摘要：随着经济的发展，徐州地区10kV配电网的结构日益复杂，从最初的单一放射式结构到多分段多联络的网格化结构。有鉴于此，徐州地区10kV配电网继电保护整定方案在制定常规方案的基础上进一步提出了对10kV配电网继电保护进行分层整定的理念。
关键词：配网；保护；分层；整定
随着经济的发展，徐州地区10kV配电网的结构日益复杂，从最初的单一放射式结构到多分段多联络的网格化结构，形成多级串供的供电方式。站房中的进出线都配置了继电保护装置，这些保护装置之间如何配合实现继电保护的选择性是一个很现实的问题。传统的保护整定原则要求上下级保护之间逐级配合，可由于配网运行方式的多变性，上下级之间的关系是变化的。有鉴于此，徐州地区10kV配电网继电保护整定方案在制定常规方案的基础上进一步提出了对10kV配电网继电保护进行分层整定的理念。
1、方案[1]首先明确了整定计算依据的电网运行方式：
1.1合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础，继电保护和开关的正确动作是电力系统安全稳定运行的前提。确定合理的运行方式是改善保护装置运行条件、充分发挥保护装置效能的关键。
1.2继电保护整定计算是以常见的运行方式为依据。对某些特殊运行方式，可以依据实际情况采取临时保护定值进行处理。
1.3徐州地区10kV配电网环网线路宜开环运行，平行线路不宜并列运行。合环运行的配电网线路应配置光纤电流差动保护。
1.4徐州地区35kV双电源供电的变电站，电源进线均不考虑合环运行。
1.5正常方式下，变电站所带变压器（包括用户变压器）的中、低压侧均不并列运行。
2、方案其次提出了徐州地区10kV配电网整定计算的要求：
2.1为保证继电保护的选择性，定值计算应遵循局部服从整体，下级服从上级，同时上级尽量兼顾下级的原则，低电压等级的故障应限制在本电压等级切除，不应造成高电压等级保护越级跳闸。
2.2 10kV电网继电保护一般采用远后备原则，即在临近故障点的断路器处装设的继电保护或断路器本身拒动时，能由电源侧上一级断路器处的继电保护动作切除故障。
2.3 10kV配网负荷接入的一般原则：单一用户线路最终容量不大于 8000 千伏安，多用户线路最终容量不大于 12000 千伏安，当线路装接超过允许容量应新出线路。
2.4 10kV配电网接入分布式电源时，分布式电源必须具备快速检测孤岛并立即断开与电网连接的能力。对于非计划孤岛，防孤岛保护应保证在孤岛发生到与电源断开时间不得大于2秒。
3、方案明确了徐州地调10kV配网继电保护的配置：
3.1徐州地区10kV电网目前主要为中性点不接地或经消弧线圈接地系统。当系统单相接地时，接地电流仅为线路及配电装置的对地电容电流，数值一般较小，线路保护配置相间保护能够满足继电保护要求。
3.2 10kV线路保护一般配置两段式电流保护/方向电流保护、三相一次重合闸等；特殊情况如环供线路、分布式电源接入线路等，可配置光纤电流差动保护。
4、方案重点提出了将徐州地区10kV配电网保护分为三个层级的理念：
4.1．1第一层级为变电所出线开关保护；
4.1．2 第二层级为配电线路上站房中的串供线路（包括开关站、开闭所、环网柜中的串供线路、柱上开关等）保护；
4.1．3第三层级为终端线路（包括开关站、开闭所、环网柜中的终端线路、用户分界断路器）保护。
4.2、方案规定了每个层级保护的配置：
4.2.1 第一层级变电站10kV公用线路出线保护一般配置两段式电流保护，三相重合闸；特殊情况如电源接入专用线路，可配置光纤电流差动保护。
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4.2.2第二层级线路保护与变电站10kV公用线路出线相同配置，即两段式电流保护，三相重合闸；
4.2.3 第三层级保护终端线路保护有两种，一是负荷开关加熔断器，熔断器属于反时限过电流保护。二是分界开关保护，配有两段式电流保护，三相重合闸。有的分界开关保护只配置一段式电流保护。
4.3、方案规定了每个层级保护配置的总原则：
4.3.1 各层级之间保护应按继电保护上下级逐级配合的原则整定。
4.3.2 每层级中的各段保护应按继电保护配合原则整定。
三个层级保护中，终端线路处于配电网的最末端，保护装置需要保护的设备范围不因运行方式的变化而有所变化，保护定值可以不随运行方式调整。
5、方案依据文献 [2-3]，对每个层级继电保护装置整定具体配置原则作出了详细规定：
5.1第一层级：变电所出线开关电流保护
5.1.1变电所出线开关时限电流速断保护：电流定值优先考虑满足小方式下保护安装处两相短路灵敏系数不小于1.5整定，并躲大方式下本线路最大配电变压器其它侧母线三相最大短路电流，同时尽量考虑躲配电变压器合闸励磁涌流。根据不同变电站短路电流水平，时限电流速断保护定值一般取2200~3500安，（两条线路由同一间隔供电的，电流速断保护定值一般取3500~4000安）；110kV及以上变电站的10kV出线保护时间一般取0.3秒，35kV变电站的10kV/6kV出线保护时间一般取0.1~0.2秒。
5.1.2变电所出线开关过电流保护：电流定值按躲配电线路允许的最大负荷电流整定，原则上应对本线路末端故障有足够灵敏度，时间定值按配合关系整定。
5.2 第二层级：站房中的串供线路
5.2.1过流一段保护：考虑躲过配电变压器合闸励磁涌流，躲过大方式下本支线末端配电变压器其它侧母线三相最大短路电流，尽量满足本支线末端故障有灵敏度的要求。
5.2.2过流二段保护：保分支线末端灵敏度，并躲最大负荷电流。一般取600~850安，时限0.3秒。
站房间的多级串供的线路，当保护对中间串供线路有灵敏度时，较短的串供线路可考虑不设保护。
5.3 第三层级：终端线路保护
5.3.1过流一段保护：按用户变压器额定电流6~8倍整定，时间0秒。（用户变压器容量大于1000kVA时取6倍，用户变压器容量小于等于1000千伏安时取7~8倍。）
5.3.2过流二段保护：按用户变压器额定电流1.5倍整定，尽量满足对所带变压器故障有灵敏度，时间0.2秒。
5.3.3用户分界断路器保护仅具备一段相过流保护时，定值按用户变压器额定电流1.5倍，0.2秒整定。
结语
本方案最大的亮点是提出徐州地区10kV配电网按照分层管理分层整定的原则，该原则实施后，大大简化了10kV配电网继电保护的配置结构，不管是配电网运行方式如何变化，只会影响第二层级保护， 10kV配电网仍然保持原来的三个层级的配合关系，不需要对继电保护进行重新调整。从徐州地区10kV配电网实行保护分层级整定的管理结果来看，此方案既能满足继电保护配合原则，又能极大的减少继电保护整定人员及检修、运行人员的工作量，提高了工作效率。
备注：
[1]：徐州地区10kV配电网继电保护整定方案以下简称为方案。
参考文献：
［2］继电保护与安全自动装置技术规程：GB/T 14285-2006[S]. 2006
［3］3-110 kV电网继电保护装置运行整定规程：DL/T584-2007[S].2007.
作者简介：
徐缓（1963-），女，江苏徐州人，高级工程师，单位：国网徐州供电公司。
论文作者:徐缓
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
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