城市配網(wǎng)10kV配電線路保護整定值分析

欒麗明　王巖　張勇

配電網(wǎng)一般指中低壓（35kV及以下）的送電網(wǎng)絡，其中10kV為骨干，加上開閉所、開關站、電纜分支箱、配電變壓器等組成。配網(wǎng)線路的繼電保護裝置是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和可靠供電的基本前提，而定值設置則是其中最關鍵的一環(huán)。隨著地方經(jīng)濟的飛速發(fā)展，特別是城市配網(wǎng)的發(fā)展，配網(wǎng)結構越來越復雜，線路定值設置很難做到前后級配合，導致部分區(qū)域發(fā)生不必要的停電事故。為此，蓬萊市供電公司針對不同的線路結構，綜合考慮多種因素，經(jīng)過多年實踐，總結出了實用、可靠的10kV配網(wǎng)線路保護定值整定方法。

城市電網(wǎng)線的特點是配電線路短、線路導線截面積大、負荷大、配電變壓器容量大，線路運行方式存在環(huán)網(wǎng)運行、開環(huán)運行，不同變電站間的手拉手運行等，這些都對保護定值的整定計算、上下級線路定值的配合增加了較大的難度。在整定計算中，偏重靈敏性，對有用戶變電站和支線的線路，做特殊情況來考慮。

2 蓬萊城區(qū)配網(wǎng)情況簡介

蓬萊城區(qū)中壓10kV配電網(wǎng)采用變電站、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、分接箱相結合的方式，主干環(huán)網(wǎng)線路沿非主干道架空架設，導線采用絕緣線，主干道及繁華市區(qū)采用電纜地下敷設。配網(wǎng)接線盡量簡單可靠，根據(jù)負荷分布、負荷性質(zhì)、附近高壓變電站分布情況，采用適當?shù)慕泳€方式。具體接線圖見圖1。

3 10kV配網(wǎng)保護方式及定值配合設定

城區(qū)環(huán)網(wǎng)主干線采用JKLGYJ—240絕緣導線及YJLV22—240電力電纜，因此，主干線發(fā)生瞬時性故障的機率較小，相反，分支線路多為架空裸導線，支路較多且深入工廠、居民區(qū)，因而，發(fā)生瞬時性故障的機率較大。根據(jù)這一特點結合煙臺東方配電自動化系統(tǒng)的功能，設置保護如下：

3.1保護設置

用于環(huán)網(wǎng)線路的變電站內(nèi)開關（如10kV城關線開關）投入常規(guī)電流保護，即電流速斷保護、過電流保護，配合一次自動重合閘。

城區(qū)環(huán)網(wǎng)主干線開關保護解除，與主干線直接連接的分支線路開關投入其自身的電流保護，定值按照實際情況整定，具有一次重合閘功能。

3.2保護時限設定

變電站內(nèi)開關的電流速斷保護動作時限為0.2秒，自動重合閘時限為1.0秒；過電流保護時限為0.8秒。

分支線路開關速斷保護時限為0秒，過流保護時限0.5s，

3.3保護范圍

變電站內(nèi)開關的電流速斷保護、過電流保護按保護到對端變電站內(nèi)開關出口處整定，例如：登州站內(nèi)10kV城關線開關保護按保護到鳳凰站10kV市區(qū)線開關出口處整定，并滿足靈敏度要求。

分支線路開關保護范圍應按各分支線路的具體接線分析計算，并滿足靈敏度要求。

4 保護存在的問題及解決措施

保護上下級配合問題。10kV線路分支眾多，為了使其中一個用戶內(nèi)部出現(xiàn)故障不影響其他用戶供電，通常用戶的進線也都配置兩段電流保護，設置速斷保護時限為0秒，過流保護時限0.5s，與分支線路開關保護范圍重疊，時間相同。用戶內(nèi)部故障時，分支開關與用戶進線將同時動作。如果分支開關重合閘投入，可以由重合閘補救，但是由于很多線路是電纜線路，重合閘是退出的，這樣就會造成由于一個用戶的問題，影響此用戶所在分支線上所有用戶的供電。

配電線路保護的靈敏度問題。受供電條件限制，存在一些重負荷線路，其負荷電流與線路末端故障的故障電流相差不大，無法保證保護的靈敏度。

問題的解決措施。充分利用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的故障隔離、自愈功能，解決配網(wǎng)保護之間的配合問題。即：當配電網(wǎng)發(fā)生故障或異常運行時，能快速隔離故障區(qū)段，及時恢復非故障區(qū)域用戶的供電，縮短對用戶的停電時間，減少停電面積。當主干線發(fā)生故障時，開關第一次動作（分閘）變位信號傳至配電主站之前，開關的重合、再分閘動作已經(jīng)發(fā)生，因此，故障診斷程序應對開關的動作時序作充分的考慮，且在故障診斷期間拒絕執(zhí)行來自主站對相關開關分、合指令的傳達。

配電自動化通過各分段斷路器之間的通信，信息交換，分析各分段斷路器采集到的電流，綜合判斷故障點所在區(qū)域，不僅僅是根據(jù)電流的大小來區(qū)分故障電流與負荷電流，從而解決配網(wǎng)線路的保護配合問題和靈敏度問題。

本文探討的10kV城市配電線路保護整定配合方法及問題解決措施經(jīng)多年運行考驗，能很好地滿足可靠性、速動性、選擇性、靈敏性的“四性”要求，又簡單、實用，保證了配電網(wǎng)的可靠供電。但是，任何保護都不可能是十分完善的，不可能有百分之百的正確動作率。若要提高供電的可靠性，減少誤動作率，關鍵還在于不斷加大和加快10kV配網(wǎng)的改造，優(yōu)化配電網(wǎng)絡，如：縮短供電半徑、線路電纜化、全絕緣化及手拉手形式供電等。

（作者單位：國網(wǎng)山東蓬萊市供電公司）