任占良
国网冀北电力有限公司宽城县供电分公司 河北省承德市宽城县 067600
摘要：在电气工程中运用电气自动化技术，不仅能提高其工作效率，还能在一定程度上保证其工作质量，由此看出电气工程的发展离不开电气自动化技术。随着电网规模的逐渐扩大，其结构变得非常复杂，继电保护的整定形式在可靠性与实时性等方面要面临严峻挑战。当前，信息技术的与网络技术的发展，促进了电力系统的数字化，为工作人员与整定人员提供相关参考依据，确保电力系统的正常运行。继电保护定值在整定计算过程中有一些基本原则和步骤，本文对继电保护定值在整定计算步骤进行探究分析，希望本文的理论研究能够对继电保护定值整定计算具有一定的参考价值。
关键词：继电保护；整定；定值：计算
1 导言
整定计算的基本流程一般分为整定资料收集、故障分析计算、原理级定值计算、装置级定值计算、定值单执行五个步骤。
2 整定资料收集：
2.1收集有关一次设备参数、 一次主接线图、 二次图纸， 装置说明书等。
2.2根据设计说明掌握整定工程的基本保护配置情况。
2.3根据相关部门提供的参数资料建立变压器、输电线路、电容器、电抗器等设备的参数档案，计算变压器、输电线路的等值阻抗（标幺值）。
2.4.变压器短路阻抗标幺值的计算
XdB*＝Uk%×(UN2/UB2)×(SB/SN)
Uk%:变压器名牌参数中“阻抗电压值或短路电压百分比” 。
UN：变压器的额定电压。
UB：与变压器额定电压等级对应的基准电压（ 35kV 电压等级按整定习惯取35kV，其他电压等级取平均电压）
SN：变压器的额定容量。
SB：基准容量（1000MVA）
一般工程计算中不考虑电压折算，按UN＝UB考虑，即SB:基准容量
UB:基准电压，实际工程计算中一般按线路电抗标幺值计算 XL*=x1×L×SB/UB2， xl：单位长度电抗。
2.5.了解重要负荷的特性及要求，如不对称负荷、冲击负荷、不平衡负荷、带大电机时要提供电机的启动电流及启动时间。
2.6.选取设备保护用电流互感器CT变比（保护级CT一般采用“*P*”的表示方式，如5P20、10P10等，保护级CT精度不如计量、测量级精度高，但是具有很强的抗饱和能力）
2.7.了解掌握继电保护的原理展开图、有关的二次回路、盘面布置图，掌握保护设备二次接线情况，如变压器各侧电流、电压引入保护装置的方式（根据实际的一次主接线方式确定变压器高、低压或高压桥、低压 1、2分支等对应装置内部的哪一侧）、保护出口的对应关系（保护装置跳闸出口与实际一次设备开关的对应关系）。
2.8.了解掌握继电保护的技术说明书。
2.9.绘制阻抗图，阻抗图是故障分析计算的基础，依据系统接线，中性点分布状况及各元件各序阻抗和等值电路绘制。阻抗图中设备的序阻抗采用标幺值。阻抗图一般分为正序、 负序、零序三部分，通常取正、负网络相同，零序阻抗图中与短路点相连的网络中至少有一个接地中性点，才能形成一个零序回路，如果有多个接地中性点时，就会有多个零序电流的并联支路。
变压器绕组的接法对零序回路的影响很大，在 Ynd 接法的变压器，Y侧零序电流在三角侧引起零序环流， 不能流到三角侧外部回路，零序网络中把三角侧末端当做零点位与地相连，并与外电路断开；Ynyn 接法中一侧有零序电流通过，另一侧是否有零序电流还要取决于这一侧的外回路还有没有其他接地的中性点，如果没有这一侧也相当于在零序网中断开；Yny接法，y侧外回路无论没有其他接地的中性点，这一侧都相当于在零序网中断开；Yy接法两侧都相当于在零序网中断开。35kV 电网属于不接地系统，无零序网，只有正、负网，且正、负网相同。
2.10.确定电力系统运行方式。确定电力系统运行方式是整定计算的先决条件，主要包括可能出现的最大、最小方式（线路、变压器、发电机是否并列、中性点接地方式等），线路的最大负荷电流以及备自投、重合闸等安全自动装置的使用方式。110kV 及以下线路一般不允许合环运行，所以大、小方式主要由变压器的运行方式决定，有地区电源时也要考虑发电机的方式。
3.故障分析计算
