110kV线路闭环运行整定计算分析
摘要：随着对供电可靠性越来越高的要求，我局对有条件的110kV线路线路采用了闭环运行。现在全市共有10个闭环运行的线路环，随着电网结构的日趋完善，这种闭环运行的线路将越来越多，110kV线路闭环运行必将大大提高供电可靠性，但由于闭环运行将对继电保护的要求更高，整定更为复杂，作者通过自己工作中的经验，介绍了110kV线路闭环运行整定所要注意的问题。
关键词： 线路 闭环 运行 整定 分析
引言： 继电保护定值整定工作中，为提高保护的正确动作率，应考虑各种因素对保护的影响，使保护能满足选择性、灵敏性、快速性、可靠性的要求，保证保护动作的正确性。
一、110kV线路闭环运行的条件
110kV闭环运行的线路由于分支系数和助增系数对继电保护的影响较大，对继电保护要求也相对较高，为此我们制定了110kV电气环闭环运行的基本原则，在满足以下条件下才允许闭环运行。
（1）参与闭环运行的线路必须配置有光纤电流纵差保护并投入运行。
（2）不允许安排环内套环的运行方式。
（3）参与闭环运行的110kV线路不能分开接到220kV变电站不同的110kV母线。
（4）地方电源经环网布置的110kV线路并网时，该电气环必须开环运行。
（5）地方电源并网发电路径沿线有双回路布置的110kV线路时，相关双回路线路不能并列运行。
二、整定110kV线路闭环运行时需注意的问题
在整定闭环运行线路时，由于分支系数和助增系数的影响，将使上一级保护范围缩短或伸长，所以我们要充分理解电流保护的分支系数和距离保护的助增系数的概念才能做好该工作。
（1）分支系数
电流分支系数的定义，是指在相邻线路短路时，流过本线路的短路电流占流过相邻线路短路电流的分数。一般由于电流保护I段无需只保护本线路的全
部，不考虑分支系数。电流保护II段和III段在多电源网络中应进行考虑。对过电流保护来说，在整定配合上应选取可能出现的最大分支系数。
图2-1分支系数分析计算图
图2-1中系统，在D点发生短路，假设1DL及2DL继电器的过电流保护均刚刚起动，即它们都处在灵敏度相等的状态下，则有如下关系式
式中——分支系数，
当要取得保护1与保护2的选择性时，必须使上一级保护1的保护范围缩短。结合可靠系数可得
（2-1）
（2）助增系数
对于图2-1的系统，当1DL与2DL装设了距离保护时，则1DL处的距离保护测量阻抗
式中 ——助增系数，
助增系数等于电流分支系数的倒数，助增系数将使距离保护测量到的阻抗增大。在整定阻抗不变的情况下距离保护测量阻抗的加大意味着保护范围缩小。如果助增电流越大，保护范围缩小越多。由于I段无需只保护本线路的全部，从短路点到保护安装处之间不会再有其他分支，因此不会出现分支电流，不受运行方式的影响，这是距离I段的突出优点。II段和III段的保护范围伸到相邻线路上去了，可能存在分支电流，在多电源网络中应进行考虑助增系数。为保证选择性，在整定配合上应选取可能出现的最小助增系数。
三、110kV线路闭环运行整定原侧
1、距离保护整定原则
1）、距离I段：按保本线路全长的70%规定的灵敏度整定。ZdzI = * Zl （≤0.7）
2）、距离II段：按保本线路末端相间故障有不小于1.5倍的灵敏度整定。对于220kV变电站110kV出线按与主变110kV侧阻抗保护I段定值为进行反配合整定，反配是防止越级跳闸的有效措施。闭环运行的电气环内线路：
≥ ×/.min
.min = 1/Kfz.max
.min: 电气环闭环运行时，相邻下一级线路末端故障时，220kV变压器110kV侧接地距离保护Ⅰ段对本线路的最小助增系数。
Kfz.max: 电气环闭环运行时，相邻下一级线路末端故障时，220kV变压器110kV侧接地距离保护Ⅰ段对本线路的最大分支系数。
3）、距离III段：
a 对相邻下级线未故障有足够灵敏度整定。
b 躲最大负荷电流整定。
c 保所供变压器低压侧有1.2灵敏度整定。
一般按保所供变压器低压侧有1.2灵敏度整定，基本上能满足其他两个条件，注意助增电流对保护的影响。
ZdzIII ≥ * Zl + * .min * Zb’ （其中为可靠系数，Zl为线路阻抗，.min）为最小助增系数，Zb’变电器阻抗）
2、零序电流保护整定原则
Ⅰ段:退出。因保护范围很小，且受系统参数影响较大 当系统参数改变时,保护范围难以保证不伸出本线路，所以退出零序过流Ⅰ段。
Ⅱ段：投入。通常按保长下一级线路有1.5倍灵敏度整定。
a220kV变电站110kV出线：
与220kV变压器中压侧零序I段配（=1.1）
=/× T02= ≤TL1-△T，取0.6S
闭环运行的电气环内线路：
取电气环闭环运行时，相邻下一级线路末端故障时，220kV变压器110kV侧零序I段保护对本线路的最大分支系数。
保证线末灵敏系数
=3I0.min/T02= ≤TL1-△T，取0.6S
若按规定的计算出的定值不利于与上级线路零序配合，可提高Klm。
III段：投入
考虑高阻接地
一般线路零序III段建议取不大于一次值300A，如果闭环线路有下一级线路的，为保证该段能作为下一段线路的后备保护，一次值侧整定为120A。
T03≥ T´+△T 且≤ T012-△T ，时间一般取1.8S
T´为本线路所供110kV变压器110kV过流时间
T012为220kV变压器110kV侧中性点零序过流Ⅱ段第一时限
Ⅳ段:退出。
结束语
本文针对110kV线路闭环运行整定计算注意事项和整定原则进行了阐述和分析，对110kV线路环网运行继电保护整定计算所注意的问题提出了解决方法，从而提高环网运行线路保护动作的正确率，为电网安全可靠运行保驾护航。
参考文献：
[1] 崔家佩 孟庆炎 陈永芳 电力系统继电保护与安全自动装置整定计算
[2] 许建安 王风华电力系统继电保护整定计算
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吴伟锋（1978.10--），男,本科学历 电力技术工程师，从事电力系统继电保护相关工作
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
