配电线路继电保护整定计算问题探究
试析配电线路继电保护整定计算问题
试析配 电线路继 电保护整定计算 问题
李 小伟 唐 茂 林
国网宁东供 电公 司，宁夏 灵武 ７ ５ ０ ４ １ １
摘要 ： 近年来， 电 力行 业 取 得 了较 快 的 发展 ， 由ｉ ｆ － ｊ ￣ 会 发展 过 程 中对 电 能 需求 量 的 不 断 增 加 ， 这 就对 电 网正 常稳 定 的运 行提 出 了 更 高的 要 求 。配 电 线路 作 为 电 力 系统 的 重 要 组 成 部 分 ， 其 在 运 行 过 程 中受 到 自然 因素 、人 为 因 素和 设 备 自身故 障 的影 响 较 大， 任 何 一个 环 节 出现 问题 都 会 导 致 故 障 的 发 生 。 继 电保 护 装 置 的应 用 至 关 重 要， 其 可 以在 故 障 发 生 的 第 一 时 间 内及 时 对 故 障 进行 隔离， 确保 了配 电线路 的稳定运行。但继 电保护在 对配电线路进 行保 护过程 中， 对其整定计算则具有较高的要求。 关键词 ：继电保护 ；整定计算 ；配电线路
中图分类号 ：Ｔ Ｍ ７ ７ ３
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ２ — １ ３ ８ ８（ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ — ０ ０ ４ ４ － ０ １
最大值可 以达到变压器额 定电流的 ６ ～８倍 ，并且跟变 压器 的容量大小有关，变压器容量越 小，励磁涌流倍数越大 。励 磁涌流存在很大的非周期分量，并 以一定时 间系数衰减 ，衰 减的时间常数同样 与变 压器 容量 大小有关 ，容量越大 ，时间 常数越大 ，涌流存在时间越 长。 １ ０ ｋ Ｖ线 路 装 有 大 量 的 配 电变 压 器 ，在 线 路 投 入 时 ，这 些 配 电变 压 器 是 挂在 线路 上 ，在 合 闸瞬 间 ，各变 压器 所产 生 的 励磁 涌 流 在 线 路上 相 互迭 加 、来 回反 射 ，产生 了 一个 复 杂 的 电磁 暂态 过程 ，在 系 统 阻抗 较 小 时 ，会 出 现 较 大 的 涌 流 ，时 间常数也较大 。二段式 电流保护 中的 电流速断保护 由于要兼 顾灵敏度 ，动作 电流值往往取得较小 ，特 别在 长线路或系统 阻抗大时更明显。 ２ ． １ ． ２防止涌流引起误动 的方法 励磁 涌流有两个 明显的特征 ，一是它含有 大量 的二次谐 波 ， 二是 它 的 大 小 随 时 间而 衰 减 ，一 开 始 涌 流 很 大 ，一 段 时 间后涌流衰减为零 。利用涌流这个特 点，在 电流速 断保护装 置上加一短时间延时，就可 以防止励磁涌流 引起 的误动作 ， 这种 方法 最大优点是不用改造保护装置 （ 或 只作简单改造 ） 。
配电线路继电保护整定计算问题探究
配电线路继电保护整定计算问题探究发表时间：2016-04-05T16:43:14.007Z 来源：《基层建设》2015年23期供稿作者：莫海渊[导读] 对于一般的整定的计算方法来说，在我国主要说的就是10kV配电线路的保护，这种线路一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
莫海渊摘要：配电系统由于自然的、人为的或设备故障等原因，使配电网的某处发生故障时，继电保护装置能快速采取故障切除、隔离或告警等措施，以保持配电系统的连续性、可靠性和保证人身、设备的安全。
因此，继电保护在电力系统中具有十分重要的作用。
关键词：配电线路；继电保护；整定计算方法前言：在电力系统当中，由于继电保护在对配电线路的保护整定计算有着非常高的具体要求，并且也存在很多相关的讨论，然而，在供电系统的稳定可靠性方面通常还是体现在配电线路上，一旦在配电线路上出现整定不好的问题就会造成事故范围的扩大，所以，必须要对配网线路的继电保护给予相当的重视。
