发电厂继电保护定值整定中的关键问题

姜宏民

摘要：当前，我国的基建事业发展很快，发电厂电气设备的正常运转无时无刻都离不开继电保护，也就是说，没有了继电保护，整个电力系统就不可能完善运转。继电保护工作复杂、系统复杂，以整定计算为其工作的中心，它能有效地切除故障设备，缩短停电时间，防止事故扩大，从而保证设备的安全和机组的稳定。继电保护整定计算，是指根据设备参数和系统情况，给出一个合理的定值，并满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四个基本条件。

关键词：继电保护;定值整定;关键问题

1 继电保护的重要性分析

在实际运行的过程中，存在着各种故障，从而影响电力系统的正常工作。在电力系统中，不仅有多种方法可以解决问题，而且一旦出现故障，就能快速地将故障切除，减少事故的影响，确保未出现故障的区域能够正常工作，并能有效的切除故障点，保护系统的安全。但是，要在很短的时间里找到并切除故障，就必须完全依赖于继电保护。继电保护作为一种能有效保障电力系统安全、可靠运行的自动化设备，其首要任务是监测电力系统的运行状况，以便能及時发现并采取适当的措施来断开故障。当电力系统出现故障时，继电保护设备会向值班人员报警，提醒当班人员出现故障，便于当班人员迅速到达现场进行处置，确保系统的安全和正常工作，同时还能与其它自动设备相结合，解决临时故障。因而，在电力系统的安全和可靠供电方面，继电保护设备起着至关重要的作用。

2 问题探究

2.1 定值不规范

随着我国电力行业的发展，定值整定的标准制定日趋完善，管理工作也逐渐步入正轨，但工作人员的执行力还存在着一些缺陷，无法得到有效的贯彻，无法充分发挥其作用。有些厂家在做保护工作时，其设备的设定值存在较大差别。当前，在实施应用时，设备种类繁多，结构复杂，设备的定义也各不相同。在下达定值整定功能以执行继电保护的时候，为了简化操作，减少工作量，进行定值整定的工人，在下达定值的时候，只是简单的发送一些重要的数据，并不能保证数据的准确性，这就导致了操作人员在操作的时候，往往会出现一些错误，从而影响到后续的工作。

2.2 电流互感器饱和型故障

在变电站系统使用的电流互感器中，其功能主要是对继电保护进行测量和取样，并将电流互感器内部的二次值转换为一次值。在非饱和区，电流互感器的比率误差小于10%。但是，当电流互感器的一次电流超出额定的很多倍时，会让铁芯饱和，导致输出波产生畸变，其有效值降低，使比值误差增加。在电流互感器深度饱和时，若无输出，继电器将无法正常工作，从而出现拒动、越级跳等一系列的故障。220kV继电器在实际操作中，电流互感器饱和对故障的影响很大，例如当系统出现短路故障时，由于一次侧短路电流变得很大，磁通密度大大增加，励磁电流增大，铁芯饱和，二次电流一部分用来提供励磁电流，使互感器误差大大增加，准确度下降。

2.3 设备故障导致的隐性故障的出现

设备出现故障，主要是因为软件系统和硬件系统的问题导致的。软件故障在研发、设计、测试和使用过程中出现的隐性故障，与制造商和使用者息息相关。硬件故障的原因有很多，比如环境因素、突发事件，都会导致硬件的损坏、材料腐蚀以及老化，如果工作人员的操作失误，也会直接导致硬件的损坏，造成硬件系统的隐性故障。

2.4 人为因素造成的故障问题

220kV继电保护系统中，有非常多的元器件，只要有一个部件发生问题，就有可能导致安全问题的发生，而这些因素是继电保护系统发生故障的主要原因。在维护过程中，由于工作人员操作不当或操作失误，造成了继电器部件的损坏。在继电保护装置发生故障后，如果没有及时发现故障，并采取相应的措施，就会产生故障监测信号或故障信息。

3 继电保护整定计算方法存在的问题及解决对策

3.1 断相口开路电压计算

在考虑到等效发电机的电势与电力系统无相振荡线路中的相位角度相符合时，采用相关公式计算相开路的开路电压进行计算，从而减少降低瞬态稳定性的计算步骤。为此，可以采取下列步骤来处理这个问题。解决办法：首先，利用双端口网络H参数法将该振荡器分成两个振荡组，并用将端口替换为与相位误差端口等效的潜在端口。其次，采用网络等值法，以全非相电路的两个端口为节点，并将控制网络分解为无源两端口网络，则使用补偿原理计算方法来计算相应的阻抗参数。

3.2 电力系统极端运行情况的计算

当电力系统在极端运行工况下，可以对计算的敏感性和操作值进行整定，以便更高效地进行试验。在实际运行的电力系统中，要想找出极端运行状态是非常困难的，因此，极端运行状态是保护整定计算的一个关键条件。

3.3 励磁涌流

励磁涌流是电力系统中对电流互感器测量误差影响较大的一种常见现象。在变压器空投时，由于电流互感器内的铁芯磁通量很难对其进行响应，使其产生非周期分量磁通量和铁芯内部的饱和，从而加大了励磁电流，最高时甚至能达到额定电流的6-8倍。解决办法：变压器励磁涌流包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧，且涌流包含有大量的高次谐波，并以二次谐波成分最大。涌流在初始阶段数值很大，以后逐渐衰减。

3.4 环境要求

微机继电保护装置室内月最大相对湿度不应超过75%，应防止灰尘和不良气体侵入。微机继电保护室内环境温度应在5～30℃范围内，如果超过这个范围应当增设空调机，此外，应当加强对继电保护二次人员的培训，有效提高继电保护人员的素质，加强人员对定值的理解和计算，避免出现二次人员三误，充分实现继电保护保障电网安全稳定运行的作用。

结束语

在电力系统的运行中，继电保护是其安全的保障，因此，要确保它的稳定，就需要特别注意。其中，整定值作业是一个多面性的工作，必须对其各个环节进行适当的调整，以使它的工作井然有序。电力系统的安全问题是一个非常重要的问题，必须对其进行持续的关注，以保证其正常的工作。

参考文献

[1] 裴虹. 发电厂继电保护定值整定中的关键问题[J]. 电子乐园，2019（10）：0189.

[2] 冯泮臣. 发电厂继电保护定值整定中的关键问题[J]. 电子技术与软件工程，2019（7）：217.