(广东电网有限责任公司湛江供电局 广东湛江 524000)
摘要：10kV配电网是电力系统直接面对用户的关键环节，为国民经济发展提供优质、可靠的电力基础服务发挥重要作用。为提高配电网供电可靠性，配电网继电保护有效配合，最快最小范围隔离故障尤显重要。本文通过配电网保护配置分析，提出各种保护的配合方法及注意问题，为配电网保护的整定配合提供实用参考。
关键词：配电网；继电保护；整定配合
引言
随着配网自动化的发展建设，大量带保护功能智能开关应用于配电网系统。配电网自动化规划和配电网一次网架规划同步开展，在一次网架规划的同时，合理配置自动化节点，优化保护配合方式。以实现故障快速隔离、快速定位，以及非故障区域快速恢复供电为主要目的。对于供电半径小，供电可靠性要求高的较小规模10kV配电线路，采用站端前加速与线路负荷开关（失电延时分闸功能、得电延时合闸功能、合闸至故障时加速分闸闭锁合闸功能）二次重合闸配合，能有效实现快速隔离故障、非故障区域快速恢复供电的目的。而对于供电半径大、电力输送距离远、网络复杂的10kV配电网线路，采用此方法往往面临保护定值保线末故障灵敏度电流与供电最大负荷矛盾的问题。
为防范社会人员触电事件，保障人身安全，有效减少配网线路接地故障未及时切除造成的公共安全风险，各供电公司相继出台了单相故障迅速切除的要求。单相接地故障，线路开关零序保护配合，及零序保护和站端单相接地故障选线装置跳闸配合成为急需解决的难题。
图1.10kV线路供电拓扑示意图
过流保护
10kV配电网站端出线采用三段式阶段过流保护，瞬时过流I段保护躲线末故障最大短路电流、保出口处有灵敏度整定，0S跳闸出口。 如有下级线路上智能开关过流需配合，往往为保证配合选择性退出此段。限时过流II段保护与上级主变低后备保护配合，约0.3S跳闸出口。定值过流III段躲最大负荷整定，保线末故障有足够的灵敏度，约0.8S跳闸。如图1，为保证保护动作时间级差，供电路径不宜装设过多电流性断路器开关，装设两个电流断路器开关将线路三分段为宜。如表1 ，后段开关过流保护动作时间级差不够。
考虑大部分站内开关不具备二次重合闸功能，可利用两次一次重合闸实现二次重合的功能。如图2 ，10kV二次重合闸时间配合图。如FB3后段故障，开关CB1动作跳闸，线路上负荷开关经分闸延时时间（Z时间取6s）全部失压跳闸，CB1经一次重合时间取7S重合成功，站外出线的第一个负荷开关经关合延时时间（X时间42s）（为可靠躲过变电站内10kV馈线开关一次重合闸充电时间和机构储能时间）得电合闸，然后各级负荷开关X时间（整定取8s）依次合闸，当FB3开关合闸于故障，开关CB1再次故障跳闸，同时FB3开关由于小于关合确认时间（Y时间7s） 而失压闭锁。开关CB1再次重合后，负荷开关除FB3外依次得电合闸成功。这样就实现了二次重合闸。
零序保护
小电阻接地系统，10kV线路单相接地时，线路流过足够大的故障零序电流，能保证零序保护动作灵敏度。变电站开关和线路上开关可以如阶段过流保护一样逐级配合,如表2，后段时间级差不足，同过流保护不宜级数过多。
不接地系统，10kV线路单相接地时，零序电流为系统的对地电容电流。电容电流可按以下公式进行计算。通过计算，零序电流架空线路约为0.028A/kM ，电缆1.05A/kM。
对于单回架空线路：
对于电缆线路（具有金属保护层的三芯电缆）：
式中： ——线路长度（km）； ——额定线电压（kV）； ——系数，线路无架空地线时取2.7，有架空地线时取3.3。
不接地系统，10kV线路单相接地时，非故障线路零序电流 3Io的大小等于本线路的接地电容电流；故障线路零序电流3Io的大小等于所有非故障线路的 3Io之和, 就是所有非故障线路的接地电容电流之和。如果某变电站10kV出线的网络有一定规模或电缆使用有一定占比的情况下，系统的电容电流在单相故障时表现为明显的故障量。通过躲其它线路故障时本线路零序电容电流整定零序定值，在本线故障时，故障量（其它所有非故障线路零序电容电流之和）表现足够灵敏度。线路上配置零序保护的开关再通过时间级差进行配合，并与站端接地选线跳闸时间配合。这样处理，能够实现线路上智能开关间零序保护及与站端接地选线间的配合，将单相接地故障隔离在最小范围。这种方法，在接地选线准确率不高现实情况下，不失为一种有效的辅助手段。在未实现小电阻系统改造前要求单相故障零序跳闸的情况下，也不失为一种理想的选择。同时需注意，这种方法零序电流依然较小，需需用变比较小的零序电流互感器。
低频低压减载
对于有小电源的10kV线路保护，为提高110kV线路保护重合闸动作成功率，站内开关投入低频低压解列功能。对于有小电源上网的分支线路，当小电源厂内未投入解列功能时，应投入分支断路器高（低）频、高（低）压跳闸解列功能，并退出重合闸。
结语
综上所述，10kV配电网保护的整定配合方式非常具有实用性，对提高10kV继电保护装置正确率非常有效。随着配网自动化的发展，给10kV配电网保护整定工作带来许多新的问题和困难，只有不断解决问题，才能更好的保障电力的可靠供应。只有不断加强对配电网继电保护的分析研究，才能保障保护的正确动作，提高供电可靠性。
参考文献:
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[2] 魏建峰，李爱玲.配电系统继电保护若干技术问题的探讨[J].太原大学学报，2011，12（4）：135-137.
[3]王勋.配电线路继电保护整定计算问题探究[J].科技创新与应用，2014，（31）：173.
论文作者:易水平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
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