并针对在配电线路继电保护的整定计算中常见的一些问题以及方法等方面进一步的分析研究，进行探讨，从而提出相应的解决措施。
1、一般线路整定的计算方法对于一般的整定的计算方法来说，在我国主要说的就是10kV配电线路的保护，这种线路一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护（如：保护Ⅱ段、电压闭锁等）。
接下来我就简单的介绍一下其一般的计算方法：1.1重合闸保护对于10kV的线路来说主要就是为了保护系统最末级，所以，在整定计算中，对于定值计算则就要偏重灵敏，而对于用户变电所的线路，必须要选择性的通过重合闸进行确保。
具体的操作方法有以下几点：（1）可以通过躲过线路上的配电变压器二次检测，最后再以最大短路电流作为整定。
再进行实际的计算当中，也可以按距离保护安装位置比较近的线路，对其最大变压器的低压侧故障作为整定。
（2）当对于特殊线路处理时，一般主要通过以下几个方面：第一，由于线路很短，所以应用最小方式是没有保护区的，而当下一级作为相对重要用户的变电所时，便可以把速断保护变成时限速断保护。
配电线路保护的整定计算问题研究
我 国 的 １ｋ ０Ｖ配 电线 路 的保 护 ， 般采 用 电流速 断 、 电流及 三 一 过 相 一 次 重合 闸构 成 。特 殊 线 路 结 构或 特 殊 负荷 线 路 保 护 ， 能 满 足 不 要 求 时 ， 考 虑 增加 其 它 保护 ｆ ： 护 Ｉ段 、 可 如 保 Ｉ 电压 闭锁 等）下 面的讨 。 论 ， 针对一 是 般保 护 配 置而 言 的 。 ３１ 电流速 断 保 护 ： 于 １ｋ ． 由 ０Ｖ线 路 一般 为 保 护 的最 末 级 。或 最 末 级 用 户变 电所 保护 的上 一 级保 护 。 以 ， 定 计算 中 ， 值计 算 所 在整 定 偏 重灵 敏性 ， 用 户 变 电所 的线 路 ， 择 性靠 重 合 闸来 保 证 。 以 对有 选 在 下 两 种计 算 结 果 中选 较 大 值作 为 速 断整 定 值 。 ３１１按 躲 过 线 路 上 配 电变 压 器 二次 侧 最 大 短 路 电流 整 定 。实 ．． 际 计算 时 ， 可按 距 保 护安 装 处 较 近 的线 路 最 大 变压 器 低 压 侧 故 障 应用 ０ 年６ （－ １ ￣－ ）Ｉ
配 电线路保护 的整定计算问题研究
凌 增 伍
（ 徽 池 州供 电公 司 ， 安 安徽 池 州 ４ １０ Ｉ ７０ ） ２
摘 要 ： 力 系统 继 电保 护 对输 电 线路 保 护 整 定计 算要 求很 高， 论 得 也很 多， 供 电 可靠性 主 要 还是 体现 在 配 网 １ｋ 线路 上， 电 讨 但 ０Ｖ 配 网线路如果整定不好很 有可能会 扩大事故 范围， 因此配网线路 的保护整定也需要给予足 够的重视。对 １ｋ ０ Ｖ配电线路保护整定计 算方法、 常见 问题 、 决措 施 及保 护 装 置调 试 等 问题 进 行 了分析 。 解 关键 词 ：０ Ｖ； 电线路 ； １ｋ 配 电流 速 断保 护 ； 定 计 算 整 １ １ｋ ０Ｖ配 电线 路 的特 点 １ｋ ０ Ｖ配 电线 路 结 构 特 点 是一 致 性 差 ， 有 的 为用 户 专 线 ， 接 如 只 带 一 二个 用 户 ， 似 于输 电线 路 ； 的呈 放 射状 ， 十 台甚 至 上百 台 类 有 几 变 压 器 Ｔ接 于 同一 条 线路 的各 个 分 支上 ；有 的 线路 短 到 几 百 ｎ， ａ有 的线路 长到几十千米 ；有的线路由 ３ｋ ５Ｖ变 电所 出线 ，有的线路 由 １ ０Ｖ 变 电所 出线 ；有 的 线 路 上 的 配 电 变 压 器 很 小 ，最 大 不 过 １ｋ １０ Ｖ 有 的 线路 上 却 有几 千 ｋ Ａ 的变压 器 ； 的线 路 属 于最 末 级 ０ ｋ Ａ， Ｖ 有 保护， 有的线路上设有开关站或有用户变 电所等。 ２ 提 出 的 问题 对 于 输 电线 路 ， 由于 其 比较 规 范 ， 般 无 Ｔ接 负 荷 ， 多有 一 二 一 至 个 集 中负 荷 的 Ｔ接 点 。 因此 ， 规 范 的保 护 整 定计 算 方法 ， 种 情 利用 各 况均可—— 计算 ， 一般均可满足要求。 于配电线路 ， 对 由于以上所述 的特 点 ， 定 计算 时需 做 一 具 体 的特 殊 的考 虑 ， 整 些 以满 足保 护 “ 四性 ” 的要 求 。
