关于10kv线路保护装置整定计算的探讨

王继恒

摘要：文章结合实际对10kv线路保护装置整定计算的内容进行探讨。首先阐述了10kv配电线路的特点，然后在论述10kv线路整定计算方案的同时，对保护装置整定计算的重点内容进行了详细探讨，希望落实后可以给相关领域的工作者提供借鉴。

关键词：10kv线路;保护装置;整定计算;要点

引言

10kv线路保护装置整定计算属于系统性的工作，在具体设计的阶段中需要根据实际情况构建出科学的方案，如此才能够满足实际需要。因此对10kv线路保护装置整天计算的内容进行研究，探寻出更为科学有效的技术方案意义重大。

1、10kV配电线路的特点

当前的10kV配电线路主要的特点就是一致性较差，比如用户数量有着很大的差异，有些配电线路所应用的是用户专线，只能连接1-2个用户，和输电线路是相似的;有些以放射性的形式存在，在一条线路上分布着几十、几百个变压器设备。输电线路的长短有着很大的差异，有些线路的长度只有几百米，有些则超过几千米;有些线路是110kV变电所出线，有些是220kV的变电所出线。配电变压器有很大的不同，一些线路只有100kVA，变压器容量相对较小，有些则需要配置多台变压器，可以达到数千kVA。

2、10KV线路整定计算方案

2.1电流速断保护

因为10kV线路是保护的最末级，或者最末级保护的上一级保护形式。所以在整定环节，应该重视计算灵敏度方面的控制，保证变电所的线路正常的运行，保证合闸更加的可靠。通常可以分为如下几种情况计算分析：

①根据线路内变压器的情况，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。

②如果安装在变压器主变保护的位置上，为一般过流保护的系统形式，所以在线路设计环节，应该从速断定值和主变过流定值的匹配应用，以保证其保护效果满足要求。

③特殊线路的处理：其一，线路长度较长，并且是规则性设置，用户数量比较少，可以规避在线路末端最大短路电流进行整定分析，可靠性系数设定为1.3-1.5之间。这种情况下，还要达到运行灵敏性。其二，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。作电流应该和下一级的速断配合应用，也就是1.1倍下级保护最大速断值，动作时限和下级速断超过一个时间差，这是在城区内比较常用的设计形式，对于新建设或者需要改造的变电所，最好是采用全面微机保护的形式，调整保护方式更加的方便。在没有其他任何的保护性质的条件下，通过重合闸以实现选择应用，10kv高圧真空断路器结构图见图1。

④灵敏度校验。根据最小运行方式，发现线路保护范围应该在线路总长度15%以上，同时还可以实现整条线路的保护处理。

2.2过电流保护：

过流保护环节要进行整定控制，选取其中最大值。

①根据躲过线路最大负荷电流整定。按照自动化调节的标准和要求，要精确的计算确定各个线路的最大负荷电流作为可能，计算达到准确、方便的要求。这种方式在计算时，应该从负荷自启动系数、保护可靠性以及继电器返回系数方面进行分析。同时还要综合了解各种运行情况，以保证计算可以顺利的进行。此外，还要结合实际运行的情况，考虑到微机保护（装置原理见图2）的实际情况，选择最佳的技术参数，达到保护效果的要求。

②根据躲过线路上配电励磁涌流整定。变压器的励磁涌流通常是其额定电流的4-6倍，如果变压器的容量有所增大，那么此时涌流也会适当的增加。因为重合闸装置具备后加速的特点，所以过流值并不会躲过励磁涌流，这样线路中有电力能源传输时或者重合闸重合就无法完成。因此，重合闸线路的运行，应该躲过励磁涌流。因为配电线路的负荷是分散存在的，此时就会导致线路总励磁的涌流会比相同容量的单台变压器励磁涌流要小，应用效果较为明显。因此，在具体的整定计算环节，励磁涌流系数要适当的减小，以满足计算和应用的需要。

③特殊情况的处理：a.线路长度较长的情况下，过流临近后备灵敏度极限的情况下，比如长度超过15km的输电线路，应用复压闭锁过流或者低压闭锁过流保护系统，这样负序电压设定为0.06Ue，低电压取0.6～0.7Ue，系统的运行电流按照最大负荷条件的电流数据应用，需要从可靠系数、返回系数方面展开分析。在保护没有任何改动的情况下，要在线路中部的位置上安装跌落式熔断器装置，随时做好输电网络的调节，确保10kV线路长度达到运行的标准要求。b.线路长度较短的情况下，配变电容量也会相应的减小，如果此时系统控制灵敏度符合运行要求，则应该进行系数的分析和确定。

