基于10kV線路保護整定計算問題及解決辦法
對于10 kV開關(guān)站進線保護,其速斷保護按所有出現(xiàn)的最大一臺變壓器速斷保護相配合(帶延時)。
雙側(cè)電源線路的方向電流速斷保護定值,應(yīng)按躲過本線路末端最大三相短路電流整定;無方向的電流速斷保護定值應(yīng)按躲過本線路兩側(cè)母線最大三相短路電流整定。對雙回線路,應(yīng)以單回運行作為計算的運行方式;對環(huán)網(wǎng)線路,應(yīng)以開環(huán)方式作為計算的運行方式。
單側(cè)電源線路的電流速斷保護定值,按雙側(cè)電源線路的方向電流速斷保護的方法整定。
對于接入供電變壓器的終端線路(含T接供電變壓器或供電線路),如變壓器裝有差動保護,線路電流速斷保護定值,允許按躲過變壓器低壓側(cè)母線三相最大短路電流整定。如變壓器以電流速斷作為主保護,則線路電流速斷保護應(yīng)與變壓器電流速斷保護配合整定。
靈敏度校驗(保護性能分析) 。按最大運行方式下,線路最大保護范圍不應(yīng)小于線路全長的50%。按最小運行方式下,線路最小保護范圍不應(yīng)小于線路全長的15%~20%。瞬時電流速斷保護雖能迅速切除短路故障,但不能保護線路全長。
3.2 定時限過電流保護
按躲過本線路最大負(fù)荷電流整定。時限整定為0.3s(微機保護),按階梯型原則整定。
當(dāng)線路較長,過電流保護靈敏度不夠時(如20 km以上線路),可采用復(fù)壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流保護,此時負(fù)序電壓取0.06Ue(Ue為額定電壓),低電壓取0.6~0.7Ue,動作電流按正常最大負(fù)荷電流整定,只考慮可靠系數(shù)及返回系數(shù)。當(dāng)保護無法改動時,應(yīng)在該線路適當(dāng)處加裝柱上斷路器或跌落式熔斷器,作為后一段線路的主保護,其額定電流按后面一段線路的最大負(fù)荷電流選取。
最終解決辦法是調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使10 kV線路供電半徑符合規(guī)程要求。
當(dāng)過電流保護,靈敏度不夠時(如變壓器為5~10kVA或線路極長),由于每臺變壓器高壓側(cè)均有跌落式熔斷器,因此可不予考慮。
當(dāng)過電流定值偏大,甚至大于瞬時電流速斷定值時,而導(dǎo)致保護靈敏度不夠時,可考慮保證1.5倍的靈敏度(近后備)整定。
對于時限級差配合無法滿足整定要求時,因10 kV線路保護處于系統(tǒng)多級保護的最末端,而上級后備保護動作時限限制在一定數(shù)值范圍內(nèi),可能會出現(xiàn)時限逐級配合后無法滿足要求時,對于只有一臺主變壓器的變電站,可采用主變壓器高壓側(cè)過電流保護相同的動作時限,使主變壓器10 kV斷路器動作時間增加0.5 s,有利于該斷路器與10kV線路保護的配合。與逐級配合整定相比,對用戶的停電影響相同,在實際中也是允許的。
對于上網(wǎng)小水電10 kV線路,應(yīng)躲過小水電輸送的最大三相短路電流,按雙側(cè)電源線路考慮,采用方向過電流保護。
4 三相一次重合閘
10 kV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上,所以不需要與其他保護配合。考慮的主要是重合閘的重合成功率,以使用戶負(fù)荷盡量少影響。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計分析,架空線路的瞬時性故障次數(shù),約占故障次數(shù)的70%左右,重合閘的成功率約50%~70%。
因而重合閘對電力系統(tǒng)供電可靠性起了很大的作用。
重合閘整定時間, 應(yīng)等于線路對有足夠靈敏系數(shù)的延時段保護的動作時間,加上故障點足夠斷電去游離時間和裕度時間,再減去斷路器合閘固有時間。
單側(cè)電源線路的三相重合閘時間除應(yīng)大于故障點斷電去游離時間外,還應(yīng)大于斷路器及操作機構(gòu), 復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再次動作的時間。單側(cè)電源線路的三相一次重合閘動作時間不宜小于1 s。
雙側(cè)電源線路的三相重合閘時間,除了考慮單側(cè)電源線路重合閘的因素外,還應(yīng)考慮線路兩側(cè)保護裝置,以不同時間切除故障的可能性。對于多回線并列運行的雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘,其無電壓檢定側(cè)的動作時間不宜小于5 s。
在10 kV配電線路中,多為照明負(fù)荷,供電可靠性要求較低,短時停電不會造成很大的損失。為了保證瞬時性故障能可靠消除,提高重合閘的重合成功率,可酌情延長重合閘動作時間,一般采用1.5 s的重合閘時間。
10 kV配電線路繼電保護的配置雖然簡單,但由于線路的復(fù)雜性和負(fù)荷的多變性,在保護裝置的選型上值得重視。根據(jù)鎮(zhèn)安電網(wǎng)保護配置情況及運行經(jīng)驗,建議在新建變電站保護 配置中采用微機保護。微機保護在具備電流速斷、過電流及重合閘的基礎(chǔ)上,還應(yīng)具備低壓(或復(fù)壓)閉鎖、時限速斷、帶方向保護等功能,以適應(yīng)線路及負(fù)荷變化對保護方式的不同要求。
該整定計算方案經(jīng)多年運行考驗,符合選擇性、靈敏性、速動性、可靠性“四性”原則,對于10 kV配電線路,動作時間小于0.5 s,保證了10 kV設(shè)備和線路的熱穩(wěn)定,同時選擇性好,動作時間準(zhǔn)確,未出現(xiàn)誤動情況,保證了供電的可靠性。
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