配电线路继电保护整定计算问题探究_于喆
科技论坛配电线路继电保护整定计算问题探究于吉吉（哈尔滨电业局，黑龙江哈尔滨150000）1概述配电系统由于自然的、人为的或设备故障等原因，使配电网的某处发生故障时，继电保护装置能快速采取故障切除、隔离或告警等措施，以保持配电系统的连续性、可靠性和保证人身、设备的安全。
因此，继电保护在电力系统中具有十分重要的作用。
2常规10kV 线路整定计算方案我国的10kV 配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护（如：保护Ⅱ段、电压闭锁等）。
2.1电流速断保护由于10kV 线路一般为保护的最末级，所以在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。
在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。
2.1.1按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。
实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。
Idzl=Kk ×Id 2max 式中：Idzl 为速断一次值；Kk 为可靠系数，取1.5；Id 2max 为线路上最大配变二次侧最大短路电流。
2.1.2当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时（复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外），线路速断定值与主变过流定值相配合。
Ik=Kn ×（Ig1-Ie ）式中：Kn 为主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33；Ig1为变电所中各主变的最小过流值（一次值）；Ie 为相应主变的额定电流一次值。
2.1.3特殊线路的处理：a.线路很短，最小方式时无保护区；下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。
动作电流与下级保护速断配合（即取1.1倍的下级保护最大速断值），动作时限较下级速断大一个时间级差（此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了）。
在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。
关于配电线路继电保护整定计算问题的探讨
广。
２ ． ２ Ｔ Ａ 饱 和
时在计算过流保护整定值时是不能喝主变过流
进行配合计算的。 ３ ． 如 果配 电线路较 长 ，但是 却是 规则 的 线路 ，Βιβλιοθήκη 且所在线路上的用户又 比较少 ，一般
一
不但 延长了故障的时间扩大了事故范围 ，甚至
般采用 电流速断、过电流及 三相一 次重合 闸 情况下 ，选择线路保护范 围大于或者等于线路 会影 响整个配 电线路的稳定安全运行 ，所以， 构成。有一些特殊的线路保护 中，可以增加其 长度 的 １ ５ ％ 进行整定 。 Ｔ Ａ饱 和 问题是 应该引起重视 的问题 ，因为 其 他保护 比如 ：保护 Ⅱ段、电压 闭锁等保 护用以 公 式 ３ ：Ｉ ｄ ｍｉ ｎ （ １ ５ ％） ／ Ｉ ｄ ｚ ｌ １ 。 其 中： 自身的难于控制和事故易扩大的特点 。 增加保护的可靠性 。