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【摘 要】电力系统对继电保护整定计算有着非常高的要求，整定计算存在问题就会直接影响电力系统的正常运行，因此，必须重视继电保护整定问题。本文简单介绍了继电保护整定的相关内容，并重点探讨了继电保护整定方法存在的问题与解决对策。
【关键词】继电保护;整定计算;问题
一、继电保护整定方法
（一）继电保护整定的目的
设计部门―其目的是按照所设计的电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及选型的正确性。
运行部门―对电力系统中已经配置安装好的各种继电保护，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全系统中各种继电保护有机协调地布署，正确地发挥作用。
（二）继电保护整定计算的任务
根据具体的电力系统，计算出各继电保护装置的整定值，并对各保护的灵敏度进行计算;经过计算分析，确定合理的继电保护方案。
具体地：1）绘制电力系统接线图。2）建立电力系统设备参数表。
3）根据电力系统各个设备的原始参数，计算归算到基准参数下的各序阻抗并绘制出正、负、零序阻抗图。4）确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行方式变化限度。5）进行电力系统各点短路电流的计算，并将计算结果列表。短路点一般选在各厂、站的母线上。
6）确定初步的保护方案，进行各保护定值的计算，并将整定計算结果列表（微机保护定值单）。7）按继电保护功类能分类，分别绘制出护继电保护配置图。8）编写整定方案报告书，着重说明整定的原则、整定结果评价、存在的问题及采取的对策等。
二、继电保护整定方法存在的问题与解决对策
（一）励磁涌流问题
励磁涌流是变压器所特有的，是由于空投变压器时，变压器铁芯中的磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6～8倍，并且跟变压器的容量大小有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定时间系数衰减，衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关，容量越大，时间常数越大，涌流存在时间越长。
励磁涌流有两个明显的特征，一是它含有大量的二次谐波，二是它的大小随时间而衰减，一开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零。利用涌流这个特点，在电流速断保护装置上加一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置（或只作简单改造）。
（二）断相口开路电压的计算问题
在进行继电保护整定计算的过程中，由于注重对电力系统的运行线路在非全相运行且存在明显震荡状态下而产生的电压与电流参数的计算，可能会导致开路电压参数在计算过程中存在较大的计算量。导致这一问题的根本原因是：首先，发电机的等值电势和等值阻抗参数计算要通过暂态稳定的方式来计算;其次，发电机的等值电势和等值阻抗参数都会随着电力系统的网络结构变化而产生相应的变化，因此在每次进行网络操作时，都要对上述参数进行重新计算，进而致使计算量过大的问题。
如果出现上述问题，可以采取以下策略来解决：在对断相口开路电压进行计算的过程中，一般假设该线路两侧的发电机实电势的幅值参数都保持恒定的状态，通过这种方式可以合理地简化继电保护整定计算。但是这种计算方式忽略了正序网相口开路电压的参数在网络结构状态下的影响，对于网络结构复杂的情况，将会致使继电保护整定计算的结果出现错误。
（三）定时限过电流保护与反时限过电流保护问题
定时限过电流保护特性：为了实现过电流保护的动作选择性，各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。即相邻保护的动作时间，自负荷向电源方向逐级增大，且每套保护的动作时间是恒定不变的，与短路电流的大小无关。
反时限过电流保护特性：流过熔断器的电流越大，熔断时间越短。反时限过电流保护是指动作时间随短路电流的增大而自动减小的保护。使用在输电线路上的反时限过电流保护，能更快的切除被保护线路首端的故障。
在电源进线断路器的保护整定计算过程中常常存在定时限过电流保护与反时限过电流保护的选择问题，下面以一实例分析。
两路10kV电源进线，一用一备，负荷出线6路，4台630kW电动机，2台630kVA变压器，所以采用单母线分段，两段负荷分布完全一样，右边部分没画出，右边变压器与一台电动机为备用。有关数据：最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A，最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A，变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。
电源进线断路器的保护整定计算，如果采用反时限，瞬动部分无法配合，所以选用定时限。
1.过电流保护
按照线路过电流保护公式整定
Idzj=Kjx*Kk*Igh/（Kh*Ki）=12.36A，取12.5A
动作时限的确定：与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A，为母联反时限动作电流2.4倍，定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大0.7S，查反时限曲线2.4倍时t=8.8S，所以定时限动作时限为9.5S。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。
