配电线路继电保护整定计算问题探究

王勋

摘 要：近年来，电力行业取得了较快的发展，由于社会发展过程中对电能需求量的不断增加，这就对电网正常稳定的运行提出了更高的要求。配电线路作为电力系统的重要组成部分，其在运行过程中受到自然因素、人为因素和设备自身故障的影响较大，任何一个环节出现问题都会导致故障的发生。继电保护装置的应用至关重要，其可以在故障发生的第一时间内及时对故障进行隔离，确保了配电线路的稳定运行。但继电保护在对配电线路进行保护过程中，对其整定计算则具有较高的要求。文章对一般的继电器保护整定计算方法进行了分析，并进一步对继电保护整定值计算中常出现的问题及应对措施进行了具体的阐述。

关键词：继电保护；整定计算；配电线路

前言

配电网运行过程中由于受到的影响因素较多，所以一些常见故障发生的也较为频繁。为了确保故障发生时不带来较大的影響，则设置了继电保护装置，可以在故障发生的第一时间内及时切除、隔离故障，并对故障发生告警，以确保配电系统运行的连续性和可靠性。所以在电力系统中，继电保护发挥着非常重要的作用，因此通过对继电保护整定计算的研究，可以有效的确保继电保护装置的准确动作。

1 一般的继电器保护整定计算方法

目前我国继电保护整定计算方法主要是针对于10kV配电线路来进行，这是由于在该种类配电线路保护主要由电流速断、过电流及三相一次重合闸构成，而对于一些需要特殊保护的线路，则还可以利用电压闭锁等保护措施，这可以在很大程度上提高线路保护的可靠性，确保线路运行的稳定性。下面仅以电流速断保护为例说明：

10kV配电线路作为直接与用户相连的线路，也是保护的最后一级线路，在对其进行整定计算时需要对其灵敏性进行充分的考虑，特别是对于10kV变电所的线路，则需要尽可能选择具有较高可靠性的电流速断保护，只有这样才能确保继电保护装置的灵敏性，所以通常在进行整定计算时，速断整定值往往会选择较大值。

（1）在配电变压器二次侧，可以按躲过线路最大短路电流进行初步整定，而在实际计算中，按照距离保护安装最短处的线路的最大变压器低压侧断流电流进行整定。

公式1：Idzl=Kk×Id2max。其中：Idzl为速断一次值；Kk为可靠系数，可取1.5；Id2max为线路上最大配变二次侧最大短路电流。

（2）当变电所主变过流保护采用的是复合电压闭锁过流和低压闭锁过流以外的一般的过流保护时，在整定计算中需要将线路速断保护定值和主变过流定值相配合进行计算。

公式2：Ik=Kn×（Igl-Ie）。其中：Kn为主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33；Igl为变电所中各主变的最小过流值（一次值）；Ie为相应主变的额定电流一次值。

（3）一些特殊线路继电保护整定计算的处理

一是如果线路较短，在最小方式下是没有保护区的，如果下一级为变电所用户，可以采用时限速断保护，作为基本的继电保护开关，此时动作电流与下一级的保护速断配合，也就是可以取下一级保护最大速断值的1.1倍作为速断保护整定值。这种动作时限较下一级速断就会大一个时间差，在一些新建的变电所或者进行改造的变电所，这种速断保护可以保证其可靠性。

二是如果在保护安装的地方采用复压闭锁过流或者低压闭锁过流的主变过流保护时，这时在计算过流保护整定值时是不能和主变过流进行配合计算的。

三是对于较规则的、较长的配电线路，同时在线路上又没有多少用户时，在这种情况下的整定计算通常情况下都会选择躲过线路终端的最大断电流来进行，只有这样才能确保继电保护装置的灵敏性。

四是当继电器原速断整定值较小时，而且与负荷的电流值还没有多大差距时，这时候的速断定值则需要错开线路励磁涌流，而且还要确保速断定值能够有躲过励磁涌流的能力。

五是校验灵敏度。选择在最小运行方式的情况下，选择线路保护范围大于或者等于线路长度的15%进行整定。

2 继电保护整定值计算中常出现的问题及应对措施

2.1 励磁涌流

励磁涌流是在空投变压器运行时发生频繁较高的问题，这主要是由于变压器铁芯内的磁通在运行过程中，由于其不能发生突变，所以就会有非正常周期的分量磁通或是铁芯磁通出现饱和等情况发生，这不可避免的会导致励磁电流的增加，从而产生励磁涌流。产生的励磁涌流其涌流值较高，往往会达到额定电流的八倍左右，但一旦变压器的容量较小时，则励磁涌流的倍数则会变得越大。另外变压器容量的大小还会对涌流的衰减时间长短带来较大的影响。

当励磁涌流产生时，会给变压器带来一定的危害，所以需要做好预防措施，减少励磁涌流对保护所带来的破坏。这就需要充分的利用好励磁涌流在产生时所含有的二次谐波，并根据实际情况来采取必要的保护措施，从而确保继电保护不会受到励磁涌流所带来的影响。但随着时间的增加，励磁涌流对保护的影响也会呈不断衰减的趋势，直至不会产生影响为止。所以可以利用电流速断保护来延长时间，因此在不对其进行改革的情况下，只是需要对故障的时间进行延长这个方法，也能够确保配电系统的安全稳定运行，目前这种方法在继电保护装置中已得以广泛的应用。

2.2 TA饱和

在10kV的配电线路中，因为在整个线路的各个位置的电流是不相等的，且在线路出口位置的电流一般也比较小和不固定的，且会随着系统运行方式或者是规模的改变而改变，其电流最高可达到TA几百倍的额定电流，这个时候TA饱和的现象就会出现。此外，由于在短路电流当中会含有大量的非周期分量，暂态的短路故障也会加速TA的饱和。如果10kV的配电线路出现暂态的短路故障时，因TA处于饱和状态，二次侧的感应电流会很小，保护装置就会因为能量不足而产生拒动作的可能，不但延长了故障的时间扩大了事故范围，甚至会影响整个配电线路的稳定安全运行，所以，TA饱和问题是应该引起重视的问题，因为其自身的难于控制和事故易扩大的特点。通常情况下对于这个问题的解决大致有以下两种方法：一是在选择继电保护装置特别是TA的时候，尽量不要选择变化范围较小的，TA饱和是必须要充分考虑到线路短路故障的，比如对于10kV的线路保护来说，TA的选择变化范围应不小于300/5。第二就是要尽量降低TA的二次负载阻抗，避免计量与保护共用TA，从而缩短TA的二次电缆长度，也加大了二次电缆的截面，以防止TA饱和的问题。

3 结束语

在配电网运行过程中，继电保护发挥着极为关键的作用，而且继电保护装置工作过程中，继电保护整定计算作为十分关键的环节，整定计算的准确性和可靠性是确保电网能够安全稳定运行的基础，所以需要我们在日常工作中加强继电保护的整定计算，从而确保继电保护系统能够正常运行，确保电网能够及时、稳定的提供电能的供应。

参考文献

[1]崔家佩，等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].水利电力出版社，1993.

[2]方大千.实用继电保护技术[M].人民邮电出版社，2003.

[3]吴潮辉.城市配电网规划探讨[N].华南理工大学学报.