（广东电网有限责任公司珠海供电局 广东珠海 519000）
摘要：小电源接入电网后构造异常繁杂，而小电源接入系统保护装置的整定研究更是电力领域研讨的焦点问题。本文通过分析小电源并网对继电保护整定的影响，提升小电源接入系统的稳定性以及安全性。
关键词：小电源；线路保护；变压器；重合闸；解列
近年来，小电源上网越来越多，给电网带来了诸多问题，如上网110 kV变电站保护配置复杂，小电源侧保护灵敏度低甚至有时无法启动等，小电源的并网运行使保护装置的整定难度增加，影响电力系统、继电保护设备以及自动设备的稳定运行。假如使用普通的办法对线路实施保护配备和整定，当线路出现故障，极易致使故障线路与电厂间的变电站失压、耗损载荷。为了卓有成效的规避小电源的并网问题，提升客户用电的质量，保证电网平稳、高效运转，本文着重于小电源对继电保护整定的影响进行了深度探讨，有助于降低小电源接入系统后的故障率，从而让小电源真正发挥出应有的功能，保证用电的质量。
一、小电源并网系统的现状及运行方式
（一）小电源并网系统的现状
近年来，为了卓有成效地使用能源，降低污染率，缓解电网供电紧张和提高电网供电可靠性，区域小电网并网现象屡见不鲜。然而区域小电源单机容量低，机组的运转性能以及安全性得不到保证，并网后给电力系统的运行稳定、继电保护装置的配置带来压力；与此同时，因为小电源侧的保护设备反应迟钝，甚而不能正常启动，致使供电稳定性下降。
（二）小电网并网的运行方式
国家能源政策一直在不断的调整，为了能够充分的利用自然资源，一些与主电网系统并网的地方小电源（如小水电厂、自备电厂等）日益增多。常用的并网形式有以下几种：
1．小型水电厂：属于小机组的电厂，供电模式根据库容来定，有水就发，枯水不发，水大多发，水少少发。有的甚至采用日发夜停模式，只能向主电网输送电能，无直供负荷。并且一旦与主电网解列机组甩负荷，频率上升，需要紧急停机。
2．自备电厂：部分大中型企业为提高供电可靠性、调峰、减少线损，充分利用其生产过程中的余热或沼气等建成的自备电厂。这类电厂一旦与主电网解列，通常无法保持负荷平衡。
3．新能源发电：主要是指利用风能、太阳能等可再生能源进行发电。新能源接入电网的方式主要分为集中式和分布式。小型可再生能源发电设备并网可能会导致局部地区的电能质量下降。当包含了分布式电源的局部电网与主网分离后，分布式电源仍然向所在独立电网供电，形成孤岛。
二、小电源并网系统保护的配置
（一）110kV系统并网
小电源若通过110kV线路上网，则变电站侧和小电源侧的110kV线路均应配备有差动保护、距离保护、零序保护；小电源侧的升压变压器应配备有差动保护、高压侧复压过流保护、零序保护以及过电压保护；小型发电机从10kV系统接入，发电系统应配备失磁保护、匝间保护、接地保护、采用复合电压闭锁的过电流保护与过电压保护；发变设备配备有差动保护；电厂中配备频率电压紧急控制系统。
（二）10kV系统并网
小电源若通过10kV线路上网，则变电站侧和小电源侧的10kV线路均应配备有带方向的过流保护和零序保护；小电源侧的升压变压器应配备有差动保护、高压侧复压过流保护以及过负荷保护；小型发电机从0.4kV系统接入，发电机应配备失磁保护、接地保护、比率差动保护、复合电压闭锁的过电流保护与过电压保护，以及低压解列和低周解列装置。
三、小电源上网对系统电网的影响及相应措施
（一）小电源并网对线路保护配置的影响
对于开环运行方式下的线路，没有小电源接入电网时，系统侧保护投入，受电侧保护为退出状态。而当小电源接入电网时，系统侧和小电源侧保护均需同时投入，且为防止区外故障，系统侧保护反方向误动作，需要将系统侧保护的方向元件投入，方向由母线指向线路。
（二）小电源并网对变压器保护配置的影响
在中、低压侧有小电源上网的变压器，若变压器中性点不接地，当主供电源线路发生单相接地故障时，系统侧保护动作跳开该侧断路器，使终端变电站与主网解列。此时，如果没有采取适当的措施将小电源解列，那么系统110kV侧会产生极大的工频过电压，变压器中性点电势升至相电压，如此对全绝缘变压器来讲尽管担负电能的时间有限，然而分级绝缘变压器会受到极大的危害。