灵敏度校验：Km1=0.866X4000/（12.5X40）=6.9>1.5
2.带时限速断保护
与相邻元件速断保护配合
Idzj=Kjx*Kph*Idz/Ki=1.1X700/40=19.25A，取20A，延时0.7S，选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。
灵敏度校验：Km=0.866X4000/（20X40）=4.3>2 （四）继电保护主保护配置对整定配合带来的风险
以110kV线路无主保护运行造成故障无法快速切除的风险为例分析。对于110kV及以下电压等级电网，按照远后备原则配置单套保护装置，若未配置全线速动保护功能，线路故障时只能依靠后备保护切除故障，若本线保护拒动需要依靠上一级保护切除故障，对整定配合的要求更高，若上下级配合不当会出线越级动作或者两级线路同时跳闸的风险。
针对上述问题，对于110kV系统，应逐步提高继电保护配置水平，充分利用现有通道条件，110kV线路逐步配置光纤电流差动保护，简化后备配合。其中220kV站的110kV出线具有光纤通道时，应配置一套光纤电流差动保护，以保证故障快速切除，避免因出线线路保护拒动导致220kV主变跳闸影响多个110kV站失压情况。对造成无保护运行的原因进行分析，梳理每条线路存在电网风险并制定管控措施，对具备改造条件的，提出改造方案，并尽快组织实施。
（五）整点计算法问题
1.运用参数整定法加以修正
整定计算过程中原定给予电势增幅数值已被标定，此数值是在非全相振荡线路位置发电机中所计算产生的，而相角差也是如此，应保证计算中出现误差。由正序网段相口所进行注入的个体单位电流处正常运行状态时，此时发电机节点电压效果与相关系统网络结构总体并无关联，要在计算机网络操作的每一次运算中进行节点电压重算，在保证计算数值稳定时已避免其出现较大误差。
2.电力系统运行不正常的主要方式要以正确手段加以找寻
整点算法计算过程中，继电保护开端线路操作流程进行中应依据线路中扰动信息对整定计算范围予以明确，只有这样才能够在一定程度上准确的找出系统运行不利方式，此種不利运行方式存在于基础电力系统之中。扰动区域是指系统中任意一条线路会在整体系统结构程序正常运转时发生一定对称变化，此种变化行为可同个体标定线路的相邻线路系统结构中的相关短路电流发生水平电流变化以至会给最终整定结果造成一定影响。
3.确定扰动域
首先进行小数数值预定，线路断开之后将相应开断线路作为中心点，之后不断向外层线路进发并通过已知短路电流，在实施开断操作后会通过短路电流，将此短路电流与之前所保护的短路电流之间进行规范化比较，若交流差值大于这一小数数值，那么就应该继续向前查找，而电流差值几乎等同于小数数值时，则可判定为已经达到扰动域标定位置，扰动域是由不小于小数数值的线路所构成的。
参考文献：
[1]刘健，刘超，张小庆，张志华.配电网多级继电保护配合的关键技术研究[J].电力系统保护与控制，2015年9期.
[2]段惠明，何志勤，李志宏，宿昌，石东源，罗一香.依托电网调控管理系统的省、地、县调保护一体化整定计算[J].电力系统自动化，2014年22期.
【关键词】继电保护;整定计算;问题
一、继电保护整定方法
（一）继电保护整定的目的
设计部门―其目的是按照所设计的电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及选型的正确性。
运行部门―对电力系统中已经配置安装好的各种继电保护，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全系统中各种继电保护有机协调地布署，正确地发挥作用。
（二）继电保护整定计算的任务
根据具体的电力系统，计算出各继电保护装置的整定值，并对各保护的灵敏度进行计算;经过计算分析，确定合理的继电保护方案。
具体地：1）绘制电力系统接线图。2）建立电力系统设备参数表。
3）根据电力系统各个设备的原始参数，计算归算到基准参数下的各序阻抗并绘制出正、负、零序阻抗图。4）确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行方式变化限度。5）进行电力系统各点短路电流的计算，并将计算结果列表。短路点一般选在各厂、站的母线上。
6）确定初步的保护方案，进行各保护定值的计算，并将整定計算结果列表（微机保护定值单）。7）按继电保护功类能分类，分别绘制出护继电保护配置图。8）编写整定方案报告书，着重说明整定的原则、整定结果评价、存在的问题及采取的对策等。
二、继电保护整定方法存在的问题与解决对策
（一）励磁涌流问题
励磁涌流是变压器所特有的，是由于空投变压器时，变压器铁芯中的磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6～8倍，并且跟变压器的容量大小有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定时间系数衰减，衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关，容量越大，时间常数越大，涌流存在时间越长。
励磁涌流有两个明显的特征，一是它含有大量的二次谐波，二是它的大小随时间而衰减，一开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零。利用涌流这个特点，在电流速断保护装置上加一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置（或只作简单改造）。
（二）断相口开路电压的计算问题
