小电阻接地系统继电保护和整定计算分析

    王宝松

    中图分类号：TM862 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2020）07-148-01

    摘 要 本文简单介绍了小电阻接地系统继电保护和整定计算要求，重点探讨了小电阻接地系统继电保护和整定计算分析，包括继电保护分析、整定计算分析等，旨在减少故障的发生几率，提高电力系统运行的稳定性，促进电力供电系统正常运行。

    关键词 小电阻接地系统 继电保护 整定计算

    电力系统在人们生活中是至关重要的，而电力系统的继电保护装置是电力安全中最重要的保护措施。随着电力系统的不断更新，继电保护在运行中受人为因素和环境因素影响出现各种新故障，对人们的日常生活和供电系统产生影响。

    一、小电阻接地系统继电保护和整定计算要求

    在小电阻接地系统进行继电保护时，需要具有较强的可靠性、快速性、选择性、灵敏性。第一，在继电保护范围中，继电保护装置应动作的异常情况和故障，装置不应拒绝动作。在正常运行和未发生故障的情况下，要保证装置没有错误动作。第二，若系统出现故障，要将继电保护装置中存在故障的部分进行切除，保证系统可以正常工作。第三，若系统出现短路，要立即切除继电保护装置的故障，缩小短路故障的涉及范围。除此之外，继电保护装置对于被保护的设备要具有较强的反应能力，可以容易感受到系统出现的故障与异常。在对小电阻接地系统进行保护整定时，要坚持过电流保护原则，保证出线整定的灵敏性，并且在进行非本线故障躲避时，要保证出现整定值是本线路流过的最大电容电流。由于小电阻接地故障电流值易受故障点接地电阻的影响，因此，要选择高系统灵敏度的整定值。

    二、小电阻接地系统继电保护和整定计算分析

    （一）繼电保护分析

    通常来说，在配电网中主变压器的低压侧一般采用△的接线方式，在中性点处未连接接地电阻。在母线上，要连接有Z型接线的三相变压器，其中存在由两段极性相反绕组构成的三相铁心，两段绕组使用Z字型的联结法，形成星形接线。但是大部分变电站使用的变压器是接地变压器，在高压侧与接地小电阻相连，而低压侧是供站用负荷。依据实际的负荷情况选择容量，若想获得符合继电保护要求的继电保护，则要使用100-1000A的接地故障电流[1]。因此，在确定接地电阻大小时，要按照相关要求与具体电网参数完成的电阻值进行计算分析。

    除此之外，电力系统中继电保护工作是检测电力系统中发生的问题和异常，若电力系统出现故障问题，继电保护系统会发出警报并确定故障源，可以将故障的位置与其他位置相隔离，促进电力系统可以正常运行。当电力系统中运行设备、运行线路在正常运行状态时，继电保护系统会对其进行仔细检查；若电力设备、输电线路出现故障时，继电保护系统可以自动发出跳闸指令，检测电力系统的故障，从而找到解决的办法。

    （二）整定计算分析

    在单相接地时，小电阻接地系统的电流较小，不属于有效接地系统。并且要根据小接地电流系统进行分析，实际上，可以将线路看成是全网络A相接地，接地点将流过接地变的零序电流和各线路的B、C相电容电流。经过分析，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相对地电压可以利用公式“UB=UBA=UB-UN”与“UN=-EA-URO”计算，因为小电阻压降较小，可以忽略为0，而中性点电压和相电压比较接近，B、C相电压要比正常相电压高。除此之外，接地变各相都有零序电流和接地故障电流经过。由于接地变侧无电源，因此正、负序电流分量为0。可以通过对称分量法计算得出，流过接地变各相都是IRO的1/3，并且方向相同[2]。

    当故障出现时，线路会出现A相接地。因为通过躲变压器负荷可以使接地变过流保护的负荷电流整定，各相电流的躲避不能完成线路单相接地，出现故障线路和接地，产生同时跳闸的情况。

    （三）整定方法分析

    依据小电阻接地系统单相接地的特征，可以使系统保护整定得到充分实现，为系统提供供电保护。第一，在接地变相间的电流保护上，可以使用电流Ⅰ段保护和电流Ⅱ段保护整定方法。在Ⅰ段保护方面，要依据低压侧母线故障的最大短路电流实现主变低后备配合整定；在Ⅱ段保护方面，可以避开外部接地故障的变压器相电流和接地变额定电流，实现保护整定。第二，在接地变压器零序电流保护整定方面，使其成为后备保护，选择接地变中性点电流。根据电压等级母线接地故障的灵敏性，可以实现零序电流定值整定，与出线零序电流保护相配合。

    在接地距离保护未得到普遍应用时，接地故障和零序保护是极为重要的，但是线路零序参数不精确会影响零序保护计算工作，由于零序Ⅰ段的动作不具有延时性，会对零序Ⅰ段的误动产生影响。经过对比，若提供的线路长度、线路型号、杆塔结构误差较小，则计算的线路正序参数和实测参数的误差较小，零序参数和实测参数误差较大。因此，在建设过程中，要提供线路的实测参数。但是由于多种因素影响，实测参数不能及时得到，老线路缺少实测数据，不能使这些线路停下来从测试参数。

    在保护出口动作逻辑整定方面，要根据具体情况选择整定方法。若系统电容电流高于整定计算数值，还要对时限跳母连断路器进行整定，防止损害设备；在出现相电流、零序保护整定方面，要将接地变保护与主变保护相配合，保证保护装置可以在出现故障时优先动作。

    除此之外，小电阻接地系统要想提供有效的继电保护，则要做好装置的保护整定工作，若没有做好整定工作，则会出现停电、继电保护装置误动作等情况，影响电网的管理。因此，工作人员要对小电阻接地系统的继电保护和整定加大研究力度，保证电网供电的可靠性。

    三、结语

    随着经济的不断发展，人们的生活质量不断提高，同时对供电质量有着较高的要求，电力企业必须要增强供电系统的安全性和稳定性，确保电力系统可以正常运行，促进电力企业快速发展。

    参考文献：

    [1]崔旭伟.经小电阻接地系统继电保护的配置及整定[J].中国科技投资，2018（3）：97.

    [2]陶小鹏.小电阻接地系统单相接地分析和继电保护整定[J].化肥设计，2017，55（06）：20-23.