基于10kV線(xiàn)路保護(hù)整定計(jì)算問(wèn)題及解決辦法

　摘要：對(duì)10 kV線(xiàn)路繼電保護(hù)的整定計(jì)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(jié)構(gòu)復(fù)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(tái)甚至上百臺(tái)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(zhǎng)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(dá)幾千千伏安的變壓器；有的線(xiàn)路上設(shè)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(jí)保護(hù)。陜西省鎮(zhèn)安電網(wǎng)中運(yùn)行的35 kV變電站共有7座，主變壓器10臺(tái)，總?cè)萘?5.65 MVA；35 kV線(xiàn)路8條，總長(zhǎng)度135 km；10 kV線(xiàn)路36條，總長(zhǎng)度1240 km；并網(wǎng)的小水電站41座（21條上網(wǎng)線(xiàn)路），總裝機(jī)容量17020 kW。

　　1 10 kV線(xiàn)路的具體問(wèn)題

　　對(duì)于輸電線(xiàn)路而言，一般無(wú)T接負(fù)荷，至多T接一、兩個(gè)集中負(fù)荷。因此，利用規(guī)范的保護(hù)整定計(jì)算方法，各種情況都能夠計(jì)算，一般均滿(mǎn)足要求。但對(duì)于10 kV配電線(xiàn)路，由于以上所述的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)、整定、運(yùn)行中會(huì)碰到一些具體問(wèn)題，整定計(jì)算時(shí)需做一些具體的、特殊的考慮，以滿(mǎn)足保護(hù)的要求。

　　2 保護(hù)整定應(yīng)考慮系統(tǒng)運(yùn)行方式

　　按《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》，為了取得合理的經(jīng)濟(jì)效益，城網(wǎng)各級(jí)電壓的短路容量應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、電壓等級(jí)、變壓器的容量、阻抗的選擇、運(yùn)行方式等方面進(jìn)行控制，使各級(jí)電壓下斷路器的開(kāi)斷電流以及設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定電流得到配合，該導(dǎo)則推薦10 kV短路電流I k≤16 kA。

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

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

　　在無(wú)110 kV系統(tǒng)阻抗資料的情況時(shí)，由于3～35 kV系統(tǒng)容量與110 kV系統(tǒng)比較，相對(duì)較小，其各元件阻抗相對(duì)較大，則可近似認(rèn)為110 kV系統(tǒng)容量為無(wú)窮大，對(duì)實(shí)際計(jì)算結(jié)果沒(méi)有多大影響。

　　選取基準(zhǔn)容量Sjz = 100 MVA，10 kV基準(zhǔn)電壓Ujz = 10.5kV，10 kV基準(zhǔn)電流Ijz = 5.5 kA，10 kV基準(zhǔn)阻抗Zjz = 1.103Ω。

　　3 整定計(jì)算方案

　　10 kV配電線(xiàn)路的保護(hù)，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(gòu)成。特殊線(xiàn)路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)荷線(xiàn)路保護(hù)，不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可考慮增加其它保護(hù)，如保護(hù)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(xiàn)針對(duì)一般保護(hù)配置進(jìn)行分析。

　　3.1 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

　　由于10 kV線(xiàn)路一般為多級(jí)保護(hù)的最末級(jí)，或最末級(jí)用戶(hù)變電站保護(hù)的上一級(jí)保護(hù)。所以，在整定計(jì)算中，定值計(jì)算偏重靈敏性，對(duì)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(jì)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(hù)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(cè)出口最大三相短路電流整定。時(shí)限整定為0 s（保護(hù)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(dāng)線(xiàn)路很短時(shí)，最小方式時(shí)無(wú)保護(hù)區(qū)；或下一級(jí)為重要的用戶(hù)變電站時(shí)，可將速斷保護(hù)改為限時(shí)電流速斷保護(hù)。動(dòng)作電流與下級(jí)電流速斷保護(hù)配合（即取1.1倍的下級(jí)保護(hù)最大速斷值），動(dòng)作時(shí)限較下級(jí)電流速斷大一個(gè)時(shí)間級(jí)差，此種情況在城區(qū)較常見(jiàn)，在新建變電站或改造變電站時(shí)，建議保護(hù)配置采用微機(jī)保護(hù)，這樣改變保護(hù)方式就非常容易。在無(wú)法采用其它保護(hù)的情況下，可依靠重合閘來(lái)保證選擇性。

　　當(dāng)線(xiàn)路較長(zhǎng)且較規(guī)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(duì)于多條線(xiàn)路重疊故障，引起主變壓器斷路器越級(jí)跳閘時(shí)，按常規(guī)，在繼電保護(hù)整定計(jì)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(hù)，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(nèi)切除；在上下級(jí)保護(hù)時(shí)限配合可能的情況下，適當(dāng)調(diào)整10 kV線(xiàn)路過(guò)電流保護(hù)與主變壓器過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限級(jí)差，以使主變壓器過(guò)電流保護(hù)有足夠的返回時(shí)間。