在进行继电保护整定计算的过程中，由于注重对电力系统的运行线路在非全相运行且存在明显震荡状态下而产生的电压与电流参数的计算，可能会导致开路电压参数在计算过程中存在较大的计算量。导致这一问题的根本原因是：首先，发电机的等值电势和等值阻抗参数计算要通过暂态稳定的方式来计算;其次，发电机的等值电势和等值阻抗参数都会随着电力系统的网络结构变化而产生相应的变化，因此在每次进行网络操作时，都要对上述参数进行重新计算，进而致使计算量过大的问题。
如果出现上述问题，可以采取以下策略来解决：在对断相口开路电压进行计算的过程中，一般假设该线路两侧的发电机实电势的幅值参数都保持恒定的状态，通过这种方式可以合理地简化继电保护整定计算。但是这种计算方式忽略了正序网相口开路电压的参数在网络结构状态下的影响，对于网络结构复杂的情况，将会致使继电保护整定计算的结果出现错误。
（三）定时限过电流保护与反时限过电流保护问题
定时限过电流保护特性：为了实现过电流保护的动作选择性，各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。即相邻保护的动作时间，自负荷向电源方向逐级增大，且每套保护的动作时间是恒定不变的，与短路电流的大小无关。
反时限过电流保护特性：流过熔断器的电流越大，熔断时间越短。反时限过电流保护是指动作时间随短路电流的增大而自动减小的保护。使用在输电线路上的反时限过电流保护，能更快的切除被保护线路首端的故障。
在电源进线断路器的保护整定计算过程中常常存在定时限过电流保护与反时限过电流保护的选择问题，下面以一实例分析。
两路10kV电源进线，一用一备，负荷出线6路，4台630kW电动机，2台630kVA变压器，所以采用单母线分段，两段负荷分布完全一样，右边部分没画出，右边变压器与一台电动机为备用。有关数据：最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A，最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A，变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。
电源进线断路器的保护整定计算，如果采用反时限，瞬动部分无法配合，所以选用定时限。
1.过电流保护
按照线路过电流保护公式整定
Idzj=Kjx*Kk*Igh/（Kh*Ki）=12.36A，取12.5A
动作时限的确定：与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A，为母联反时限动作电流2.4倍，定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大0.7S，查反时限曲线2.4倍时t=8.8S，所以定时限动作时限为9.5S。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。
灵敏度校验：Km1=0.866X4000/（12.5X40）=6.9>1.5
2.带时限速断保护
与相邻元件速断保护配合
Idzj=Kjx*Kph*Idz/Ki=1.1X700/40=19.25A，取20A，延时0.7S，选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。
灵敏度校验：Km=0.866X4000/（20X40）=4.3>2 （四）继电保护主保护配置对整定配合带来的风险
以110kV线路无主保护运行造成故障无法快速切除的风险为例分析。对于110kV及以下电压等级电网，按照远后备原则配置单套保护装置，若未配置全线速动保护功能，线路故障时只能依靠后备保护切除故障，若本线保护拒动需要依靠上一级保护切除故障，对整定配合的要求更高，若上下级配合不当会出线越级动作或者两级线路同时跳闸的风险。
针对上述问题，对于110kV系统，应逐步提高继电保护配置水平，充分利用现有通道条件，110kV线路逐步配置光纤电流差动保护，简化后备配合。其中220kV站的110kV出线具有光纤通道时，应配置一套光纤电流差动保护，以保证故障快速切除，避免因出线线路保护拒动导致220kV主变跳闸影响多个110kV站失压情况。对造成无保护运行的原因进行分析，梳理每条线路存在电网风险并制定管控措施，对具备改造条件的，提出改造方案，并尽快组织实施。
（五）整点计算法问题
1.运用参数整定法加以修正
整定计算过程中原定给予电势增幅数值已被标定，此数值是在非全相振荡线路位置发电机中所计算产生的，而相角差也是如此，应保证计算中出现误差。由正序网段相口所进行注入的个体单位电流处正常运行状态时，此时发电机节点电压效果与相关系统网络结构总体并无关联，要在计算机网络操作的每一次运算中进行节点电压重算，在保证计算数值稳定时已避免其出现较大误差。
2.电力系统运行不正常的主要方式要以正确手段加以找寻
整点算法计算过程中，继电保护开端线路操作流程进行中应依据线路中扰动信息对整定计算范围予以明确，只有这样才能够在一定程度上准确的找出系统运行不利方式，此種不利运行方式存在于基础电力系统之中。扰动区域是指系统中任意一条线路会在整体系统结构程序正常运转时发生一定对称变化，此种变化行为可同个体标定线路的相邻线路系统结构中的相关短路电流发生水平电流变化以至会给最终整定结果造成一定影响。
3.确定扰动域
首先进行小数数值预定，线路断开之后将相应开断线路作为中心点，之后不断向外层线路进发并通过已知短路电流，在实施开断操作后会通过短路电流，将此短路电流与之前所保护的短路电流之间进行规范化比较，若交流差值大于这一小数数值，那么就应该继续向前查找，而电流差值几乎等同于小数数值时，则可判定为已经达到扰动域标定位置，扰动域是由不小于小数数值的线路所构成的。
参考文献：
[1]刘健，刘超，张小庆，张志华.配电网多级继电保护配合的关键技术研究[J].电力系统保护与控制，2015年9期.
[2]段惠明，何志勤，李志宏，宿昌，石东源，罗一香.依托电网调控管理系统的省、地、县调保护一体化整定计算[J].电力系统自动化，2014年22期.