浅谈10kV配电线路保护的整定计算

何仕卿　冉启华

【摘 要】10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百米，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电站出线，有的线路由110kV变电站出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kVA，有的线路上却有几千kVA的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。本文分析了10kV配电线路保护的整定计算问题。

【关键词】10kV；配电线路保护；整定计算

1.10kV配电线路的特点

10kV城配网虽然为最末端线路，但为了保持城区的供电经常进行“手拉手”的供电方式。这样就使得10kV城配网拥有两个电源点，比如我局的110kV澧县变澧专线与110kV关心的关护线。澧专线因为历史原因，造成了该线路负荷严重超标，给线路造成了很大的压力，我局为缓解这个原因，就将负荷转移一部分到关护线。但因为该线路上存在着政府，学校等重要部门。所以在一些特殊时期将进行一些“手拉手”的供电方式。这样也给定值的整定带来了一定的困难。

2.整定计算方案

电流速断保护。

由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电站保护的上一级保护。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。在以下三种计算结果中选较大值作为速断整定值。

当根据最低残压条件所计算出的6～10KV线路上的故障点距离变电站母线间的长度超过线路的实际长度，并延伸至相邻6～10KV线路时，则无时限电流速断装置将以非选择性方式工作，此时非选择性动作将以自动重合闸或备用电源自动投入装置加以补救。

④特殊线路的处理：

a.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站时，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，现在新建变电站或改造变电站保护配置均为微机保护，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。

b.当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。

c.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。

d.当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。

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。在平时的计算中，因为自动化设备不够，加上最近几年，人民生活水平的提高，用电负荷随之增长教大，加之供电线路教多所以采集最大负荷电流有一定的困难，基于以上情况，我局常采用收集配变容量，然后采用85%利用率的方法来计算。

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。

③特殊情况的处理：

a.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。

b.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。

c.当远后备灵敏度不够时（如配变为5～10kVA，或线路极长），由于每台配变高压侧均有跌落式熔断器，因此可不予考虑。

d.当因躲过励磁涌流而使过流定值偏大，而导致保护灵敏度不够时，可考虑将过流定值降低，而将重合闸后加速退出（因10kV线路多为末级保护，过流动作时限一般为0.3s，此段时限也是允许的）。

e.具有两个电源点的线路，考虑收集线路参数过流定值不能超过最大线路负荷电流。

3.重合闸

10kV配电线路一般采用后加速的三相一次重合闸，由于安装于末级保护上，所以不需要与其他保护配合。重合闸所考虑的主要为重合闸的重合成功率及缩短重合停电时间，以使用户负荷尽量少受影响。

重合闸的成功率主要决定于电弧熄灭时间、外力造成故障时的短路物体滞空时间（如：树木等）。电弧熄灭时间一般小于0.5s，但短路物体滞空时间往往较长。因此，对重合闸重合的连续性，重合闸时间采用0.8～1.5s；农村线路，负荷多为照明及不长期运行的小型电动机等负荷，供电可靠性要求较低，短时停电不会造成很大的损失。为保证重合闸的成功率，一般采用2.0s的重合闸时间。实践证明，将重合闸时间由0.8s延长到2.0s，将使重合闸成功率由40%以下提高到60%左右。 [科]