因此，在中、低压侧有小电源上网的变压器，110kV不接地变压器必须装设中性点间隙零序过流和零序过压保护。间隙零序过压元件一般按150V~180V（二次值）整定，间隙零序过流元件一般按一次值100A整定。间隙保护的动作时间整定原则如下：
1）中低压侧有小电源上网的110kV变压器间隙零序过电压动作后第一时限先跳小电源进线开关，第二时限跳变压器。且110kV变压器间隙零序过电压动作跳变压器时间宜取220kV变压器的110kV侧间隙零序过电压保护动作时间加一个时间级差。
2）110kV变压器中低压侧有小电源上网时，间隙零序电流动作后第一时限先跳小电源进线开关，与110kV线路保护全线有灵敏度段动作时间配合，第二时限跳变压器。
（三）小电源并网对解列保护配置的影响
当系统出现故障，为防止小电源并网之后向故障点提供短路电流，在小电源侧应配置低频低压解列装备，低频定值通常整定为48-48.5赫兹，动作时间通常为0.2秒-0.5秒；低压的定值按灵敏度整定，通常整定为正常电压的0.6-0.8倍；必要时，可在并网线路中装设方向元件来约束最低电压的解列范围，动作时间爱你通常整定为0.2秒-0.5秒。
为了防止小电源在系统遭遇安全问题时引起振荡，在小电源侧应配置振荡解列设备。
（四）小电源并网对自动重合闸的影响
我们知道，受小电源的影响，110kV线路即使发生瞬时故障，通常也不能重合成功。一方面，110kV线路在故障跳闸后，相关地区电网可能出现失步甚至崩溃，与主网间存在较大的电压及频率差值，导致经检同期重合无法实现；另一方面，由于小电源的存在，使与其连接的110kV母线和线路仍有电压，因而也无法实现检线路无压或母线无压方式重合。
为解决上述问题，可采取解列重合闸方式，即在受小电源影响的110kV线路故障后将小电源解列，再通过检线路无压或母线无压方式重合。
《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》中规定：“双侧电源线路选用一侧检无压，另一侧检同步重合闸方式，也可酌情选用下列重合闸方式：
a.带地区电源的主网终端线路，宜选用解列重合闸方式，终端线路发生故障，在地区电源解列（或跳闸联切）后，主网侧检无压重合。
b.双侧电源单回线路也可选用解列重合闸方式。”
解列小电源的措施主要有以下几种：
（1）配置联切回路联切小电源。
如图六所示，多个小电源分别在多个110kV站上网，其中小电源1、小电源3为110kV上网电源，小电源2为10kV上网电源。此时实现联切小电源较困难，则可在小电源上网的110kV变电站安装自动解列装置（也可要求小电源侧安装，但需加强运行管理，保证合理投入）。如图六所示，可在B站安装自动装置用来解列小电源3，在C站安装自动装置用来解列小电源2和线路4（小电源1），在相关110kV线路故障跳闸后，通过高（低）频高（低）压判据将小电源解列，保证故障线路重合成功。
以上解列小电源的措施可以单独使用，也可组合使用，以有效解列小电源保证故障线路重合成功为原则。推荐优先采用保护回路联切，保护回路联切不能解决时，再考虑远跳联切、退出保护联切、调整保护范围联切、自动装置联切等措施。如允许小电源孤岛运行，在相关110kV线路故障跳闸后也可不解列小电源，而通过人工方式再进行同期并网。
结束语：
我国电力资源十分富裕，随着并网小电源的不断增多，它们对系统的影响不容小视，只有不断完善小电源并网系统的保护，才能保证电网的安全可靠运行。
参考文献：
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论文作者:黄珊
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/23
标签：电源论文; 电网论文; 线路论文; 过电压论文; 变压器论文; 系统论文; 故障论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;