从而保证整条线路的安 全 Ｉ ｄ ｍｉ ｎ （ １ ５ ％） 为 线路 ｌ ５ ％ 处 的最小 短路 电流 ， 如何 解决 Ｔ Ａ 饱和的问题 ，可以从以下两 稳定。下面仅 以电流速断保护为例说 明： Ｉ ｄ ｚ ｌ 为速断整定值 。 个方面着手 ，一是在选择继 电保护装置特别是 作为保护的最后一级 １ ０ ＫＶ线路在整 Ｔ Ａ的时候 ，尽 量不要选择变化 范 围较小 的， 定计算 中主要考虑到灵敏性 ，对于变 电所的线 ２继电保护整定值计算中常出现 的问题及 Ｔ Ａ饱和是必 须要充分考虑到线路短路故障的 ， 路， 可以考虑选择 可靠性较高的 电流速断保护。 应对措施 比如对于 １ ０ ＫＶ 的线路保护来说 ， １ ｌ Ａ的选择 下面两种计算结果 中我们常选择较大值作为速 变化范 围应不小 于 ３ ０ ０／５ 。第二就 是要尽量 ２ ． １ 励磁 涌 流 断整定值 。 降低 Ｔ Ａ的二次负载阻抗 ，避免 计量与保护共 （ １ ）在 配 电变压器 二次侧 ，可 以按躲过 Ａ，从而缩 短 Ｔ Ａ的二 次 电缆 长度 ，也加 在空投变压器时 ，励磁涌流现象是在变压 用 Ｔ 线路最大短路 电流进行初步整定 ，而在实际计 大 了二 次 电缆 的截 面 ，以 防止 Ｔ Ａ饱 和 的 问题 。 器的正常运行 中的常见问题，因为，变压器 的 算 中，按 照距离保护安装最短处的线路的最大 如何正确运用上述 两种方法 ，是解决 Ｔ Ａ饱和 铁芯 内磁通在正常情况下是不 能发生 突变 的， 变压器低压侧断流 电流进行整定。 的问题的关键。 此时就会会导致具有非正常周 期的分量磁通 ， 公 式 １ ：Ｉ ｄ ｚ ｌ ＝ Ｋ ｋ ｘ ｌ ｄ ２ ｍａ ｘ。 其 中 ：Ｉ ｄ ｚ ｌ 同时导致变压器的铁芯磁 通出现饱和 ，这就会 ３ 结论 为 速 断 一次 值 ；Ｋ ｋ为 可靠 系数 ，可 取 １ ． ５ ； 非常明显地增大了励磁 电流 ，励磁涌流就会 发 Ｉ ｄ ２ ｍａ ｘ为线 路上最 大配变 二次 侧最大短 路 电 生 。甚至其涌流值可以高到额 定电流的 ８倍 ， 继 电保护 系统 是 电网配 电系统正 常运 行 流。 如果变压器的容量较小 ，其励磁 涌流 的倍数就 得 以保 障的有力保 障，继 电保 护整定计算是整 （ ２ ）当变 电所 主变 过流保护 采用的是复 会越大 。我们知道励磁涌流在 一定程度上会具 个 继电保护 系统 的关键工作 ，其准确性 和可靠 合 电压 闭锁过 流和低压 闭锁过流以外的一般 的 有很大的非周期分量 ，它会在一 定的时间范 围 性对整个 电网的安全稳定运行起着决定性 的作 过流保护时 ，在整定计算中需要将 线路速断保 内进行衰减 ，而衰减时间的常数 也会和变压器 用，应该 引起我们的重视 。 护定值和主变过流定值相配合进行计算。 大小的容量有关 ，所以变压器容量 的大小不仅 公式２ ：ｌ ｋ ＝ Ｋ ￣ ￣ （ ｔ ｇ ｌ — Ｉ ｅ ） 。其 中：Ｋ ｎ 为 主 决定着衰减时间的长短 ，也决定着励磁涌流 的 作者简介 变 电压 比，对于 ３ ５ ／ １ ０降压变压器为 ３ － ３ ３ ； Ｉ ｇ ｌ 邰向花 （ １ ９ ８ ８ 一）， 女，本科 学历，助理工程 倍数的大小。 为变 电所 中各 主变 的最小过流 值 （ 一次值 ） ； 师，现工作 于国网青海省 电力公 司检修公司格 如何 解决 励磁 涌流带 给变压 器 的危 害， Ｉ ｅ 为相应主变的额定 电流一次值 。 励磁 涌 流有个 特性 ，就是含 有大 量的 二次谐 尔木检 修 分 部 （ ３ ）一些 特殊线路 继电保护整定计 算的 波 ，充分利用这个特性是可以在一定程度上避 处理 ： 免励磁涌 流对保 护的影响。比如把这种特性用 作者单位 １ ． 如 果线 路较 短，在 最小方 式 下是没 没 于 １ ０ ｋ ｖ的线路保 护之 中，再 加上根据 实际情 国网青海省电力公 司检修公 司格 尔木检修分部 有保护 区的，如果下一级为变 电所用户 ，可 以 况对保 护装置进 行适 当的改造 。励磁涌流对保 青海省格 尔木市 ８ １ ６ ０ ９ ９ 采用时 限速断保护 ， 作为基本 的继 电保护开关 ，
