淺談配電線路整定計算方法及問題處理

李世馨

(煙臺海琺電氣科技有限公司，山東 煙臺 264006)

隨著當前經濟的發展，電力系統也不斷的擴大和發展，電網中大容量、高參數機組不斷的投入使用，電力系統的穩定性能和發電設備的安全運行對配電線路的要求越來越高。配電線路中不但保護其裝置的良好可靠性。配電系統在使用的過程中，由于自然環境和人為的造成設備故障的多方面的問題，使得電網在某處發生故障的時候進行自我切斷、隔離和告警等措施，避免在發生故障的時候發生連續性的故障隱患，以保證配電系統的聯系性、可靠性和保證人身、設備的安全。因此,繼電保護在電力系統中具有十分重要的作用。

1 電流速斷保護

1.1 在當前的輸電系統中，一般都以10KV線路為保護線路的最末級，在正定計算的過程中，根據當前保護裝置的要求對系統運行過程中動作值，動作參數進行合理的保護，給出合理值。然而由于10KV線路的自身原因造成定值計算偏重靈敏性，對有用戶變電所的線路，選擇性靠重合閘來保證。在計算的過程中選擇比較大值的數據作為速斷整定值計算，要找躲過線路的各種變壓器和配電設施進行第二次測量過程中的整定目標以及整定方式。在實際計算的過程中按照保護安裝處的較近線路中最大的變壓器進行故障測量與整定。當保護安裝處變電所主變過流保護為一般過流保護時(復合電壓閉鎖過流、低壓閉鎖過流除外)，線路速斷定值與主變過流定值相配合。

1.2 特殊線路的處理:

(1)線路很短，最小方式時無保護區;在有些小區中，由于住宅的密集，使得在這些小區的小路布置短，在多數線路的布置過程中沒有采取線路保護措施，使得配電線路在整定計算過程中造成困難。在這種情況中，動作電流與下級保護速斷配合 (即取1.1倍的下級保護最大速斷值)，動作時限較下級速斷大一個時間級差。在沒辦法保證其保護措施進行正常運行的情況之下可以選擇使用合閘來保證其施工的安全性能。

(2)在保護電流線路沒有安裝保護用措施的時候，不能與主編過流配合。

(3)在線路設置的過程中，會經常出現在小區和山區，由于這些地區人流量少，線路分補償，且比較規則的時候，其整定值在計算的過程中比較有選擇性也具有靈敏性。

(4)當速斷定值較小或與負荷電流相差不大時，應校驗速斷定值躲過勵磁涌流的能力，且必須躲過勵磁涌流。

1.3 靈敏度校驗。

在最小運行方式下，線路保護范圍不小于線路長度的15%整定。允許速斷保護線路全長。

Idmin(15%)/Idzl≥1

式中Idmin(15%)為線路15%處的最小短路電流；Idzl為速斷整定值。

1.4 過電流保護

過電流是超過額定值的電流，主要有過載電流和短路電流兩種，在這種情況中由于電流量較大，因此整定計算的過程中要按照躲過線路最大負荷電流整定。當電流超過最大限度的額定是要針對其采取有效的保護方式與保護措施。此方法應考慮負荷的自啟動系數、保護可靠系數及繼電器的返回系數。為計算方便，可將此三項合并為綜合系數KZ。

即：KZ=KK×Izp/Kf

式中：KZ為綜合系數;KK為可靠系數，取1.1～1.2;Izp為負荷自啟動系數，取 1～3；Kf為返回系數，取0.85。對于現代的數字式微機保護，返回系數可取0.9－1.0。

微機保護可根據其提供的技術參數選擇。而過流定值按下式選擇:

式中Idzl為過流一次值；Kz為綜合系數，取1.7～5，負荷電流較小或線路有啟動電流較大的負荷(如大電動機)時，取較大系數，反之取較小系數；Ifhmax為線路最大負荷電流，具體計算時，可利用自動化設備采集最大負荷電流。

