10kV配网线路保护整定配合探究李艳伟

10kV配网线路保护整定配合探究李艳伟

李艳伟

(国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012)

摘要：根据10千伏配网的特点和实际运行情况，在满足电网运行的条件下对35千伏主变、10千伏出线及10千伏配网线路上的柱上开关保护定值配置进行了优化，提出一套配合调整方案，既解决了主网时间限制瓶颈问题，又提高了配网各级开关的保护配合能力，为电网可靠运行创造了良好的条件。

关键词：配网；调整方案；保护配合

随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，用电需求快速增长，对电能质量和供电可靠性提出了更高的要求。配网作为电力系统的末级电网，其地位日益上升，与主网具有同等重要地位。而配网保护定值能否实现逐级配合，直接关系着配电网的是否安全可靠运行，若能通过配网整定配合调整进而提高供电可靠性，此工作就十分有意义。

一、10KV配电网的现状

近年来，公司加大配网改造力度，对10千伏线路增设了分段开关、分支开关和分界开关，为配网提高供电可靠率创造了有力的条件。但运行中发现，按常规方式进行配网定值整定，存在许多配网保护定值无法配合情况。当10千伏配网线路某处发生故障时，经常发生保护没有选择性，该跳不跳、或多级开关同时跳闸，或保护越级造成线路全停等情况。这样不仅降低了配电网的供电可靠性，也对故障查找带来困难。为了改善这一情况，公司提出一套适用于配网的整定配合调整方案，希望实施后，能达到预期效果，大大提高供电可靠性。

二、保护配合调整方案

按照一般整定原则，在主网按照0.3秒级差配合的情况下，将导致35千伏变电站10千伏出线的过流段时限仅有0.5秒甚至0.2秒的情况出现，造成配网上分段开关的定值全部只能按照速断0秒与过流0.2秒进行整定，在时间上无法满足配网逐级配合的要求，仅靠定值的灵敏度配合。在配网发生故障时，容易造成线路上分段开关同时跳闸、保护越级跳闸的情况，降低了配电网的供电可靠性。

本文从以下几个方面对配合整定方案进行调整：

1、主变设置特殊段

将35千伏变电站主变35千伏侧及10千伏侧各设一段特殊段，特殊段定值采用与本站电源线路对侧的末段保护（一般为电流Ⅲ段）配合，二段按常规变压器额定电流1.4倍整定，高压侧时间为2.0秒跳各侧，低压侧时间按2.0秒跳各侧、1.7秒跳本侧、1.4秒跳低压侧分段整定，变电站10千伏各条出线的时限可以按1.1秒整定。同时将变电站10千伏线路保护按两段式保护设置，定值分别与变压器的两段保护反配合，同时校验I段的保护范围及II段对线末的灵敏度。这样能够达到延长配网10千伏定值时限的目标，为线路上的分段开关预留了足够的时间级差，确保配网线路各级分段开关在时间上能够逐级配合。

2、配网分段开关调整原则

结合公司实际情况，提出配网保护按四级配合原则，既主干线设置两级保护，支线设置一级保护，用户分界开作为最后一级保护的原则进行配网上分段开关保护配置，其他开关保护退出，仅做为检修操作使用。

第一级分段开关定值，电流I段按与变电站10千伏出线的I段定值进行配合，并躲大方式下本线末端三相短路电流整定，时间取0.15秒；电流II段按保证小方式下本线末两相短路有足够灵敏度，并躲开关安装处后的线路最大负荷电流整定，时间取0.8秒。

第二级分段开关定值，电流I段按照与第一级分段开关I段进行配合，并躲大方式下本线末端三相短路电流整定，时间取0秒；电流II段按保证小方式下本线末两相短路有足够灵敏度，并躲开关安装处后的线路最大负荷电流整定，时间取0.6秒。

各支线开关定值，电流I段按与上一级分段开关的I段定值进行配合，并躲大方式下本支线末端三相短路电流整定，时间取0秒；电流II段按保证小方式下本支线末两相短路有足够灵敏度整定，并躲开关安装处后的线路最大负荷电流整定，时间按0.4秒整定。（对于大支线的可以考虑按主干线第一或第二级整定）用户分界开关定值，电流I段按照与所在支线I段或II段定值进行配合，时间取0秒；电流II段按躲用户最大负荷电流整定，时间按0.2秒整定。

按照以上的调整原则可以进一步提升配网各级分段开关的定值配合，有效降低越级跳闸发生。

3、增设或更换智能开关

根据运行经验，10千伏配网线路的跳闸因雷击及其他的瞬时故障引起，占比可达到50%以上。然而在实际配网中，大部分分段开关采用的是带涌流控制器的普通开关，不具备重合闸功能。在电网发生瞬时故障时，需人员到现场操作才能恢复送电。降低了供电可靠性。公司对频繁跳闸的线路上，采取新增或更换了一些带重合闸功能的智能开关，按照主干线设置两个智能开关开关，支线一个智能开关，重合闸定值按照第一级分段开关投入6秒的，第二级投入8秒，支线投入10秒的原则进行整定，对于用户侧分界开关，按重合闸12秒进行整定（若存在小电源的用户，必须配置带检无压功能的智能开关时，才允许投入重合闸）。按照以上的智能开关配置原则，当线路上出现瞬时故障时，配网上分段开关可以通过开关重合闸，实现逐级自愈能力，有效的提升供电可靠性。

4、效果的评估

按照配合调整方案，公司经过一段时间对存量的开关进行了定值调整，配网柱上开关整定率由47%提升到现在的85%，配网跳闸的正确性由60%提升到82%，10千伏变电站出线开关跳闸次数明显下降，下降超过30%。变电站出线开关跳闸次数占总跳闸次数比率下降近15%。通过新增一部分智能开关，投入重合闸功能等措施，实现了区域内的瞬时故障，经重合闸动作后电网自愈，有效的提升供电可靠性。

四、结束语

配网继电保护是主网保护的延续，同样是保证人身、电网、设备安全运行的主要装置，是电力系统不可分割的重要部分。本文根据电网的实际情况结合多年工作经验，制定了一套配网整定配合调整方案，在保证安全的前提下提高了配网的的供电可靠性，为电网的安全稳定运行创造了良好条件。

参考文献：

【1】多海龙，杨海红配电系统继电保护管理方法与整定计算研究