继电保护整定计算方法的探究及改善措施
继电保护整定计算方法的探究及改善措施电网容量的不断增大及电网电压级数的不断增高，必然会对电网运行的安全性和可靠性造成很大的影响，例如对部分地区用户的用电质量造成影响，严重时还有可能会导致整个电力系统运行的安全性和可靠性得不到保障。
在电力系统运行时，必须保证一旦有某一部件出现故障，线路中的继电器可以将故障迅速切除掉，从而保证电力系统运行过程中的安全性和可靠性，这样，除了要选择具有优良性能的继电保护装置之外，还必须注重继电保护中的整定计算方法。
标签：继电保护；整定计算方法；改善措施1继电保护整定计算方法的问题1.1无法找到对电力系统最不利的运行方式在对继电保护整定值进行具体计算时，为了计算其动作值以及校验的灵敏度，工作人员必须先找出对电力系统最不利的运行方式。
在计算继电保护的动作值的过程中，如果要找到对电力系统最不利的运行方式，就需要轮流将继电保护所处母线上关联的线路断开。
而且轮流开断线路的次数一般为一次到两次。
在对继电保护的灵敏度进行校验时，为了找到电力系统的最小运行方式，也只需轮流开断继电保护所在母线上关联的线路。
然而某些情况下，这两种轮流开断的方式都无法确切地找到对电力系统最不利的运行方式。
以图1为例，对A到B線路上的1号和2号继电保护装置的I、II段的继电保护动作值的计算方法进行具体的讨论。
在计算继电保护1中I段的动作值时，如果根据现有方法来选择故障点，就应该选择B母线，接着在B母线上轮流进行一次到两次的开断。
但对继电保护1来说，将E-C线断开才是电力系统的最大运行方式，而对保护2来说，要检验II段的灵敏度，如果根据现有的灵敏度校验方法来确定故障点，就应该将故障点的位置放在母线A上，再轮流在母线B上进行一次线路的开断。
但从图1中可以看出，对于保护2来说，只有将E到C的线路断开才能达到电力系统的最小运行。
如果根据现有的方法来进行查找，那么可能无法准确地找出进行继电保护整定计算所需要的对电力系统最不利的运行方式。
继电保护整定计算问题的研究
１％处的最小短路电流 ； ｚ为速 断整定值 。 ５ Ｉｌ ｄ
４２过 电流保护 ． ４ ． 按躲过线路最大 负荷 电流整定 。 ．１ ２ 此方
法应考虑负荷的 自 启动 系数 、保护可靠 系数及 继电器的返 回系数 。 为计算方便 ， 可将此三项 合 并为综 合系数 Ｋ 。即 ： Ｚ Ｋ ｘｚ／ｆ， 中： Ｚ Ｋ＝ Ｋ ｌ Ｋ 式 Ｋ ｐ Ｚ 为综合系数 ；Ｋ为可靠系数 ，取 １～． Ｉ 为 Ｋ ． １；ｐ １ ２ｚ 负荷 自启动 系数 ，取 １ ３Ｋ 为返 回 系数 ， ～ ；ｆ 取 ０５ ． 。微机保护可根据其提供的技术参数选择 。 ８ 而过 流定值 按 下式 选择 ： ｄ ｌＫ ｘ ｈ ａ Ｉｚ Ｚ ｌ ｍ ｘ ＝ ｆ 式中 Ｉ ｌ ｄ 为过流一 次值 ；ｚ ｚ Ｋ 为综合 系数 ， １～ 取 － ７ ５负荷 电流较 小或线路有启动 电流较大 的负 荷 ， 口 电动 机） ， 大 日 取较大 系数 ， 寸 反之取较小 系数； Ｉｍｘ ｌ ｆ ａ 为线路最 大负荷 电流 ， 计算时 ， 利 ￣ 具体 可 用 自动化设备采集最大负荷电流。 ４． ．２按躲过 线路上配变 的励磁涌流 整定 。 ２ 变压 器的励磁 涌流一般 为额定 电流的 ４ ６ ￣ 倍。 因此 ， 合闸线路 ， 重 需躲过励磁涌流 。由于配 电 线路负荷的分散性 ，决定 了线路 总励磁 涌流将
工 业 技 术
继 电保 护 整 定计算 问题 的研 究
方 子 颉
（ 州 电 网公 司安 顺 供 电局 ， 州 安 顺 ５ １０ ） 贵 贵 ６ ００
摘 要： 本文 主要就 配 电线路 继 电保护 整 定计算 问题 进行 了认 真研 究 ， 具有一 定 的借鉴 意 义。 关 键词 ： 电保 护 ； 定计算 ； 案 继 整 方
配电线路继电保护整定计算问题探究
