10kV調壓裝置在配網中的應用研究

董潔菲　張晉　呂鵬飛

【摘 要】隨著國民經濟的發展，雙端供電和多電源供電網絡已經成為常用的供電模式，國內配電網一般采用閉環結構、開環運行的供電方式。1正常運行時聯絡開關的狀態為斷開，兩個變電站的 10kV 母線分別帶各自的配電線路，在設備檢修需要負荷轉移的情況下，就需要閉合聯絡開關，對負荷進行轉移，從而保證了配電網對用戶的可靠供電，保證配電網絡的供電靈活性。

【關鍵詞】配網;主變壓器;短路計算;設備選型

1 10kV配網供電系統的繼電保護

1.1 10kV供電系統及保護配置簡述

按照工廠企業10kV 及以下供電系統的設計規范要求，在 10kV 及以下的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應設置以下保護裝置。

A 10kV及以下線路應配置的繼電保護。10kV及以下線路一般均應裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大于0.5s ～ 0.7s，并沒有保護配合上的要求時，可不裝設電流速斷保護;自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時，應裝設略帶時限的電流速斷保護。

B 10kV 及以下配電變壓器應配置的繼電保護。（1）當配電變壓器容量小于 400KVA 時：一般采用高壓熔斷器保護;（2）當配電變壓器容量為400 ～630KVA，高壓側采用斷路器時，應裝設過電流保護，而當過流保護時限大于 0.5s時，還應裝設電流速斷保護;對于車間內油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護;（3）當配電變壓器容量為800KVA及以上時，應裝設過電流保護，而當過流保護時限大于 0.5s時，還應裝設電流速斷保護;對于油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護;另外尚應裝設溫度保護。

C 10kV 及以下分段母線應配置的繼電保護對于不并列運行的分段母線，應裝設電流速斷保護，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除;另外應裝設過電流保護。如采用的是反時限過電流保護時，其瞬動部分應解除;對于負荷等級較低的配電所可不裝設保護。

1.2 幾種常用電流保護的分析

（1）什磨是反時限過電流保護。繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關，短路電流越大，動作時間越短：短路電流越小，動作時間越長，這種保護就叫做反時限過電流保護;（2）繼電器的構成。反時限過電流保護是由GL-15（25） 感應型繼電器構成的。這種保護方式廣泛應用于一般工礦企業 中，感應型繼電器兼有電磁式電流繼電器（作為起動元件）、電磁式時間繼電器（作為時限元件）、電磁式信號繼電器（作為信號元件）和電磁式中間繼電器（作為出口元件）的功能，用以實現反時限過電流保護;另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時實現電流速斷保護;（3）反時限過電流保護的基本原理當供電線路發生相間短路時，感應型繼電器 KA1 或（和）KA2 達到整定的一定時限后動作，首先使其常開觸點閉合，這時斷路器的脫扣器YR1 或（和）YR2因有KA1 或（和）KA2的常閉觸點分流（短路），而無電流通過，故暫時不會動作。但接著 KA1 或（KA2）的常閉觸點斷開，因YR1 或（和）YR2 因“去分流”而通電動作，使斷路器跳閘，同時繼電器本身的信號掉牌掉下，給出信號。在這里應予說明，在采用“去分流”跳閘的反時限過電流保護裝置中，如繼電器的常閉觸點先斷開而常開觸點后閉合時，則會出現下列問題：（1）繼電器在其常閉觸點斷開時即先失電返回，因此其常開觸點不可能閉合，因此跳閘線圈也就不能通電跳閘;（2）繼電器的常閉觸點如先斷開，CT 的二次側帶負荷開路，將產生數千伏的高電壓、比差角差增大、計量不準以及鐵心發熱有可能燒毀絕緣等，這是不允許的。

1.3低頻減載保護

我國當前經濟飛速發展，同時也給供電可靠性提出了更高的要求。國家建設部門和供電企業也開始重視編制和實施城市電網發展和改造規劃，并投入了大量資金和人力，城市電網建設取得了很大發展。但由于配電網絡及供電情況的復雜性，一般采用不同的供電方案以滿足供電要求，以力求達到技術經濟的合理性。在配電網進行檢修工作或者是事故情況下需要將用戶負荷進行合環轉供電以提高供電可靠性，以減少用電客戶的損失。這將涉及到合環操作。由于合環操作時對系統將會產生穩態電流及沖擊電流，如果電流過大有可能會影響到系統的安全。通過對配電網絡實施安全的配電網合環操作，適當地選擇供電路徑，才能保證對用戶供電的可靠性和靈活性，提高配電網運行的經濟性，從而提高供電企業的經濟效益和社會效益。

1.4 三相一次重合閘

大多數的架空線路的故障是瞬時性的，如果線路開關因故障跳開后，需要開關再合上，自動恢復正常供電，這樣通過進行一次自動重合閘，就大大提高了供電的可靠性。

重合閘當開關位于合位，且無外部閉鎖時充電。當開關由合位變為跳位時重合閘啟動。啟動后，若不滿足重合閘條件則放電，不進行重合。重合閘設有四種重合方式：（1）無檢定;（2）檢無壓，有壓轉檢同期;（3）檢同期;（4）檢無壓，有壓不重合。雙側電源的線路，除采用解列重合閘的單回線路外，均應有一側檢同期重合閘，以防止非同期重合閘對設備的損害，另外一側投檢無壓。

2 結論

10kV以及以下配網的供電系統被廣泛地應用于我國的中小企業用電工作中，其具體的運行狀況將直接影響到企業的生產效益，同時對整個電力系統形成運營障礙。因此，電網工作人員必須按照供電系統的繼電保護要求來為系統裝載嚴謹的繼電保護設備，從而保證供電系統對于各種故障的有效應對。

隨著國家經濟對電力能源需求的不斷增加，為了保證10kV 電力系統的安全可靠運行，系統研究了電力系統繼電保護技術，闡述了 10kV 電力系統繼電保護的原理，針對電力系統繼電保護提出了參考設計，為電力系統繼電保護更好更快的發展提供了參考性研究。

參考文獻：

[1]戈東方.電力工程電氣設計手冊電氣部分1.水利電力部西北電力設計院.1987

[2]盧文鵬.發電廠變電所電氣設備.中國電力出版社.2004

[3]凌子恕.高壓互感器技術手冊.中國電力出版社.2004

[4]戈東方.電力工程電氣設備手冊電氣部分1上冊.中國電力出版社.1998

[5]戈東方.電力工程電氣設備手冊電氣部分1 下冊.中國電力出版社.1998

[6]李建華.電力系統分析.西安交通大學出版社.1994

（作者單位：國網河北省電力有限公司棗強縣供電分公司）