10千伏線路整定計算中的問題及解決辦法

【摘要】針對10千伏線路繼電保護的整定計算中存在的問題，提出了解決的方法。

【關鍵詞】10千伏線路；繼電保護；整定計算

10千伏配電線路結構復雜，有的是用戶專線，類似于輸電線路；有的呈放射狀，幾十臺甚至上百臺變壓器T接于同一條線路的各個分支上；有的線路短到幾十米，有的線路長到幾十千米；有的線路上配電變壓器容量很小，最大不超過200千伏安，有的線路上卻達幾千千伏安的變壓器總容量；有的線路上設有用戶變電站等。

1.10千伏線路的具體整定計算問題

對35千伏輸電線路而言，一般無T接負荷，至多T接一、二個集中負荷。因此，利用規范的保護整定計算方法，各種情況都能夠計算，一般均滿足要求。但對于10千伏配電線路，由于以上所述的特點，在整定、運行中會碰到一些具體問題，整定計算時需做一些具體的、特殊的考慮，以滿足保護的可靠性、選擇性、靈敏性、速動性要求。

2.10千伏保護整定應考慮系統運行方式

在繼電保護的整定計算中，一般都要考慮電力系統的最大與最小運行方式。

最大運行方式是指在被保護對象末端短路時，系統的等值阻抗最小，通過保護裝置的短路電流為最大的運行方式。

最小的運行方式是指在被保護對象末端短路時，系統等值阻抗最大，通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。

3. 保護整定計算的基礎，短路電流計算，電路電流計算的基礎是標幺值。

標幺值：基準功率Sj=100MVA，基準電壓Uj=平均線壓，基準電流Ij=SjUj3 ，基準阻抗Zj=UjIj3 =Uj2Sj

4.整定計算方案

10千伏線路的保護，一般采用瞬時電流速斷（Ⅰ段）、定時限過電流（III段）及三相一次重合閘構成。特殊情況靈敏度不滿足要求時，按滿足靈敏度計算；配電變壓器容量較大時采用帶0.06秒小延時的速斷保護；重要用戶或帶電機用戶電流保護不能滿足要求的采用反時限過流保護。

4.1瞬時電流速斷保護

由于10千伏線路一般為多級保護的最末級，或最末級用戶變電站保護的上一級保護。所以，在整定計算中，定值計算偏重靈敏性，對有用戶變電站的線路，選擇性靠重合閘來糾正。分為兩種類型進行整定計算。

a.放射狀類型：單側電源線路的電流速斷保護定值，按雙側電源線路的方向電流速斷保護的方法按躲過本線路末端（主要考慮主干線）最大三相短路電流整定。時限整定為0秒。計算公式如下：

式中：KK為可靠系數，取 1.3；

為本線路對側或兩側故障最大三相短路電流的數值。

b.專線類型：接入供電變壓器的終端線路（含T接供電變壓器或供電線路）：時限整定為0秒。

如變壓器裝有差動保護，線路電流速斷保護定值允許按躲過變壓器其他側母線三相最大短路電流整定，計算公式同上， 表示變壓器其他側故障時流過本線路最大三相短路電流。

如變壓器以電流速斷作為主保護，則線路電流速斷保護應與變壓器電流速斷保護配合整定，計算公式如下：

式中： 為并聯運行變壓器裝設的電流速斷定值；

n為并聯變壓器臺數；

。

C.電流速斷保護應校核被保護線路出口短路的靈敏系數，校驗靈敏度：Klm=IminIdz ≥1.3，1.4，1.5-50km，20～50km，0～20km，靈敏度不滿足要求時按滿足靈敏度整定取值。

4.2 定時限過電流保護

時間按配合關系整定，取△t=0.3～0.5s。

定值計算公式：

式中： 為線路過電流保護定值；

為本線路的最大負荷電流；

；

0.85～0.95；

在農村電網中，10千伏配電線路上所帶的配電變壓器比較多，配電變壓器的負荷性質也比復雜，負荷曲線的變化往往隨季節、時間以及負荷性質的變化而變化。并且在農網中新上的配電變壓器隨意行也比較大。而我們的過流保護定值不可能經常性變動，這就容易發生10KV線路過流保護的定值與線路最大負荷不適應而引起誤動的情況。

如何確定線路最大負荷就成為了計算過流保護的關鍵因素最大負荷若是按配變容量計算，其結果往往不切合實際。以濮陽縣35千伏清河頭變電站的河6#河魯10千伏出線為例，在該線路上共有配變96臺，總容量5740千伏安，而整個35千伏文留變電站的主變容量才5000千伏安。結合濮陽縣農村電網的實際情況，我們經常采用下列三種方法來確定保護定值計算時的最大負荷。

a.負荷預測法

負荷預測法就是在計算最大負荷前，首先搜集該線路前幾年出現的最大負荷，用負荷預測的方法，預測在該保護定檢周期內有可能出現的最大負荷，這樣就使得該線路的負荷變化在預測的范圍之內了，不至于出現誤動的情況，負荷預測的方法有年遞增率法、平均法、時間序列法、因果分析法等等預測的方法很多，可以根據實際情況自行選取。

b.負荷統計分析法

負荷統計分析法就是根據配電線路上所帶的配變的容量、負荷性質等數據，對這些數據進行整分析，從中找出其用電規律，根據這些規律來確定最大負荷。可用下式來表達

Ifhmax = Ky* Kt* （Kx1ΣIE1+ Kx2ΣIE2 + Kx3ΣIE3+¨¨）

其中Ifhmax——線路最大負荷電流

Ky——負荷余度系數，取1.2～1.5

Kt——各類性質的配變同時系數，農網中一般為0.2～0.5。

Kx1——需用系數，鄉鎮企業配變取0.5～0.7，農村生活照明配變0.7～0.8，農副產品加工配變0.6 ～0.7，排灌用配變0.5～0.8。

ΣIE1——各類用電性質配變的額定電流總加。

C.設備極限法

在繼電保護中，繼電保護的最終目的就是使電網中的設備不受和少受故障量的沖擊。依此為依據，我們在計算10KV線路過流保護定值時，可以不考慮線路的最大負荷電流，按給該線路供電的設備所能供的最大負荷計算。

仍以濮陽縣35千伏清河頭變電站河6#河魯線為例，該線路的其他參數為：CT為200/5，線路型號為LGJ-70。斷路器型號為ZW28-10/1250A/20kA，二次設備為綜合自動化裝置。根據這些參數可以知道，本線路的供電瓶頸為CT，其最大供電能力為220安，則該線路的過流保護一次定值可取220安。

4.3三相一次重合閘

配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘，由于安裝于末級保護上，所以不需要與其他保護配合。考慮的主要是重合閘的重合成功率，以使用戶負荷盡量少影響。根據有關統計分析，架空線路的瞬時性故障次數，約占故障次數的70%左右，重合閘的成功率約50%～70%。因而重合閘對電力系統供電可靠性起了很大的作用。

單側電源線路的三相一次重合閘動作時間不宜小于1秒。

雙側電源線路的三相重合閘時間，除了考慮單側電源線路重合閘的因素外，還應考慮線路兩側保護裝置，以不同時間切除故障的可能性。對于多回線并列運行的雙側電源線路的三相一次重合閘，其無電壓檢定側的動作時間不宜小于5秒。

參考文獻

[1]繼電保護和安全自動裝置技術規程GB/T14285-2006。

[2]3kv～110kv電網繼電保護裝置運行整定規程DL/T584-2007。

[3]大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則DL/T684-1999。