④灵敏度校验：近后备根据最小运行方式之下的末端故障情况展开分析，灵敏度在1.5以上;远后备灵敏度一般可以选择应用线路最末端较小配变二次侧故障。通过校验分析之后，发现其灵敏度超过1.2。

2.3重合闸的整定

对于重合闸来说，减小重合停电的时间，同时考虑到重合成功率方面，應该尽量的给用户负荷产生不利的影响。重合闸成功率的影响因素就是电弧熄灭时间或者外力导致的线路故障条件下短路物体滞空时间方面。电弧熄灭时间一般都会在0.5s以内。重合闸的操作中，从连续性角度出发分析，时间在0.8-1.5s之间;农村电力线路内，很多情况下负荷都比较小，照明负荷占主导，且有些小型的电动机负荷运行，这样只需要达到系统运行可靠性即可，即使短时间内发生停电的问题，也不会产生过大的损失。

3继电保护整定计算问题及应对措施

3.1励磁涌流

以目前电力技术的实际情况，10kV线路内需要安装比较多的配电变压器装置，因为这些设备的运行和连接的线路是挂靠的关系，所以在线路最初的重合闸时点上，每一个独立运行的变压器在正常工作中，所出现的励磁涌流的问题都会在线路内发生叠加的问题，所以电流信号发射持续性存在的条件下，一般都会造成整个配网线路技术复杂性较高，也会导致特征受到约束，所以存在电磁暂态的现象，在配电系统之内，网络系统阻抗系数比较小的情况下，都会造成该配电网络线路内会出现比较大的电磁涌流问题，也会造成系统内得到时间常数会比较大。

励磁涌流是最为明显的特点，在其形成以及发挥作用的过程中，一般都会形成数量比较大的二次谐波技术特点，且这一特点在配电网络系统内，主变压器电气设备装置的保护系统建立环节，就可以达到良好的应用效果，实际应用价值比较高，且能够有效的预防励磁涌流现象的出现，从而预防出现配电网络保护系统的装置错误应答，实际应用价值比较高。要想充分的应用励磁涌流现象，创建出符合应用需要的10kv配网线路保护系统，将当前应用的10kv配网线路结构进行技术配备，并且实现技术原理的修正处理，以确保我国的10kv配网线路保护效果，提高总体的运行效果。从目前的电磁涌流技术进行分析，了解到强弱变化波动的条件，为了能够有效的防止出现系统误操作的情况，需要根据传统电流速断保护技术作为基础，通过系统设施相应的时间延搁，以促进整个配电系统运行状态和效果的提升，让系统保护效果得到有效提升。

3.2 TA饱和

如果10kv配电线路发生暂态短路故障的情况，由于TA饱和的二次侧感应电流相对较小，保护系统会因为能量上的不足而存在拒动作的情况，导致故障时间延长，还会造成事故范围的扩大，且会导致系统线路无法实现稳定、安全的运行，因此，TA饱和问题要提前足够重视，因为其无法控制，并且容易发生事故扩大的问题。一般来说，对于该问题要采取如下两种方式解决：其一，继电保护装置的选择过程中，尤其是TA时，最好不要选择变化范围较小的情况，TA饱和应该从短路故障方面出发分析，比如在10kv线路保护中，TA选择变化范围是300/5。其二，尽量减小TA的二次负載阻抗，防止计量与保护同时应用TA，进而可以有效的减少线路运行的电缆长度参数，同时还可以适当的增加二次电缆截面参数，有效的预防出现TA饱和的问题，从而可以提高系统的运行效果和质量。

3.3所用变保护

因为所用变属于特殊性的设备，容量是很小的，可靠性的要求是比较高的，且安装的部位是非常特殊的，一般都会直接设置在10kv的母线上，高压侧短路电流和系统短路电流是基本相同的，且低压一侧的电路电流也是比较大的。很多情况下，人们都没有充分的重视所用变保护，所以需要从所用变出现，甚至会综合分析整个10kv线路系统的安全性，以达到实际应用要求。因此，在综合分析解决所用变保护拒动问题时，首先要保证配置保护达到科学性与合理性的要求，并且结合TA选择的情况出发，有效的解决处理所用变故障饱和的问题，保证不会发生系统的问题，让线路和系统运行更具可靠性与安全性，不会诱发事故问题。

4、结语

从目前我国的电力系统运行实际情况出发，10kv线路是电网末端的线路组成部分，在设计保护整定时，对于线路运行有较高的要求。需要在整定设计环节，根据规程展开计算和分析，同时应用辩证综合的应用方式，以达到电力系统保护的要求。同时，还要满足当前我国的电网运行标准，符合整体电力系统规划设计的需要，实现系统优化和改进。

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