3.1故障计算中故障类型主要有三相短路K(3)、两相短路K(2)、 两相接地短路K(1,1)及单相接地短路K(1)，35kV 及以下电压等级只考虑三相短路和两相短路。
3.2故障计算中常用的电流关系及规律：1）同一点发生两相短路、三相短路时，故障电流的关系为Id（2）=√3/2Id(3)；2）经过Yn，d11接线变压器d侧发生两相短路时，Y侧各相电流的分布与故障相有关，规律是：d侧故障相对应的两相中滞后相的短路电流最大（如d侧发生ab相短路，Y侧B相电流最大），数值上为故障相电流的2/√3倍，其它两相电流大小相等、方向相同，数值上为故障相电流的1/3倍，与电流最大相方向相反，因为同一点故障Id（2）= √3/2Id(3)， 所以，d侧两相短路时，Y侧最大相Id（2）= 2/√3*√3/2 Id (3)=Id(3)，其他两相Id（2）=1/√3*√3/2Id(3)= 1/2Id(3)，即经过Ynd11变压器，d侧发生两相故障时，Y侧有一相电流等于同点发生三相短路时的故障电流，另外两相等于同点发生三相短路时故障电流的一半（注：以上Id均为电流标幺值，电流有名值为标幺值*相应电压等级的基准电流）。
3.3故障位置一般选本支路末端、母线、保护安装处（电气距离等同于母线）、相邻支路末端。
4.原理定值整定
4.1原理定值是反映故障时与正常运行时系统中有明显变化特征的的电气量或非电气量的保护定值，如反映电流变大的过电流保护，反映阻抗变小的距离保护等，根据具体配置的原理保护整定相应的原理定值。原理定值要依据相关的整定原则整定。
4.2阶段式保护考虑与相邻设备配合时，分支电流的存在会使保护范围伸长或缩短，分支电流包含助增电流（保护安装处到短路点间有电源，使故障线路电流增大）和外汲电流（保护安装处到短路点间有线路，使故障线路电流减小），在整定值不变的情况下，助增电流使保护范围缩短，外汲电流使保护范围变长，为避免分支电流引起保护范围变化导致上下级间保护范围不配合，应当正确合理计算分支系数。分支系数的定义是相邻设备短路时，流过本线路的短路电流与流过相邻设备短路电流之比。电流保护中分支系数应选最大值，辐射型电网有助增电源时，分支系数大小与相邻设备的故障位置无关，由背后电源及助增电源的运行方式决定，保护背后电源为最大方式，助增电源为最小方式时取得最大分支系数（有助增时，使分支系数小于1，助增电源为地区小电源时，其小方式按全停考虑，此时分支系数最大为1）。有汲出电流时，分支系数大小与相邻设备的故障位置有关，考虑使汲出电流最大的方式，故障点一般选在并联支路的末端。
5.装置定值整定
5.1装置定值包括各起动元件的动作门槛、控制字、软压板等，大多数跟具体装置的实现原理有关，需要按照装置说明书的具体要求取值。
5.2装置定值需要注意的问题：1、主变差动保护二次额定电流Ie的计算是否需要考虑系数3。（一般说明书中各侧差动电流的相位校正部分会明确表明，如采用Y－>△变换进行相位校正，以Y/Y/△-11 接线为例，IA’=（IA-IB）/ 3，即装置在校正时已考虑系数3，计算时不需再考虑，若IA’= （IA-IB）就需要考虑3，装置说明书差动计算部分计算主变二次额定电流时也会有说明。）2、计算差动保护的平衡系数是否在装置允许范围内，验证所选CT变比是否合适。3、注意装置定值的取值范围，实际取值不能超出装置可取的最小值和最大值。以上两点也提示CT变比选取的是否合适在原理整定时可能不会直接影响取值，但会直接影响装置定值的
取值。CT选取不合理，装置定值超出可整定范围，装置会告警甚至闭锁保护。4、保护出口的整定，必须按照装置内部出口与实际设备的对应关系整。
6.结束语
电力生产具有独特的规律，在长期的生产实践过程中总结出符合客观规律的宝贵经验，以指导安全生产活动。对于继电保护定值计算也不例外，因此，在进行继电保护定值计算前，应收集和学习有关的规程制度，以促进保护定值整定计算工作的顺利开展。
参考文献
中国电力出版社--电力系统继电保护与安全自动装置整定计算