关键词:配电网;开关配置;保护定值;原则;设定
1、10kV 配网线路开关配置
(1)按照规定,10kV线路应分为 3~4 段进行断路器设置,也可设置刀闸与负荷开关。但要注意刀闸安装数量不宜过多,因为刀闸自身存在无法拉合负荷电流的缺陷,长期运行后操作灵敏性下降。因此,10kV 最好配置负荷开关与断路器。
(2)对10kV线路而言,不仅要在变电站采用主保护,还要充分考虑线路实际长度进行开关配置。这是因为部分线路过长,其末端电流值较小,主变保护因此丧失灵敏性。 为满足线路保护要求,必须在线路合理设置开关,以此实现线路双重保护。
(3)考虑到线路后段及支线有发生短路故障的可能,故需在此类线路上配置带有一定保护功能的断路器,以此实现有目的性和选择性的故障线路隔离,避免一条支路或线路发生故障影响其它非故障区线路,间接提高线路整体可靠性。
(4)开关设备的大量投入对保证线路可靠性有重要作用,因此在实际情况中应增加开关设备投入,以此在确保可靠性的同时减少因为故障跳闸造成的经济损失,提高供电的经济效益,促使其实现可持续发展目标。
(5)线路开关设备会受到一些因素的影响,如外部环境、线路类型、允许停电的频率及时长、供电模式、未来发展规划等。在满足供电可靠性的基础上,应尽可能避免开关设备受到影响,以此发挥设备最大化作用。
2、 10kV配网线路保护定值设定原则
2.1 10kV配网线路保护整定设定原则
(1)电流速断保护:
由于10kV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。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。
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-速断一次值;Kk-可靠系数,取1.5;Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流。
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Idzl-速断一次值;Kn-主变电压比,对于35/10降压变压器为3.33;Igl-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。
③特殊线路的处理:a.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。b.线路很短,最小方式时无保护区;或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。
④灵敏度校验。按最小运行方式下,线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。 Idmim(15%)/Idzl≥1 式中Idmim(15%)-线路15%处的最小短路电流 ;Idzl-速断整定值
(2)过电流保护:
按下列两种情况整定,取较大值。
①按躲过线路最大负荷电流整定。随着调度自动化水平的提高,精确掌握每条线路的最大负荷电流成为可能,也变得方便。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。为了计算方便,将此三项合并为综合系数KZ。即:KZ=KK×Kzp/Kf 式中KZ-综合系数 ;KK-可靠系数,取1.1~1.2 ;Izp-负荷自启动系数,取1~3 ;Kf-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-过流一次值 ;Kz-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-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。
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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。变压器容量大时,涌流也大。由于重合闸装置的后加速特性(10kV线路一般采用后加速),如果过流值不躲过励磁涌流,将使线路送电时或重合闸重合时无法成功。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= Klc×Icz×Kcl×Sez/( ×Ue)式中Idzl-过流一次值 ;Kcl-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-线路配变总容量;Ue-线路额定电压,此处为10kV
③特殊情况的处理:a.当线路较长,过流近后备灵敏度不够时(如15km以上线路),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,只考虑可靠系数及返回系数。当保护无法改动时,应在线路中段加装跌落式熔断器,最终解决办法是网络调整,使10kV线路长度满足规程要求。b.线路较短,配变总容量较少时,因为满足灵敏度要求不成问题,Kz或Klc应选较大的系数。
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-线路末端最小短路电流 ;Idmin2-线路末端较小配变二次侧最小短路电流;Idzl-过流整定值。
(3)重合闸的整定
对于重合闸而言,减小重合停电的时间以及重合成功率是两个主要的考虑因素,要尽量减少对使用户负荷的影响。重合闸的成功率主要是由电弧的熄灭时间以及由于外力引起线路故障的情况下短路物体的滞空时间这两个因素所决定。电弧的熄灭时间通常情况下都不会大于0.5s。对于重合闸而言,考虑到其连续性,取值一般在0.8到1.5s之间;对于农村线路而言,线路的负荷大多数情况下都是照明负荷以及一些只在短期内工作的较小型的电动机等的负荷,仅需要较低的供电可靠性即可,即使发生短时停电的现象,损失也不会很大。2.3.2 主线断路器
2.2主干线智能分段断路器保保护整定设定原则
(1)限时电流速断保护
电流定值,按前述10kV线路保护过流I段整定原则进行整定。
时间定值,按如下原则整定:
①对于全线仅装设了一个分段智能断路器的情况,其
保护动作时限整定为0ms,以便和支线智能断路器保护相配合。
②对于全线装设了2个及以上分段智能断路器的情况,若该条线路为辐射型供电线路,则从电源侧算起,第一个断路器保护动作时限整定为50ms,其他分段断路器保护动作时限整定为0ms;若该条线路为双电源环网供电线路,正常运行方式下,联络开关处于断开位置,则从不同的电源侧算起,靠近电源侧的第一个智能断路器保护动作时限整定为50ms,其他智能分段断路器保护动作时限整定为0ms。当其中一个电源需长时间停电时(超过5天)则需
要将靠近停电电源侧的。
2.33 支线断路器
(1)限时电流速断保护 电流定值:按前述线路保护过流I段整定原则进行整定。 时间定值:0s。根据支线所处位置,可以设为50ms或0s。
(2)定时限过流保护
电流定值:按躲最大负荷电流整定。I时间定值:T=T’-ΔT 其中:ΔT =0.1S。T’为该智
能断路器上一级开关过流时间定值。
3结束语
电力企业加强配网线路开关的配置并做好线路保护定值的设定工作,不仅可以减少配网线路运行过程中故障的发生,确保配网线路的正常运行,而且还可以降低配网线的安装成本,进电力企业的快速发展,因此,在配网线路安装的过程中,电力企业必须根据实际
的情况合理地配置线路开关,并根据故障发生的原因,重新调整配网线路的保护定值。
参考文献
[1]陈健.配网自动化主站系统研究[D].济南:山东大学,2016.
[2]刘巍.变电站站址优化与配网开关优化配置的研究[D].郑州:郑州大学,2013.
论文作者:徐晓玲
论文发表刊物:《中国电业》2019年14期
论文发表时间:2019/11/15
标签:线路论文; 电流论文; 系数论文; 负荷论文; 断路器论文; 定值论文; 过流论文; 《中国电业》2019年14期论文;