浅析110kV电网故障与继电保护整定计算

唐可伟

【摘要】在电力系统出现故障时，其继电保护设备会及时切断对应的设备，从而最大限度确保电力系统能够处于安全、稳定的运行状态之中。电力系统继电保护设备的可靠运行与继电保护设备的有关领域有着密切的关系，例如，配套设计、安装研制、运行维护以及整定计算等等，而其中整定计算非常重要，能够科学合理的实施保护，并精准地开展整定计算流程，从而保障相关设备能够处于稳定运行状态之中，因此，有着非常重要的现实意义。本文以110kV电网为研究对象，对其电网故障以及继电保护整定计算进行探讨。

【关键词】110kV电网；故障；继电保护；整定计算

1、110kV电网故障分析

现阶段我国大部分地区都是用的是110kV电网线路。从其结构来看，包括同一个电源以及不同电源同杆并排架设下的各种单线、双线以及长线，由此可见，110kV电网线路是非常复杂的，无论是电网故障分析，还是系统继电保护整定环合理设置，难度都比较大。基于此，学术界对其复杂的故障计算过程，提出了“故障修正导纳矩阵”的概念，直观来讲就是将故障环境之中所造成的互联网结构进行更改，然后再以矩阵进行表示。对于故障情况存在着一定区别时，只需要将其中的一些元素进行更改，并经过程序实施统一化处理。但是，在对断线状况进行处理时，修正导纳矩阵难度就很大。基于此，为了能够让求解过程与计算机特征相吻合，在深入研究之后，提出了很多与计算机条件相吻合的110kV电网故障计算方法，而“任一故障均可被视为一类互联网结构的更高”是各种故障计算方法的核心，本文将着重分析继电保护整定计算。

2、110kV电网继电保护整定计算分析

2.1关于线路主保护的整定计算分析

在110kV电网继电保护过程中，例如，对分相电流差进行保护时，通常来讲，分相电流差的最低一级最高值需要经过一次相电流，同時还需要将电流折算成二次值，并充分考虑对电阻的各种影响，这样能够提升110kV电网继电保护的灵活性。从线路末端的性质来看，具有一定的灵敏度，倘若实现这个过程，建议采用纵联序停信元件。对于线路主保护的整定计算中，一般需要将480A进行折算，得出对应的二次值之后，再进行整定计算；同时，基于“任一故障均可被视为一类互联网结构的更高”，因此，要以灵敏度计算为标准，从而获得最合适的取值。然而在保护纵联负序信元件的过程中，通常要折算720A，之后再完成整定计算，且末端灵敏度应该高于2。

在线路保护整定计算的实际开展过程中，倘若要达到240A的取值要求，一般是将240A折成二次值，随后才开展继电保护计算。反之，未满足240A这个条件合适，便可以直接通过整定取值的方式对继电实施保护。以纵联保护为例，可以充分发挥定值的灵敏性实施整定计算。灵敏值与线路长度有着密切的关系，线路越短，灵敏度越高。倘若线路≥0.1m时，应该选择2.5倍的信值电抗线路；与此同时，必须有效控制停信范围。在计算电阻时，在保护区之中最大阻抗值要小于最符合阻抗值才可以。

2.2关于接地距离保护的整定计算分析

关于接地距离保护的整定计算，具体从这些方面入手：第一，接地距离保护Ⅰ段：在对侧母线接地故障进行整定时，则应当按照可靠躲过本线路，其可靠系数取值为0.7，动作时间为0.0秒。第二，接地距离保护Ⅱ段：如果相邻的线有纵差保护，并与相邻纵差保护进行配合，但是不与相邻线接地距离Ⅰ、Ⅱ段进行配合，则按照本线末端所发生的金属故障有没有足够的灵敏度对阻抗定值进行整定；基于相关规程的规定，动作时限应当按照“接地保护的第二段动作时间应比断路器拒动时的全部故障切除时间大0.25-0.3s”，因此，1.0S就是接地距离保护Ⅱ段的动作时间。第三，按地距离保护Ⅲ段：整定依据是按照躲过本线路最大负荷下的最小阻抗值，同时还需要与相邻线按地距离保护Ⅰ、Ⅱ段或者Ⅲ段保护配合。倘若灵敏度要求达不到，则根据灵敏度开展整定计算。倘若时限有死循环的情况，需要对应的设置解列点，且要最大限度避免变电站失压。

2.3关于元件保护的整定计算分析

需要对110kV电网主变支路、线路断路器的失灵情况进行整定计算的情况主要是电气小方式运行状况之下。母线一旦超出“n-1”段线路的范围时，在整定计算的过程中，主变低压侧以及被保护线路末端最小值的两个将作为取值。倘若最小单相电流出现了问题，整定计算所检测出来的灵敏度通常会≥1.3。在实际操作的过程中，要尽量避免复杂的计算方式，例如，当时机工作过程中出现故障时，建议将110A折成二次值，然后进行整定计算。

结语：

综上所述，110kV电网故障与继电保护整定计算，需要紧紧围绕实际情况以及具体要求，对供电网络进行整改，最大限度减少线路之中的串供线路，并对应的设置线路保护装置，提升继电保护的有效性，从而确保110kV电网能够稳定运转。

参考文献：

[1]张丽娟.继电保护整定计算方法的探究及改善措施[J].电气时代，2018（09）：63-64.

[2]王慧芳，陈梦骁，沈绍斐，何奔腾.继电保护整定计算电源运行方式优化选择方法[J].浙江大学学报（工学版），2018，52（09）：1753-1761.

作者简介：

郭俊健，攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司，四川攀枝花。