小电阻接地系统继电保护与整定计算研究 李涛

发表时间：2018-01-06T20:15:31.313Z 来源：《电力设备》2017年第26期 作者： 李涛

[导读] 摘要：电力系统在运行过程中，会出现短路或者断路等情况，从而影响到系统的稳定性，继电保护系统在电力运行过程中发挥重要作用。

（四川省遂宁市明星电力工程设计有限公司 四川遂宁 629000）

摘要：电力系统在运行过程中，会出现短路或者断路等情况，从而影响到系统的稳定性，继电保护系统在电力运行过程中发挥重要作用。小电阻接地系统继电保护能够利用简单的继电保护系统选择性的切除故障线路，从而将故障范围缩小，因此在电力系统中广泛应用。然而，在实践过程中，由于小电阻接地继电保护整定定值没有明确规定，所以给其推广带来一定难度。本文主要探讨了小电阻接地系统继电保护与整定要求、存在的问题，分析两者之间的关系，对提高供电质量和稳定性具有重要意义。 关键词：小电阻接地继电保护；电力系统；整定计算 引言：

电力是国家重要的基础能源，直接影响到人们正常生活、生产。为了确保供电安全，电力系统一般会安装继电保护装置。然而随着电网的发展，各种大容量、大机组电力设备的投入，对继电保护装置提出了更高的要求。小电阻接地系统继电保护逐渐得到发展，分析小电阻接地系统继电保护与整定值关系，有利于提高电力系统继电保护效率。 1小电阻接地系统继电保护与整定要求

小电阻接地系统提供继电保护时，需要满足电力系统可靠性、灵敏性、快速等要求。在继电保护范围内电力系统出现故障和异常，继电保护装置不会出现拒动和误动，电力系统正常运行时，装置不会出现误动或者触动等现象。其次，电力系统一旦发生故障，继电保护装置应该有选择性的切断故障，并确保其他系统正常运行。一旦系统发生故障或者异常，继电保护装置要立即切除故障线路，将故障范围缩小。同时对继电保护装置需要保护的电力设备，装置必须要有很好的灵敏性，能够快速感受到电力系统的故障和异常，并作出准确的反应。最后，小电阻接地系统在机芯保护整定时，必须遵守电流保护原则，确保出线整定的灵敏度。如果需要进行非本线故障排除时，则要确保出线整定值为本线路流过的最大电容电流。 2继电保护整定计算存在的问题

随着电网的快速发展，供电质量不断提高，但是继电保护整定计算还存在不少问题，具有以下几个方面：第一，在非全相震荡情况下，在计算继电保护整定值的时候很容易忽略了实际电网结构对整定值的影响。第二，如果继电保护整定值使用计算分支系数，则可能没有及时对分布式电源变化进行分析，从而导致分支系数结果出现很大的误差，从而影响到整定值计算精度。第三，继电保护装置应用在电力系统中，还需要考虑到延时时间。第四，计算分支系数时很容易出现重复现象，从而影响到继电保护值整定计算结果。第五，继电保护装置进行整定值计算的时候，如果继电保护装置线路的母线断开，那么继电保护装置则无法对系统的运行情况作出有效的分析和判断，从而无法对线路通过有效的保护，造成线路故障范围扩大。 3小电阻接地系统继电保护研究与整定计算 3.1继电保护

城市配电网中，主变压器的低压侧采取的是△接线方式，没有设置中性点连接接地电阻。母线连接Z型接线的三相变压器，其中有两段极性相反绕组构成的三相铁芯，另外两段绕组则是Z型联结法，并形成了星形接线。目前大部分的变电站的变压器使用接地变压器，高压侧连接接地小的电阻，低压侧负责变电站的负荷。按照变电站实际负荷，选择相应容量的变压器。按照电网相关规定，继电保护装置如果想要获得继电保护要求的专职，则还需要使用100-1000A的接地故障电流。在计算接地电阻值时，则按照实际电网要求分析计算电阻值。 3.2整定值计算

电流系统发生单相接地时，小电阻接地系统的电流比较小，不属于有效接地系统。这个时候按照小接地电流系统进行计算，也就是将线路看成网络的A相接地，接地点将流过电力系统各个线路的B、C相电容电流、零序电流。经过分析，发现A相电压为0，接地故障电流在接地小电阻上的压降为URO.B相对地电压计算公式则为UB=UAB=UB-UN和UN=EA-URO。则可以得到UB= EAe-j150²-URO，UC= EAe-j150²-URO，由于小电阻的电压比较小，几乎可以忽略不计。而中性点电压与相电压比较接近，B、C相电压则比正常相电压高，三相电压有基本对称的线电压值，电压值为相电压值的 。同时，如果接地电阻各相都有零序电流和接地故障电流流过。由于接地电阻变侧没有电源，所以产生正、负电流为0。通过对称分量计算方法，流过接地电阻各相电流是IRO的三分之一，而且方向相同。所以故障发生时，电力系统出现A相接地。按照躲变压器负荷，则能实现接地变过流保护的负荷电流整定，所以无法完成对线路单相接地的各相电流躲避，所以会导致线路故障和接地故障同时跳闸。因此，整定值计算方式必须具有一定的科学性和可行性，否则会影响到电力保护装置的保护作用。 3.3整定值计算方法

按照小电阻接地系统单相接地的特点，基本可以实现继电保护系统的整定。接地变相电流保护方式可以采取电流I段和电流II段保护整定方法。在I段保护上，躲过外部接地故障时变压器相电流和接地变频额定电流从而达到保护系统整定值。其次，在接地变压器零序电流保护整定时，可以将继电保护作为后备保护，选择接地变中性点电流。根据变电站电压等级母线接地故障的灵敏度，实现对零序电流定值的整定，并与出现零序电流相互配合，实现保护目的。在保护出口动作逻辑整定方面，还要根据电力系统的实际情况，选择合适的整定方法。如果电力系统的电容电流超过了整定值，则要设置整定值为时限断路器，避免超大电流和电压对电力设备的损坏。最后，出现相电流、零序保护整定还需要接地变保护和主变保护按照电压等级配合，这样电力系统故障时，保护装置才能发挥作用。

继电保护装置主要功能是对电力系统运行情况进行检测，及时发现电力系统存在的故障和异常。如果电力系统存在故障，继电保护装置会立即检查出故障发生的位置并向系统发出警报，同时将故障路线进行切断，将故障范围缩小，确保其他线路安全运行。如果电力设备在运行过程中出现故障，继电保护装置会发出跳闸命令，从而保护电力系统，并对系统中存在的故障进行检测。根据继电保护系统运行工作原理，如果继电保护系统出现故障，那么则无法对系统进行有效的保护，这样会降低电力系统的安全性。 结束语：

随着国家电网的发展，小电阻接地系统的安全性和可靠性使其在电力系统中广泛应用。但是在实践过程中，小接地系统保护整定值还具有一定的不确定性，影响到继电保护系统的正常保护作用的发挥。如果整定值错误，那么则会造成继电保护装置出现误动或者拒动，从

而导致大范围停电，影响居民正常用电。因此，加强小电阻接地系统继电保护与整定值的研究，对提高电网供电的可靠性和安全性具有重要意义。

参考文献：

[1] 吕鹏.试论小电阻接地系统继电保护的研究和整定计算[J].科学与财富，2016，（11）：712-712.

[2] 张长斌，陈宏伟，蒋仲俊等.小电阻接地系统继电保护和整定计算的研究[J].军民两用技术与产品，2016，（24）：205-206. [3] 曾国，何晓章，孙珊等.110 kV电阻接地配电网的接地保护研究[J].电气制造，2013，（3）：37-40.