10kV配电线路保护的整定计算

李永强+党岗+郑继风+田金波

摘 要：10kV配电线路是电力系统的重要组成部分，由于线路分支线比较多、负荷率较低、距离长等原因，故障发生率较高。随着电网规模的不断扩大，10kV配电线路应用更加广泛，这就更需要正确地对继电保护装置进行设置，同时对每个相关定值准确的进行整定，从而使得10kV线路能够正常运行。

关键词：10kV；配电线路；特点；整定计算

电力系统是一个各部分紧密相关的系统，任何一处出现故障，都有可能会对整个电网的运行带来不可估量的损失。10kV配电线路具有结构复杂多样、线路串接级数较多、变动比较频繁等特点，同时大多数情况下，接线形式都是采用一条线路带有多台配电变压器或者是T接多条支路的树枝式接线方式，往往不满足配电线路的不同保护要求。因此，10kV配电线路的保护整定计算，应深入结合配电线路的不同结构特点、供电要求，有针对性地做一些具体、特殊的考虑，通过计算配电系统上保护装置的一些参数数据，例如装置的动作值及其所需的时间等，再结合线路的实际运营情况计算出合理的数值，从而对配电系统的安全运行起到有效的保护，提高整个电力系统的稳定性。

一、10kV配电线路特点分析

相对于其他配电线路而言，10kV线路规范性较为缺乏，这与我国的电网改造历程有关系。农村电网改造中，我们采取了大量的10kV配电线路。其他线路大多成环形状，然而10kV线路却出现大量放射状的分布，在农网改造中，有大量的变压器T接在共同的分支上，这样就造成了该线路的多样性。有的线路类似于专线，供个别用户使用，长度可能只有几百米，线路上所包含的变压器数值也很小，低于一百千伏安，有的线路需要服务大量用户，有可能长达几十公里，总变压器数值也会高达数千千伏安。10kV线路出线的变电所也不规范，例如有35kV或者110kV变电所。在保护的层级上，有的是最后一个保护层，而有的线路还有下级保护设置。因此，线路的多样性给我们保护整定计算带来大量的困难。

二、10kV配电线路保护的整定计算分析

（一）过电流保护

过电流保护一般都是按照躲过线路的最大符合电流来进行整定的。下面按照两种情况进行整定，最后选取两种情况中的较大值。第一，整定方式按照躲过线路最大负荷电流整定，由于目前调度自动化的水平得到了很大的提高，这就使得精确的掌握各条线路的最大负荷电流变为了现实，同时也使整个过程变得更加的方便，按躲过线路最大负荷电流进行整定时，需要综合考虑负荷的自启动系数、继电器的返回系数以及保护可靠系数等因素；第二，依照躲过线路上配变的励磁涌流来进行整定计算，在通常的情况下，变压器的励磁涌流都是额定电流的四到六倍左右，在变压器容量比较大的情况下，涌流也会比较大，重合闸装置普遍具有后加速的特性，尤其是针对10kV线路来说，一般都会采用后加速的方式，因而只有當过流值躲过励磁涌流，才能成功重合重合闸或者成功的给线路送电，因此，对于重合闸线路来说，必须要躲过励磁涌流，因为配电线路负荷具有分散性的特点，所以线路总励磁涌流与相同容量的单台变压器的励磁涌流相比要小一些，根据上述特点，在进行具体的整定计算过程当中，可以适当降低励磁涌流系数。此外，需要对灵敏度进行校验，如果近后备采用最小运行方式，当线路末端故障时，灵敏度不低于1.5；而对于远后备灵敏度来讲，可以采用线路最末端的较小配变二次对故障进行检测，校验方式采用最小方式校验，灵敏度不低于1.2。

（二）电流速断保护

电流速断保护定值计算一般按躲过本线路末端（主要考虑主干线）最大三相短路电流整定。首先，我们可以选择躲过低于线路上的变压器的最大负荷来进行相关的整定，选取的测试变压器应为离保护设备不远的线路上的最大变压器，计算的公式如下Idzl=Kk×Id2max；其次我们应当强调过流与速断电流之间的配合，应当依据以下方式计算出具体数值：Ik=Kn×（Igl-Ie）。此时我们会获得两个数值，为了确保保护的灵敏性，可以将其中最大值作为整定数值。由于10kV线路中存在的特殊性，还需要在计算的基础上做进一步研究。当线路的下级用户较少时，可以采取瞬时电流速断保护，体现出简单高效的特性。但当线路下级有重要用户时，需要进行有选择性的保护模式，也就是我们所谓的限时速断。在该模式下，根据开关离负荷的距离来设定相应的时间，其中最底端的时间可以设定为零，这重设置能够保证开关能够依次跳闸，避免出现电路越级跳闸的现象发生。瞬时速断在安全性方面可安全性好，但存在保护的盲区，一般情况下85%的被保护线路采取该方案，另外15%采取限时断流保护。

（三）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。

参考文献：

[1]覃宇.10kV配电线路保护整定计算分析[J].中国高新技术企业，2012，

17：125-127.