10千伏配電網線路柱上開關保護整定運行優化

◎李洪雷杜磊

10千伏配電網線路柱上開關保護整定運行優化

◎李洪雷1杜磊2

10千伏配電網處于電網供電的最末端，其中柱上開關設備類型眾多、規模龐大，配電網運行方式變化極其頻繁，多級串供的柱上開關保護無法實現嚴格配合，保護越級跳閘現象較為普遍，這些問題直接影響供電可靠性。因此本文就10千伏配電網柱上開關保護整定運行進行分析，并提出相應的優化對策。

配電網是從輸電網或地區發電廠接受電能，并通過配電設施就地或逐級配送給各類用戶的電力網絡。主要由架空線路、電纜線路、柱上開關 （分段開關）、配電室（配電站、箱式變電站）、柱上變壓器、接戶線等組成。柱上開關一般指柱上斷路器，按用途分為分段開關、聯絡開關、分支開關及用戶分界開關。能夠在電力設備或線路發生故障時將故障部分從電網快速切除，保證電網中無故障的部分正常運行。柱上開關未配置獨立的繼電保護裝置，其功能與柱上開關本體成套集成設計，一般有2至3個固定檔位可供整定。

10千伏配電網線路柱上開關保護運行現狀

10千伏配電網處于電網供電的最末端，配電網繼電保護整定運行不管是專業技術水平還是專業管理水平均與高壓電網有較大差距。配電網柱上開關設備類型眾多、規模龐大、型號復雜，不同制造廠商設備整定運行要求不完全一致，設備制造質量工藝參差不齊。不同型號設備定值內容有差異，配網運行方式變化極其頻繁，定值整定較復雜。多級串供的柱上開關保護無法實現嚴格配合，保護越級跳閘現象較為普遍。配網柱上開關設備運行環境較差，運行維護水平也較低，這些問題都直接影響供電可靠性。

10千伏配電網線路柱上開關保護整定運行優化對策

柱上開關按照安裝位置的不同分為出口柱上開關、主干線分段柱上開關、分支柱上開關，其整定建議分別如下。

出口柱上開關保護。原則上出口柱上開關保護停用，避免變電站出線開關重合閘動作成功后帶空線路，延長事故處理時間，也不利于快速恢復對客戶供電。對于已投運的出口柱上開關保護，可結合線路檢修工作停用。

主干線分段柱上開關保護。為便于檢修工作，縮小停電范圍，配網主干線一般安裝有多臺主干線分段柱上開關，整定建議如下。

對于長度較長的配網線路，校核變電站10千伏出線開關過流Ⅰ段（或過流Ⅱ段）保護動作范圍，在其動作范圍末端以內有選擇性的投入主干線分段柱上開關保護，保證全線快速切除故障。動作值按小于變電站10千伏出線開關過流Ⅰ段（或過流Ⅱ段）動作值、同時保證線路末端小方式下兩相短路有足夠靈敏度、并躲線路最大負荷電流整定。

對于長度較長或系統阻抗較大的配網線路，為防止變電站出線開關拒動而主變遠后備保護又無法動作造成配網設備損壞，校核主變遠后備保護范圍（主變過流Ⅱ段保護），在其保護范圍末端以內有選擇性的投入主干線分段柱上開關保護，動作整定值同上。

對于配電線路末端的主干線分段柱上開關保護建議投入，盡可能縮小故障停電范圍，動作整定值同上。

為保證重要客戶后端電網發生故障，在柱上開關和變電站出線開關跳閘后，利用變電站出線開關重合閘動作提高其供電可靠性，在“T”接入配網的重要客戶以后的主干線分段柱上開關保護有選擇性的投入，動作整定值同上。重要客戶由營銷部門提供；對于用戶分界點處的柱上開關保護，建議投入，動作整定值同上；其他主干線分段柱上開關保護宜停用；分支柱上開關保護建議投入，動作整定值同上。

10千伏配電網線路柱上開關保護整定時間級差選取原則

一般情況下應遵照3kV～110kV電網繼電保護裝置運行整定規程（DL/ T 584-2007）要求，保護的配合時間級差采用0.3s。

若保護逐級配合有困難時，在具備快速開斷故障條件下（如采用智能斷路器），保護的配合時間級差可采用0.2s。

當采用0.2s的時間級差保護逐級配合仍有困難時，在斷路器額定開斷時間與繼電保護裝置整組動作時間之和小于等于100ms時，保護的配合時間級差可采用0.15s，同時報所在單位分管領導批準。

為提高10kV配網線路柱上開關保護運行可靠性與安全性，盡可能降低保護越級跳閘現象發生，應創造一個良好的內外部環境，最大程度的發揮柱上開關作用，在配網規劃階段，應辯證地看待一次、二次系統與電網安全性、可靠性與經濟性關系，合理選擇10千伏配網一次系統結構，應避免出現3級及以上串聯供電方式。同時配網運維部門應加強設備的運行巡視和維護力度，確保設備運行環境符合要求，設備運行狀態良好，才能有效地提高供電可靠性。

（作者單位：1.國網安徽省電力公司濉溪縣供電公司調控中心；2.國網安徽省電力公司濉溪縣供電公司發展建設部）