10kv10kv 线路保护开闭所保护线路保护开闭所保护定值配合定值配合关键词：10kv 线路保护；开闭所保护；定值配合随着电网架构的日益强大，为防止故障越级至主网，要求新建居民小区或大型场所按电网要求增设 10kv 用户开闭所，该类开闭所为完整的开闭所模式，配置了进线总保护、分段保护、配电变压器保护、馈线保护、备自投等。有的开闭所甚至经一段电缆 t接，供给另一个用户开闭所，电缆两侧同样有断路器保护。保护层次增加，在 10kv 线路保护定值及动作时间已较短的情况下，如何配合，保证在出现故障时可靠、合理地动作跳闸，不越级跳闸是比较棘手的问题。1 事例分析10kv 线路保护属于最末端保护，一般采用电流瞬时速断、定时限速断和定时过流的三段式电流保护，因上级定值限额的因素，时间最多只能设置 0.9 秒的时限。配电变压器低压侧用熔断器作保护，高压侧由断路器保护。线路上的用户开闭所，如何与线路保护配合，现说明如下。2 定值整定2.1 系统阻抗和短路电流相关数据参考见图 1，选择最小方式来校验灵敏度。选择最大方式来分析保护配合性。为便于计算，阻抗均用标么值。要求计算各级母线最大短路电流及阻抗、最小短路电流及阻抗。图 110kv 线路与用户开闭所的阻抗图计算阻抗时因计算量大一直是有偏差的，参照值定位要正确。500kva 以上变压器 yy 接线的 uk=4.5，yd 接线的uk=5，800、1000kva，dyl1 接线组别的 uk=4.5。钢芯铝绞线及电力电缆参数见下表 1。基准数值：sj=100mva，uj=10.5kv，ij(3)=5500a，ij(2)=4767a，zj=1.1025。表 1 计算阻抗、短路电流截面积s/mm2lgj 钢芯铝绞线 电力电缆rxrx950.330.397 0.193 0.076120 0.270.391 0.153 0.076150 0.210.384 0.124 0.072185 0.170.384 0.09910.0692.2 定值的整定用户开闭所的保护定值整定，原则上要求均与变电站 10kv 出线定值配合，变电站 10kv 出线定值为 1746a29.1a0 秒、924a15.4a0.3 秒和 440a7.33a0.9 秒。原电流互感器变比2005，配变容量已升至 10790kva，额定电流 623 a，按负荷率40计算，电流互感器已过载，lgj-150 的线径可承载 445a，向生技部建议更改电流互感器为 4005，可增加过流定值由 280a 增加到 438a。定值相同的有：用户开闭所的#901 变压器和#902 变压器定值相同；#903 出线与#904 进线定值相同；#905 配电变压器与#906 配电变压器定值相同。2.2.1 #2 开闭所1000kva(57.5a)配电变压器容量800kva，装设瓦斯保护，重瓦斯投跳闸、轻瓦斯、过负荷投信号告警、电流速断和定时过流。因 10kv 出线保护时间为 0.9 秒，经过几级配合，用户过流时间只能为 0.3 秒，定时限速断已无法设置，配置电流瞬时速断和定时过流两级保护，电流互感器变比 150/5。电流瞬时速断：按躲过配电变压器低压侧故障及励磁涌流。灵敏度校验 ：km=ik(2)idz=775645=1.2，#901、#902 断路器电流互感器出口至配变所两相间故障有足够的灵敏度，可靠动作。定时过流：按躲过最大负荷电流。灵敏度校验：km=ik(2)idz=169120=1.41。2.2.2 #1 开闭所出线#903 线保护：电缆较短，与#2 开闭所进线#904 线保护整定相同。电流互感器：3005，配电流速断和定时过流两段式保护，过负荷告警，重合闸停用。电流速断：躲过配变低压侧故障和励磁涌流，且与配电变压器速断配合。灵敏度校验：km=ik(2)idz=781847=0.922定时过流：躲过最大负荷电流灵敏度校验：km=ik(2)idz=781250=3.12过负荷告警：idj=2.25a，idz=135a，t=9 秒800 kva (46.19 a)配电变压器电流速断按躲过配变压器低压侧故障及励磁涌流；定时过流按躲过最大负荷电流。km=ik(2)idz=160108=1.48总进线#912 线保护：电流互感器 4005，电流速断和定时过流保护，过负荷告警，重合闸停用。电流速断：躲过配变低压侧故障和励磁涌流。从以上计算中可比较#1 开闭所与#2 开闭所配变低压侧最大短路电流，选择的是#2开闭所两台配变并列运行时的总短路电流。3 保护间配合解析根据以上计算值画出定值配置图，见图 2，从图中每级的定值解析保护间的不配合性。变电站 10kv 出线#916 与进线#912 断路器间：瞬时速断配合 ，但#912 断路器的速断灵敏度仅 0.89，为保证配电变压器低压侧故障不越级跳闸，速断定值抬高，失去了灵敏性。定时过流时间配合，#916 过流保护已伸入用户开闭所内部，开闭所 l0kv 母线故障，最小短路电流 78l a，而定值分别为 400 a438a，时间均为 0.9秒。进线#912 断路器定时过流时间不能压缩到 0.3 秒，因还有下级配电变压器过流保护，均要作用于跳闸，故障隔离后，#916 用重合闸弥补恢复供电，但#l、#2 开闭所均失电。#912 断路器与#1 开闭所配电变压器间：速断配合，#912 断路器速断灵敏度偏低。定时限过流时间为 0.9 秒与 0.3 秒，有时间级差。配电变压器故障，进线不会越级跳闸。#912 断路器与#903、#904 断路器间：速断不配合，#2 开闭所10 kv 及配电变压器故障，三级保护均动作跳闸，#l、#2 开闭所全部失电。如果#912 断路器保护停用，开闭所故障，#916 跳闸，重合不成，停电面积扩大，不可取 。如果 #903、#904 断路器保护停用，#2 开闭所故障，#912 断路器跳闸，开闭所全部失电，并且判别不出故障位置 ，但比#912 断路器保护停用优越些。如果保护均启用，重合闸均停用，#2 开闭所故障，跳闸的有#901、#902、#903、#904、#912 断路器 ，造成人为故障，保护动作的混乱和复杂化。由于上级限额限制，#l 变电所#l、#2 配电变压器断路器保护、#2 开闭所#l、#2 配电变压器与进线断路器保护之间不能实现完全配合。由于上级限额限制，下级配电变压器故障时，#l 开闭所出线、#2 开闭所进线、出线保护可能会越级跳闸。4 改进的措施保护及重合闸停启用的合理安排，保证故障时停电范围最小，动作合理。10 kv 线路保护和用户变压器保护很难达到完全配合。整定计算、及正常运行管理中正确、合理地调整一二次运行方式，保证线路和用户开闭所均满足供电可靠性要求，保护合理动作跳闸隔离故障，真正发挥继电保护作为电网安全稳定运行的第一道防线，提高保护动作正确率。充分发挥其技术性能，满足选择性、灵敏性、可靠性的基本要求。注：文章内所有公式及图表请用 pdf 形式查看。