1.5 按躲過線路上配變的勵磁涌流整定

勵磁涌流是在變壓器磁變化過程中產生的一種有電壓變動的超額電流，是變壓器在運行的過程中受到勵磁的影響而產生的電流量的巨大變動，一般為超出額定電流的4～6倍。因此，重合閘線路，需躲過勵磁涌流。由于勵磁涌流是由于鐵芯的磁飽而產生的，因此，在實際整定計算中，勵磁涌流系數可適當降低。

1.6 特殊情況的處理

(1)線路較短，配變總容量較少時，Kz或Klc應選較大的系數。

(2)當線路較長，過流近后備靈敏度不夠時，可采用復壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流保護，此時負序電壓取0.06Ue，低電壓取0.6Ue～0.7Ue，動作電流按正常最大負荷電流整定。當保護無法改動時，應在線路中段加裝跌落式熔斷器。

(3)當遠后備靈敏度不夠時，由于每臺配變高壓側均有跌落式熔斷器，可不予考慮；(4)當因躲過勵磁涌流而使過流定值偏大，而導致保護靈敏度較低時，可考慮將過流定值降低，而將重合閘后加速退出。

1.7 靈敏度校驗:近后備按最小運行方式下線路末端故障，靈敏度大于等于1.5;遠后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側故障，接最小方式校驗，靈敏度大于或等于1.2。

式中Idmin1為線路末端最小短路電流;Idmin2為線路末端較小配變二次側最小短路電流；Idzl為過流整定值。

2 10kV保護整定中容易忽視的問題及對策

2.1 勵磁涌流問題

2.1.1 勵磁涌流對繼電保護裝置的影響

勵磁涌流是變壓器所特有的，因此在勵磁涌流出現的過程中對變壓器并無較大危險，在勵磁涌流的出現過程中由于其時間短，使得在大電流變動的沖擊中會產生然組的機械力作用。由于空投變壓器時，變壓器鐵芯中的磁通不能突變，致使出現了變化磁通，這種磁通在變壓器鐵芯的變化中產生了巨大的磁場，使得變壓器中出現了短暫的高額電流，變壓器勵磁涌流最大值可以達到變壓器額定電流的6～8倍，并且跟變壓器的容量大小有關，變壓器容量越小，勵磁涌流倍數越大。

2.1.2 防止涌流引起誤動的方法

勵磁涌流是由于變壓器鐵芯經過短暫的磁化而產生的高額電流，因此他擁有者兩個明顯的特性，其一是其在電流傳遞的過程中，電流量大。二是其在電流出現的過程中周期時間段，而且睡著實踐而逐漸的降低，甚至有時候出現為零的情況。

2.2 TA飽和問題

2.2.1 TA飽和對保護的影響

在當前社會中，10KV為主要的線路傳輸電壓。在10kV線路短路時，由于勵磁涌流在飽和感應到第二次電流出現的過程會隨著電流的降低而逐漸縮小，最終出現接近零的情況。，感應到二次側的電流會很小或接近于零，使保護裝置拒動，故障要由母聯斷路器或主變后備保護來切除，不僅延長了故障時間，使故障范圍擴大，還會影響供電的可靠性，且嚴重威脅運行設備的安全。

2.2.2 避免飽和的方法

避免TA飽和主要從兩個方面入手，一是在選擇TA時，變比不能選得太小，要考慮線路短路時TA飽和問題，一般10kV線路保護TA變比最好大于300/5；另一方面要盡量減少TA二次負載阻抗，盡量避免保護和計量共用TA，縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面;對于綜合自動化變電所，10kV線路盡可能選用保護測控合一的產品，并在控制屏上就地安裝，這樣能有效減小二次回路阻抗，防止TA飽和。

[1]趙航宇.配電線路繼電保護整定計算問題探究[J].黑龍江科技信息，2011-12-25.