配电线路继电保护整定计算问题探究摘要:随着经济飞速发展,当前用电需求呈现快速增长的态势,给线路带来较大负荷,同时由于其他各种原因,导致配电网容易发生故障,不但给生成生活带来不便和损失,而且也会导致设备损毁,甚至危及人身安全。
使用继电器保护对于解决上述问题具有重要作用。
本文主要研究了常规10kv配电线路整定计算方案,具有一定的理论和实践价值。
关键词:10kv;配电线路;继电保护;整定计算方法中图分类号:tm77文献标识码:a文章编号:1009-0118(2012)09-0277-01一、前言伴随我国经济迅速发展,人们对用电量的需求呈现逐渐扩大态势,导致线路负载严重,同时由于自然的、人为的或设备故障等原因,导致配电网在配送电力的时候,极易发生故障,如果对配电线路缺乏有效保护,则在发生故障的时候,很容易导致设备的损坏,甚至危及人身安全,而继电保护装置则会在配电网的某处发生故障时,快速切除、隔离故障,或采取告警等措施,从而达到对线路或人身安全的保护作用,因此,继电保护装置具有十分重要的作用。
二、常规10kv线路整定计算方案当前,我国大部分地区配电压都采取的是10kv低高压传输,对10kv 配电线路的保护,当前常采用的方法有三种,电流速断、过电流及三相一次重合闸。
对于线路结构或者负荷比较特殊的配电线路来说,还可考虑增加其它保护(如:保护ⅱ段、电压闭锁等)。
(一)电流速断保护对10kv线路进行整定计算的时候,定值计算偏重灵敏性,选择性靠重合闸来保证,常选择较大值作为速断整定值。
1、在计算整定值的时候,故障整定可选择距离安装处比较接近的线路最大变压器低压侧。
则计算公式如下:式中:kn表示的是主变电压比,各主变的最小过流值(一次值)ie为相应主变的额定电流一次值。
3、对特殊线路的处理,可用限速断保护来代替速断保护。
下级保护最大速断值取1.1,动作时限较下级速断大一个时间级差,采用微机保护的方式,使其保护方式较易实现。
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摘要:本文主要就配电线路继电保护整定计算问题进行了认真研究,具有一定的借鉴意义。
关键词:配电线路;继电保护;整定计算方法;研究1、前言配电系统由于自然的、人为的或设备故障等原因,使配电网的某处发生故障时,继电保护装置能快速采取故障切除、隔离或告警等措施,以保持配电系统的连续性、可靠性和保证人身、设备的安全。
因此,继电保护在电力系统中具有十分重要的作用。
2、常规10kV线路整定计算方案我国的10kV配电线路的保护,一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护(如:保护Ⅱ段、电压闭锁等)。
2.1 电流速断保护由于10kV线路一般为保护的最末级,所以在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,对有用户变电所的线路,选择性靠重合闸来保证。
在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。
2.1.1 按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。
实际计算时,可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。
Idzl=Kk×Id2max式中:Idzl为速断一次值;Kk为可靠系数,取1.5;Id2max为线路上最大配变二次侧最大短路电流。
2.1.2 当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外),线路速断定值与主变过流定值相配合。
Ik=Kn×(Igl-Ie)式中: Kn为主变电压比,对于35/10 降压变压器为3.33;Igl为变电所中各主变的最小过流值(一次值);Ie为相应主变的额定电流一次值。
2.1.3 特殊线路的处理:1)线路很短,最小方式时无保护区;下一级为重要的用户变电所时,可将速断保护改为时限速断保护。
