电力科技
2016年11期︱219︱
吴 爽拐角
国网重庆市电力公司市区供电分公司，重庆 404100
摘要：10kV 线路作为电力系统重要组成部分，在对其进行设计时，必须要做好继电保护研究，遵循专业设计原则，做好每个节点设计，争取提高其运行安全性与可靠性，保证不会对电网供电质量产生影响。本文主要对10kV 线路过流保护技术进行了简要分析，结合常见问题提出了优化措施。 关键词：10kV；继电保护；过流保护
中图分类号：TM726 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）11-0219-01
10kV 线路复杂度比较高，根据实际需求可以设计成一两个用户使用的用户专线，或者是连接数十台变压器的放射状线路，对运行安全性和可靠性要求比较高。为减少其在运行过程中出现的问题，必须要重视
继电保护方案的选择，总结以往经验，选择有效措施对常见问题进行处理，减少运行故障的发生。 1 10kV 电力系统保护技术要求 1.1 迅速性 10kV 线路作为电力系统重要组成部分，直接与用户系统连接，如果其出现运行故障后不能及时保护动作，势必会影响到供电质量，甚至会出现安全事故。因此，在对系统进行保护设计时，必须要保证其具有良好的速动性，即在发生故障后，及时采取正确的动作保护，将故障部位切除，避免事故的发生。 1.2 可靠性 继电保护主要是在线路出现运行故障后动作，及时将故障部分切除，避免对其余部分产生影响，将故障控制在最小范围内，而其余部分可以正常供电。这样就要求保护系统具有较高的可靠性，如果可靠性达不到要求，将会扩大故障影响范围，造成更多损失。 2 10kV 系统过流保护方案设计要点 2.1 过流保护常见问题 2.1.1 灵敏度低 现在很多10kV 线路在设计上，存在过流保护问题。过流保护整定多选择用过流限时整定方法，即系统在运行过程中可能会出现一些瞬间故障，如空飘物缠绕在两相架空线间造成短路故障，这样系统在短时间内会因为空飘物碳化或者燃烧而保护切除，并且远端或者局端开关触点会因为接触和端开不同步缺相过流，出现瞬间切除问题[1] 。遇到这种情况时，便会出现过流保护的瞬间故障，为减少误动作，可以选择用过流限时保护方法。但是如果应用了过流限时保护，虽然可以避免瞬间故障产生的误动作，但是也会对降低过流保护的灵敏度。按照标准，设定保护灵敏度为： K sem =I Klmin /I .sul 其中，I Klmin 表示被保护线路末端最小相间短路电流，单位A；I .sul 表示过流保护动作电流，单位A。通过公式可以确定，当线路供电间
外加电流阴极保护距越大时，线路充电功率以及线路负荷越大，如果遇到极端天气，便有可能会出现线路末端电流小于线路最大负荷电流的情况。针对此类问题，一般可以在电路中段安装一组10kV 跌落式熔断器，对后半段线路进行保护。并且需要对同短期额定电流进行重新计算，得到跌落式熔断器安装位置计算公式： L=[（0.866I j ×I .sul /K sen ）-Z s.max ]×l.l/ZXL 其中，L 表示跌落式熔断器与母线间距；I j 表示10kV 电压基准电流；Z s.max 表示跌落式熔断器安装位置最大阻抗；ZXL 表示10kV 表示线路每公里阻抗。对线路安装10kV 跌落式熔断器以后，理论上可以将大充电功率对10kV 线路灵敏度造成的影响消除。 2.1.2 重合闸失败 10kV 线路系统内往往会连接数台变压器，并且变压器后端低压总馈还具有断电自保护功能，避免双进线母线断电后出现变压器低压侧向高压侧反送电情况。如果设计时确定断电后线路为冷送电方式，则会造成多台变压器受空载励磁影响产生巨大的涌流电流，甚至会达到变压器额定电流的6～8倍[2]
。在此情况下，如果对线路重合闸加速保护延时设定不当，便会因成合闸涌流而造成无法合闸出现故障。一般设计时会将加速保护延时设定到至少0.2s，可以根据实际情况进行调整。 2.1.3 天气影响 10kV 线路建设环境一般比较特殊，受外部因素影响比较大，在建设时还需要开辟出用电走廊，但是随着时间的延长，还会出现众
多草木对线路产生影响，很容易接近10kV 线路放电临界距离。如果遇到雷电天气，很有可能会出现多条线路同时故障情况，造成多个重叠瞬间故障时间超出前级开关整定过流限时，而出现过流保护越
级跳闸问题。另外，部分线路还会因为感应雷出现低压浪涌，在不能造成避雷器充分作用的情况下，出现系统瞬时过流，多条线路同时故障叠加够造成上级开关出现越级跳闸问题。一旦出现越级跳闸故障，将会对供电安全性产生影响。针对此类问题，传统设计时，
会选择用延长高级别继电器过流保护限定时间的方法，假设10kV 线路负荷开关设定限时限流保护时间为0.5s，设定35kV 电源开关过流保护时间为1.5s，来避免因多个瞬时故障叠加而出现过流开关越
人体检测爆破玻璃级跳闸故障[3]
。 2.2 保护方案设计要点
2.2.1 灵敏度校验 以线路最大运行状态进行分析，线路最大保护范围需要控制在全长的50%以上；以线路最小运行状态进行分析，路最大保护范围需要控制在全长的15%～20%以上。另外，瞬时电流速断保护虽然能够在短时间内切除故障，保护系统其他部分，但是并不能对整条线路产生作用。 L 大=[（I jz /I DZ.I ）-X s.max ]/Z L ＞50% L 小=[（0.866I jz /I DZ.I ）-X s.min ]/Z L ≥15%～20%
其中，L 大表示最大运行状态下线路最大保护范围；L 小表示最小运行状态下线路最小保护范围；I jz 表示线路所在电压级基准电流；I DZ.I 表示瞬时电流速断一次定值；X s.max 表示最大运行状态下系统正序短路阻抗；X s.min ]表示最小运行状态下系统正序短路阻抗；Z L 表示本
电极扁钢线路正序阻抗。 2.2.2 特殊问题预防 第一，如果线路比较长且电流间保护近后备灵敏度较低时，应选择用负压闭锁过流或者低压闭锁过流保护方法，且设定负序电压为0.06Ue，低电压取值为0.6～0.7Ue。动作电流则按照最大负荷电流整定，并只考虑可靠系数与返回系数。第二，如果过流保护远后备灵敏度比较低时，可以就每台配变高压侧设置跌落式熔断器。第三，电流定值如果偏大时，以及超过瞬时电流速断定值时，会对保
护领灵敏度产生影响，则可以设定1.5灵敏度整定，反推计算Z XL ，然后计算得到瞬时电流速断定值。 3 结束语 对10kV 系统保护方案进行设计分析，需要结合线路特点，对常见问题进行分析，有针对性的采取措施进行优化，提高各节点设计
的合理性，提高保护效果，确保线路可以可靠运行。 参考文献 [1]刘凯里.数字化变电站继电保护优化配置研究[D].华南理工大学, 2013. [2]王育武.浅析10kV 配电网的继电保护分析[J].工程建设与设计,2011
蝴蝶螺母(03). [3]韩立民.关于10kV 系统的继电保护的分析[J].广东科技,2009(04).
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议