二次回路或装置本身原因，过流保护无法实现复合电压闭锁功能，过流保护为纯过流性质。N-1情况下，部分主变将出现严重过载，重载情况下相应主变的后备过流保护存在误动风险，且一旦主变过载能力不满足要求或稳控拒动则很有可能多台主变连锁跳闸，造成地区电网失稳。

4.2.2 管控措施

（1）校核相关主变过流保护定值。当主变保护过流保护不经复压闭锁时，电流定值应能可靠躲过主变可能出现的最大负荷电流。

（2）调度需要严密控制无复压功能的主变负荷，特别是注意防止主变N-1跳闸，备自投动作造成运行主变负载电流超过过流保护定值。

（3）运行维护部门针对由于二次回路的问题需要提出整改计划和方案，对于装置本身原因的，结合技改等项目工程进行装置功能升级。

5 整定计算与实际误差风险分析及管控措施

5.1 风险点一：整定计算参数填报不正确的风险

5.1.1 风险分析

整定计算参数的正确性，如线路、主变等关键参数，直接关系到整定计算结果的正确性，因此必须重视，确保整定计算所采用参数的正确性。

5.1.2 管控措施

推行整定计算基础资料电子化管理，明确电网参数资料管理的流程、界面、内容方法及责任主体，提高继电保护整定计算参数填报的准确性。对新投运线路要求必须提供实测参数，负责参数报送部门应在工程投运前完成110kV及以上线路参数实测，并向调度部门提交实测参数初稿，投运后5个工作日内提交正式实测参数报告。

5.1.3 案例说明

110kV甲线发生A相永久接地故障，两侧保护动作跳开110kV两侧开关，同时上级 110kV 乙线距离Ⅰ段保护动作跳开开关。110kV乙线为混合线路，线路总长5.34km，距离I段按照0.5倍线路阻抗整定，该线路按理论参数整定，与真实参数存在较大差距。与其他线路及金属护套存在零序互感，零序电流增大，测量阻抗减小，造成西乡站西丽线距离I段超越。

5.2 风险点三：互感考虑不周全导致的计算误差风险

（1）双回线同杆并架

如图1所示情况，与无互感线路相比，同塔线路外部接地故障时，因同塔线路一般极性相同，因此线路间流过的零序电流方向也相同，线路间的零序电流同向流动将通过零序互感造成“零序助磁”效应，同塔线路的零序等值阻抗将增加，客观上将导致同塔线路中各回路的“零序电流降低”现象，一定程度上将影响零序过流保护的灵敏性。

（2）同杆双回线中有一回接地挂检

同杆双回线中有一回接地挂检时，在正常运行线路上发生故障时，与没有互感时相比，正常运行线路上的短路零序电流被相应的助增。

结语

继电保护装置是电网安全稳定运行的重要保护措施，是电力系统不可缺少的重要组成部分，其定值整定是一项系统性的工作，必须多个部门进行相互配合协调才能很好的完成。这就要求继电保护定值执行人员、计算人员、调度员等必须认识继电保护装置定值重要性，预防定值出现差错，消除定值整定全过程的危险点，保障电网安全运行。

[1]张明．电力系统继电保护安全风险分析及控制措施[J]．低碳世界,2013（14）．

[2]文传, 吕颖, 张伯明．继电保护隐患的运行风险在线评估[J]．中国电机工程学报, 2009（07）：78-83．

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