动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值),动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见,在新建变电所或改造变电所时,建议保护配置用全面的微机保护,这样改变保护方式就很容易了)。
在无法采用其它保护的情况下,可靠重合闸来保证选择性。
2)当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时,不能与主变过流配合。
3)当线路较长且较规则,线路上用户较少,可采用躲过线路末端最大短路电流整定,可靠系数取1.3～1.5。
此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。
4)当速断定值较小或与负荷电流相差不大时,应校验速断定值躲过励磁涌流的能力,且必须躲过励磁涌流。
(4)灵敏度校验。
在最小运行方式下,线路保护范围不小于线路长度的15%整定。
允许速断保护线路全长。
Idmin(15%)/Idzl≥1式中Idmin(15%)为线路15%处的最小短路电流;Idzl为速断整定值。
2.1.4 灵敏度校验。
在最小运行方式下,线路保护范围不小于线路长度的15%整定。
允许速断保护线路全长。
Idmin(15%)/Idzl≥1式中Idmin(15%)为线路15%处的最小短路电流;Idzl为速断整定值。
2.2 过电流保护2.2.1 按躲过线路最大负荷电流整定。
此方法应考虑负荷的自启动系数、保护可靠系数及继电器的返回系数。
为计算方便,可将此三项合并为综合系数KZ。
即:KZ=KK×Izp/Kf式中:KZ为综合系数;KK为可靠系数,取1.1～1.2;Izp为负荷自启动系数,取1～3;Kf为返回系数,取0.85。
微机保护可根据其提供的技术参数选择。
而过流定值按下式选择:Idzl=KZ×Ifhmax式中Idzl为过流一次值;Kz为综合系数,取1.7～5,负荷电流较小或线路有启动电流较大的负荷(如大电动机)时,取较大系数,反之取较小系数;Ifhmax为线路最大负荷电流,具体计算时,可利用自动化设备采集最大负荷电流。
2.2.2 按躲过线路上配变的励磁涌流整定。
变压器的励磁涌流一般为额定电流的4～6倍。
因此,重合闸线路,需躲过励磁涌流。
由于配电线路负荷的分散性,决定了线路总励磁涌流将小于同容量的单台变压器的励磁涌流。
因此,在实际整定计算中,励磁涌流系数可适当降低。
Idzl=KK×Kcl×Sez/(×Ue)式中Idzl为过流一次值;Kcl为线路励磁涌流系数,取1～5,线路变压器总容量较少或配变较大时,取较大值;Sez为线路配变总容量;Ue为线路额定电压,此处为10kV。
2.2.3 特殊情况的处理:(1)线路较短,配变总容量较少时,Kz或Klc应选较大的系数;(2)当线路较长,过流近后备灵敏度不够时,可采用复压闭锁过流或低压闭锁过流保护,此时负序电压取0.06Ue,低电压取0.6～0.7Ue,动作电流按正常最大负荷电流整定。
当保护无法改动时,应在线路中段加装跌落式熔断器;(3)当远后备灵敏度不够时,由于每台配变高压侧均有跌落式熔断器,可不予考虑;(4)当因躲过励磁涌流而使过流定值偏大,而导致保护灵敏度较低时,可考虑将过流定值降低,而将重合闸后加速退出。
2.2.4 灵敏度校验:近后备按最小运行方式下线路末端故障,灵敏度大于等于1.5;远后备灵敏度可选择线路最末端的较小配变二次侧故障,接最小方式校验,灵敏度大于或等于1.2。
Km1=Idmin1/Idzl≥1.25Km2=Idmin2/Idzl≥1.2式中Idmin1为线路末端最小短路电流;Idmin2为线路末端较小配变二次侧最小短路电流;Idzl为过流整定值。
3、重合闸10kV配电线路一般采用后加速的三相一次重合闸,由于安装于末级保护上,所以不需要与其他保护配合。
重合闸所考虑的主要为重合闸的重合成功率及缩短重合停电时间,以使用户负荷尽量少受影响。
