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电网调度中继电保护运行方式选择
作者：宋继红 李芸
来源：《中国科技纵横》2013年第20期
【摘 要】 进行电网调度工作时，合理继电保护运行方式的选择至关重要。本文从继电保护计算运行方式的选择入手，分析了继电保护中各种装置和线路的配合，以及与电网结构关系的问题，具有一定的实际意义。
【关键词】 电网调度 继电保护 运行方式 保护配合
电网调度时，选择合理的继电保护运行方式，具有十分重要的意义。进行合理正确的继电保护整定计算及接线图拟定，一方面可以电网的安全运行及供电的可靠性；另一方面，还可以减小或是防止电网事故的发生。所以，电网生产管理部门比如供电局及电业管理局等，进行电网调度时，都会依据电力系统的运行情况，进行年度继电保护运行方式的整定，目的在于对目前存在的保护装置和设备进行验证，看其是否能满足电力系统继续运行的要求，并且对其运行整定值进行计算和选定，对原理接线图中可以进行修改的相关方法和措施进行讨论。进行继电保护运行方式的选择时，须注意以下几方面的问题。 1 计算运行方式的选择
对继电保护整定值进行计算和确定，保护装置的灵敏度进行校验时，所采用的运行方式称为计算运行方式。电网调度时，计算运行方式的选择关系到保护能否满足电力系统长期发展的需求，并且简单经济、合理可靠。所以，在进行计算运行方式的选择时，应当根据电网的实际情况，全面分析进行确定。一般按照以下几个基本原则。 1.1 最大运行方式
所谓最大运行方式，即指将所有的元件全部投入运行，并且将选定的中性点全部接地的运行方式。对保护运行方式的选择而言，最大的运行方式应使流过保护装置的短路电流最大，可以确定设备保护的选择性。用以下图1进行说明。对保护1来而言，最大运行方式的选择考虑系统最大，即断开L线路，并且全部投入其他线路；而对保护2来而言，最大运行方式的选择考虑系统最大，即将所有的发电机组和运行线路都全部投入。 1.2 最小运行方式
所谓最小运行方式，即指依据电力系统的最小负荷，使得投入的数量最少并且经济效益最好的发电机组、运行线路以及相关接地点的运行方式，也可以是配合检修计划的运行方式。最小运行方式选择时，应可以在最不利情况下，仍保证重要负荷的持续供电。对保护运行方式的选择而言，最小的运行方式应使流过保护装置的短路电流最小，可以用来确定设备的灵敏性。
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1.3 正常运行方式
所谓正常运行方式，即依据电力系统运行时的正常负荷，确定应当断开和投入的线路和元件。电力系统备用容量不足时，正常运行方式就是最大运行方式。 1.4 事故运行方式
在电力系统发生事故时，有可能出现不常见的运行方式。例如，最大运行方式下，可以断开发电机或变压器等，或断开电源两侧的线路等。故障运行方式下系统的运行需视实际情况而定。
2 保护装置的相互配合
电网调度工作中，进行继电保护装置的选择时，使得保护装置合理相互配合十分重要。继电保护的四个基本要求是选择性、速动性、可靠性和灵敏性。保护装置的配合主要指动作参数与动作时限的合理配合，即速动性和灵敏性合理配合。灵敏度配合是指保护范围的配合，即电力系统中有故障发生时，距离故障点最近的保护装置应具有最高的灵敏度。而动作时限的配合，指的是本线路保护的时限比与之配合的相邻线路保护的动作时限大，并且留有一定的裕度。以下举例说明几种保护的配合。 2.1 长线路与短线路保护的配合
如图2所示，两条线路保护l与保护2相配合，一般而言，动作参数整定时保护l电流Ⅱ段与保护2电流Ⅰ段配合，即（K代表可靠系数）。但是，实际中，由于要比长很多，即的阻抗要远远大于的阻抗。于是，线路的保护2电流Ⅰ段的短路电流与线路末端短路时的短路电流相差不大。因此，用一般方式整定不能满足灵敏度的要求，需使保护l电流Ⅱ段与保护2的电流Ⅱ段配合，使得动作时限增加一个时间阶梯，即从0.5S增加至1S。 2.2 短线路与长线路保护的配合
如图3所示，同理，两条线路保护l与保护2相配合，保护l电流Ⅱ段应与保护2电流Ⅰ段配合。实际中，由于要比短很多，即的阻抗要远远大于的阻抗。于是，线路的保护2电流Ⅰ段的短路电流与线路末端短路时的短路电流相差很大。配合虽然灵敏度很高，但也不符合实际需求。在这种情况下，保护1的电流Ⅱ段可根据保证末端短路时的灵敏性来整定。 2.3 双回线与单回线保护的配合
双回线路的主保护为电流平衡保护或纵差动保护。它们一般无需与相邻线路或元件的保护配合。双回平行线路的后备保护为过电流保护，需要考虑配合相邻线路元件保护的问题，方法如下：
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（1）若过电流保护接线方式为和电流接线，整定时按照双回线路，灵敏度校验时按照断开一回线路。
（2）若过电流保护安装于不同线路上，整定时按照单回线路，灵敏度校验时按照双回线路。
如下图4所示，保护l、2与保护5相互配合，保护3、4与保护7相互配合。 2.4 单回线与双回线保护的配合
如上图4中，线路的保护与线路、配合时，应考虑保护6的电流Ⅱ段配合双回线、动作区的末端短路。若如此配合无法满足灵敏度要求，则可延长动作时限，配合后备保护。 3 电网结构与继电保护的关系
电网结构对继电保护的运行方式影响很大，实际工作中，一般按照以下几个原则： （1）单电源辐射型线路采用简单的电流保护；
（2）双回路平行线采用纵差动保护，可快速切除全线故障； （3）线路较短的单回主干线路采用复杂、投资大的纵联差动保护； （4）小容量发电机组接人电网时，可先解列装置从而实现简单保护； （5）单回线或双回平行线带分支时，一般采用现代保护配合重合闸。 4 结语
本文阐述了电网进行调度工作时，选择继电保护运行方式的一些原则和方法。在此基础上，在满足电力系统运行的前提下，应尽量采取较简单的装置和设备，当其不能满足系统要求时才采用复杂设备。电力系统运行经验表明，采用的保护装置越简单，调试也会简单，可靠性更高。 参考文献：
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