基于10kV線(xiàn)路保護整定計算問(wèn)題及解決辦法

　摘要：對10 kV線(xiàn)路繼電保護的整定計算中存在的特殊問(wèn)題，提出了解決的方法。

　　10 kV配電線(xiàn)路結構復雜，有的是用戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)，只接一兩個(gè)用戶(hù)，類(lèi)似于輸電線(xiàn)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(xiàn)路的各個(gè)分支上；有的線(xiàn)路短到幾十米，有的線(xiàn)路長(cháng)到幾十千米；有的線(xiàn)路上配電變壓器容量很小，最大不超過(guò)100 kVA，有的線(xiàn)路上卻達幾千千伏安的變壓器；有的線(xiàn)路上設有開(kāi)關(guān)站或用戶(hù)變電站，還有多座并網(wǎng)小水電站等。有的線(xiàn)路屬于最末級保護。陜西省鎮安電網(wǎng)中運行的35 kV變電站共有7座，主變壓器10臺，總容量45.65 MVA；35 kV線(xiàn)路8條，總長(cháng)度135 km；10 kV線(xiàn)路36條，總長(cháng)度1240 km；并網(wǎng)的小水電站41座（21條上網(wǎng)線(xiàn)路），總裝機容量17020 kW。

　　1 10 kV線(xiàn)路的具體問(wèn)題

　　對于輸電線(xiàn)路而言，一般無(wú)T接負荷，至多T接一、兩個(gè)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(mǎn)足要求。但對于10 kV配電線(xiàn)路，由于以上所述的特點(diǎn)，在設計、整定、運行中會(huì )碰到一些具體問(wèn)題，整定計算時(shí)需做一些具體的、特殊的考慮，以滿(mǎn)足保護的要求。

　　2 保護整定應考慮系統運行方式

　　按《城市電力網(wǎng)規劃設計導則》，為了取得合理的經(jīng)濟效益，城網(wǎng)各級電壓的短路容量應該從網(wǎng)絡(luò )的設計、電壓等級、變壓器的容量、阻抗的選擇、運行方式等方面進(jìn)行控制，使各級電壓下斷路器的開(kāi)斷電流以及設備的動(dòng)熱穩定電流得到配合，該導則推薦10 kV短路電流I k≤16 kA。

　　系統最大運行方式，流過(guò)保護裝置短路電流最大的運行方式（由系統阻抗最小的電源供電）。

　　系統最小運行方式，流過(guò)保護裝置短路電流最小的運行方式（由系統阻抗最大的電源供電）。

　　在無(wú)110 kV系統阻抗資料的情況時(shí)，由于3～35 kV系統容量與110 kV系統比較，相對較小，其各元件阻抗相對較大，則可近似認為110 kV系統容量為無(wú)窮大，對實(shí)際計算結果沒(méi)有多大影響。

　　選取基準容量Sjz = 100 MVA，10 kV基準電壓Ujz = 10.5kV，10 kV基準電流Ijz = 5.5 kA，10 kV基準阻抗Zjz = 1.103Ω。

　　3 整定計算方案

　　10 kV配電線(xiàn)路的保護，一般采用瞬時(shí)電流速斷（Ⅰ段）、定時(shí)限過(guò)電流（III段）及三相一次重合閘構成。特殊線(xiàn)路結構或特殊負荷線(xiàn)路保護，不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可考慮增加其它保護，如保護Ⅱ段、電流電壓速斷、電壓閉鎖過(guò)電流、電壓閉鎖方向過(guò)電流等?，F針對一般保護配置進(jìn)行分析。

　　3.1 瞬時(shí)電流速斷保護

　　由于10 kV線(xiàn)路一般為多級保護的最末級，或最末級用戶(hù)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(hù)變電站的線(xiàn)路，選擇性靠重合閘來(lái)糾正。分為兩種類(lèi)型進(jìn)行整定計算。

　　放射狀類(lèi)型：按躲過(guò)本線(xiàn)路末端（主要考慮主干線(xiàn)）最大三相短路電流整定。時(shí)限整定為0 s（保護裝置只有固有動(dòng)作時(shí)間無(wú)人為延時(shí)）。

　　專(zhuān)線(xiàn)類(lèi)型：按躲過(guò)線(xiàn)路上配電變壓器低壓側出口最大三相短路電流整定。時(shí)限整定為0 s（保護裝置只有固有動(dòng)作時(shí)間無(wú)人為延時(shí)）。

　　特殊問(wèn)題的解決如下

　　當線(xiàn)路很短時(shí)，最小方式時(shí)無(wú)保護區；或下一級為重要的用戶(hù)變電站時(shí)，可將速斷保護改為限時(shí)電流速斷保護。動(dòng)作電流與下級電流速斷保護配合（即取1.1倍的下級保護最大速斷值），動(dòng)作時(shí)限較下級電流速斷大一個(gè)時(shí)間級差，此種情況在城區較常見(jiàn)，在新建變電站或改造變電站時(shí)，建議保護配置采用微機保護，這樣改變保護方式就非常容易。在無(wú)法采用其它保護的情況下，可依靠重合閘來(lái)保證選擇性。

　　當線(xiàn)路較長(cháng)且較規則，線(xiàn)路上用戶(hù)較少，可采用躲過(guò)線(xiàn)路末端最大三相短路電流整定。此種情況一般能同時(shí)保證選擇性與靈敏性，按放射狀類(lèi)型整定。

　　對于多條線(xiàn)路重疊故障，引起主變壓器斷路器越級跳閘時(shí)，按常規，在繼電保護整定計算中是不考慮重疊故障的，但可采用加裝瞬時(shí)電流速斷保護，一般可整定于0 s 動(dòng)作，使線(xiàn)路故障在盡可能短的時(shí)限內切除；在上下級保護時(shí)限配合可能的情況下，適當調整10 kV線(xiàn)路過(guò)電流保護與主變壓器過(guò)電流保護的時(shí)限級差，以使主變壓器過(guò)電流保護有足夠的返回時(shí)間。