重合闸的成功率主要决定于电弧熄灭时间、外力造成故障时的短路物体滞空时间(如:树木等)。
电弧熄灭时间一般小于0.5s,但短路物体滞空时间往往较长。
因此,对重合闸重合的连续性,重合闸时间采用0.8～1.5s;农村线路,负荷多为照明及不长期运行的小型电动机等负荷,供电可靠性要求较低,短时停电不会造成很大的损失。
为保证重合闸的成功率,一般采用2.0s的重合闸时间。
实践证明,将重合闸时间由0.8s延长到2.0s,将使重合闸成功率由40 %以下提高到60 %左右。
4、10kV保护整定中容易忽视的问题及对策4.1 励磁涌流问题4.1.1 励磁涌流对继电保护装置的影响励磁涌流是变压器所特有的,是由于空投变压器时,变压器铁芯中的磁通不能突变,出现非周期分量磁通,使变压器铁芯饱和,励磁电流急剧增大而产生的。
变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6～8倍,并且跟变压器的容量大小有关,变压器容量越小,励磁涌流倍数越大。
励磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定时间系数衰减,衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关,容量越大,时间常数越大,涌流存在时间越长。
10kV线路装有大量的配电变压器,在线路投入时,这些配电变压器是挂在线路上,在合闸瞬间,各变压器所产生的励磁涌流在线路上相互迭加、来回反射,产生了一个复杂的电磁暂态过程,在系统阻抗较小时,会出现较大的涌流,时间常数也较大。
二段式电流保护中的电流速断保护由于要兼顾灵敏度,动作电流值往往取得较小,特别在长线路或系统阻抗大时更明显。
励磁涌流值可能会大于装置整定值,使保护误动。
这种情况在线路变压器个数少、容量小以及系统阻抗大时并不突出,因此容易被忽视,但当线路变压器个数及容量增大后,就可能出现。
我公司就曾经在变电所增容后出现10kV线路由于涌流而无法正常投入的问题。
4.1.2 防止涌流引起误动的方法励磁涌流有两个明显的特征,一是它含有大量的二次谐波,二是它的大小随时间而衰减,一开始涌流很大,一段时间后涌流衰减为零。
利用涌流这个特点,在电流速断保护装置上加一短时间延时,就可以防止励磁涌流引起的误动作,这种方法最大优点是不用改造保护装置(或只作简单改造)。
4.2 TA饱和问题4.2.1 TA饱和对保护的影响在10kV线路短路时,由于TA饱和,感应到二次侧的电流会很小或接近于零,使保护装置拒动,故障要由母联断路器或主变后备保护来切除,不仅延长了故障时间,使故障范围扩大,还会影响供电的可靠性,且严重威胁运行设备的安全。
4.2.2 避免TA饱和的方法避免TA饱和主要从两个方面入手,一是在选择TA时,变比不能选得太小,要考虑线路短路时TA饱和问题,一般10kV线路保护TA变比最好大于300/5;另一方面要尽量减少TA二次负载阻抗,尽量避免保护和计量共用TA,缩短TA二次电缆长度及加大二次电缆截面;对于综合自动化变电所,10kV线路尽可能选用保护测控合一的产品,并在控制屏上就地安装,这样能有效减小二次回路阻抗,防止TA饱和。
4.3 所用变保护问题4.3.1 所用变保护存在的问题所用变是一比较特殊的设备,容量较小,可靠性要求高,且安装位置特殊,通常接在10kV母线上,其高压侧短路电流等于系统短路电流,可达十几kA,低压侧出口短路电流也较大。
人们普遍对所用变保护的可靠性重视不够,这将对所用变直至整个10kV系统的安全运行造成严重威胁。
4.3.2 解决办法解决所用变保护拒动问题,应从合理配置保护入手,其TA的选择要考虑所用变故障时饱和问题,同时,计量用的TA一定要与保护用的TA分开,保护用的TA装在高压侧,以保证对所用变的保护,计量用TA装在所用变的低压侧,以提高计量精度。
在定值整定方面,电流速断保护可按所用变低压出口短路进行整定,过负荷保护按所用变的容量进行整定。