10kV配電線路保護(hù)的整定計(jì)算

李永強(qiáng)+黨崗+鄭繼風(fēng)+田金波

摘 要：10kV配電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，由于線路分支線比較多、負(fù)荷率較低、距離長等原因，故障發(fā)生率較高。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，10kV配電線路應(yīng)用更加廣泛，這就更需要正確地對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)置，同時對每個相關(guān)定值準(zhǔn)確的進(jìn)行整定，從而使得10kV線路能夠正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：10kV；配電線路；特點(diǎn)；整定計(jì)算

電力系統(tǒng)是一個各部分緊密相關(guān)的系統(tǒng)，任何一處出現(xiàn)故障，都有可能會對整個電網(wǎng)的運(yùn)行帶來不可估量的損失。10kV配電線路具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣、線路串接級數(shù)較多、變動比較頻繁等特點(diǎn)，同時大多數(shù)情況下，接線形式都是采用一條線路帶有多臺配電變壓器或者是T接多條支路的樹枝式接線方式，往往不滿足配電線路的不同保護(hù)要求。因此，10kV配電線路的保護(hù)整定計(jì)算，應(yīng)深入結(jié)合配電線路的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、供電要求，有針對性地做一些具體、特殊的考慮，通過計(jì)算配電系統(tǒng)上保護(hù)裝置的一些參數(shù)數(shù)據(jù)，例如裝置的動作值及其所需的時間等，再結(jié)合線路的實(shí)際運(yùn)營情況計(jì)算出合理的數(shù)值，從而對配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到有效的保護(hù)，提高整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

一、10kV配電線路特點(diǎn)分析

相對于其他配電線路而言，10kV線路規(guī)范性較為缺乏，這與我國的電網(wǎng)改造歷程有關(guān)系。農(nóng)村電網(wǎng)改造中，我們采取了大量的10kV配電線路。其他線路大多成環(huán)形狀，然而10kV線路卻出現(xiàn)大量放射狀的分布，在農(nóng)網(wǎng)改造中，有大量的變壓器T接在共同的分支上，這樣就造成了該線路的多樣性。有的線路類似于專線，供個別用戶使用，長度可能只有幾百米，線路上所包含的變壓器數(shù)值也很小，低于一百千伏安，有的線路需要服務(wù)大量用戶，有可能長達(dá)幾十公里，總變壓器數(shù)值也會高達(dá)數(shù)千千伏安。10kV線路出線的變電所也不規(guī)范，例如有35kV或者110kV變電所。在保護(hù)的層級上，有的是最后一個保護(hù)層，而有的線路還有下級保護(hù)設(shè)置。因此，線路的多樣性給我們保護(hù)整定計(jì)算帶來大量的困難。

二、10kV配電線路保護(hù)的整定計(jì)算分析

（一）過電流保護(hù)

過電流保護(hù)一般都是按照躲過線路的最大符合電流來進(jìn)行整定的。下面按照兩種情況進(jìn)行整定，最后選取兩種情況中的較大值。第一，整定方式按照躲過線路最大負(fù)荷電流整定，由于目前調(diào)度自動化的水平得到了很大的提高，這就使得精確的掌握各條線路的最大負(fù)荷電流變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)，同時也使整個過程變得更加的方便，按躲過線路最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定時，需要綜合考慮負(fù)荷的自啟動系數(shù)、繼電器的返回系數(shù)以及保護(hù)可靠系數(shù)等因素；第二，依照躲過線路上配變的勵磁涌流來進(jìn)行整定計(jì)算，在通常的情況下，變壓器的勵磁涌流都是額定電流的四到六倍左右，在變壓器容量比較大的情況下，涌流也會比較大，重合閘裝置普遍具有后加速的特性，尤其是針對10kV線路來說，一般都會采用后加速的方式，因而只有當(dāng)過流值躲過勵磁涌流，才能成功重合重合閘或者成功的給線路送電，因此，對于重合閘線路來說，必須要躲過勵磁涌流，因?yàn)榕潆娋€路負(fù)荷具有分散性的特點(diǎn)，所以線路總勵磁涌流與相同容量的單臺變壓器的勵磁涌流相比要小一些，根據(jù)上述特點(diǎn)，在進(jìn)行具體的整定計(jì)算過程當(dāng)中，可以適當(dāng)降低勵磁涌流系數(shù)。此外，需要對靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)，如果近后備采用最小運(yùn)行方式，當(dāng)線路末端故障時，靈敏度不低于1.5；而對于遠(yuǎn)后備靈敏度來講，可以采用線路最末端的較小配變二次對故障進(jìn)行檢測，校驗(yàn)方式采用最小方式校驗(yàn)，靈敏度不低于1.2。

（二）電流速斷保護(hù)

電流速斷保護(hù)定值計(jì)算一般按躲過本線路末端（主要考慮主干線）最大三相短路電流整定。首先，我們可以選擇躲過低于線路上的變壓器的最大負(fù)荷來進(jìn)行相關(guān)的整定，選取的測試變壓器應(yīng)為離保護(hù)設(shè)備不遠(yuǎn)的線路上的最大變壓器，計(jì)算的公式如下Idzl=Kk×Id2max；其次我們應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)過流與速斷電流之間的配合，應(yīng)當(dāng)依據(jù)以下方式計(jì)算出具體數(shù)值：Ik=Kn×（Igl-Ie）。此時我們會獲得兩個數(shù)值，為了確保保護(hù)的靈敏性，可以將其中最大值作為整定數(shù)值。由于10kV線路中存在的特殊性，還需要在計(jì)算的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步研究。當(dāng)線路的下級用戶較少時，可以采取瞬時電流速斷保護(hù)，體現(xiàn)出簡單高效的特性。但當(dāng)線路下級有重要用戶時，需要進(jìn)行有選擇性的保護(hù)模式，也就是我們所謂的限時速斷。在該模式下，根據(jù)開關(guān)離負(fù)荷的距離來設(shè)定相應(yīng)的時間，其中最底端的時間可以設(shè)定為零，這重設(shè)置能夠保證開關(guān)能夠依次跳閘，避免出現(xiàn)電路越級跳閘的現(xiàn)象發(fā)生。瞬時速斷在安全性方面可安全性好，但存在保護(hù)的盲區(qū)，一般情況下85%的被保護(hù)線路采取該方案，另外15%采取限時斷流保護(hù)。

（三）重合閘

10kV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(hù)上，所以不需要與其他保護(hù)配合。重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時間，以使用戶負(fù)荷盡量少受影響。重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時間、外力造成故障時的短路物體滯空時間，如樹木等。電弧熄滅時間一般小于0.5s，但短路物體滯空時間往往較長。因此，對重合閘重合的連續(xù)性.重合閘時間采用0.8—1.5s；農(nóng)村線路，負(fù)荷多為照明及不長期運(yùn)行的小型電動機(jī)等負(fù)荷，供電可靠性要求較低，短時停電不會造成很大的損失。為保證重合閘的成功率，一般采用2.0s的重合閘時間。實(shí)踐證明，將重合閘時間由0.8s延長到2.0s，將使重合閘成功率由40%以下提高到60%左右。

參考文獻(xiàn)：

[1]覃宇.10kV配電線路保護(hù)整定計(jì)算分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，

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