10kV調(diào)壓裝置在配網(wǎng)中的應(yīng)用研究

董潔菲　張晉　呂鵬飛

【摘 要】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，雙端供電和多電源供電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為常用的供電模式，國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)一般采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行的供電方式。1正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為斷開(kāi)，兩個(gè)變電站的 10kV 母線分別帶各自的配電線路，在設(shè)備檢修需要負(fù)荷轉(zhuǎn)移的情況下，就需要閉合聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而保證了配電網(wǎng)對(duì)用戶(hù)的可靠供電，保證配電網(wǎng)絡(luò)的供電靈活性。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng);主變壓器;短路計(jì)算;設(shè)備選型

1 10kV配網(wǎng)供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)

1.1 10kV供電系統(tǒng)及保護(hù)配置簡(jiǎn)述

按照工廠企業(yè)10kV 及以下供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在 10kV 及以下的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應(yīng)設(shè)置以下保護(hù)裝置。

A 10kV及以下線路應(yīng)配置的繼電保護(hù)。10kV及以下線路一般均應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。當(dāng)過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限不大于0.5s ～ 0.7s，并沒(méi)有保護(hù)配合上的要求時(shí)，可不裝設(shè)電流速斷保護(hù);自重要的變配電所引出的線路應(yīng)裝設(shè)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。當(dāng)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能滿(mǎn)足選擇性動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)。

B 10kV 及以下配電變壓器應(yīng)配置的繼電保護(hù)。（1）當(dāng)配電變壓器容量小于 400KVA 時(shí)：一般采用高壓熔斷器保護(hù);（2）當(dāng)配電變壓器容量為400 ～630KVA，高壓側(cè)采用斷路器時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，而當(dāng)過(guò)流保護(hù)時(shí)限大于 0.5s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù);對(duì)于車(chē)間內(nèi)油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù);（3）當(dāng)配電變壓器容量為800KVA及以上時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，而當(dāng)過(guò)流保護(hù)時(shí)限大于 0.5s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù);對(duì)于油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù);另外尚應(yīng)裝設(shè)溫度保護(hù)。

C 10kV 及以下分段母線應(yīng)配置的繼電保護(hù)對(duì)于不并列運(yùn)行的分段母線，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動(dòng)解除;另外應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。如采用的是反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)時(shí)，其瞬動(dòng)部分應(yīng)解除;對(duì)于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所可不裝設(shè)保護(hù)。

1.2 幾種常用電流保護(hù)的分析

（1）什磨是反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短：短路電流越小，動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，這種保護(hù)就叫做反時(shí)限過(guò)電流保護(hù);（2）繼電器的構(gòu)成。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是由GL-15（25） 感應(yīng)型繼電器構(gòu)成的。這種保護(hù)方式廣泛應(yīng)用于一般工礦企業(yè) 中，感應(yīng)型繼電器兼有電磁式電流繼電器（作為起動(dòng)元件）、電磁式時(shí)間繼電器（作為時(shí)限元件）、電磁式信號(hào)繼電器（作為信號(hào)元件）和電磁式中間繼電器（作為出口元件）的功能，用以實(shí)現(xiàn)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù);另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù);（3）反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的基本原理當(dāng)供電線路發(fā)生相間短路時(shí)，感應(yīng)型繼電器 KA1 或（和）KA2 達(dá)到整定的一定時(shí)限后動(dòng)作，首先使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，這時(shí)斷路器的脫扣器YR1 或（和）YR2因有KA1 或（和）KA2的常閉觸點(diǎn)分流（短路），而無(wú)電流通過(guò)，故暫時(shí)不會(huì)動(dòng)作。但接著 KA1 或（KA2）的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，因YR1 或（和）YR2 因“去分流”而通電動(dòng)作，使斷路器跳閘，同時(shí)繼電器本身的信號(hào)掉牌掉下，給出信號(hào)。在這里應(yīng)予說(shuō)明，在采用“去分流”跳閘的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置中，如繼電器的常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)而常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)下列問(wèn)題：（1）繼電器在其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)即先失電返回，因此其常開(kāi)觸點(diǎn)不可能閉合，因此跳閘線圈也就不能通電跳閘;（2）繼電器的常閉觸點(diǎn)如先斷開(kāi)，CT 的二次側(cè)帶負(fù)荷開(kāi)路，將產(chǎn)生數(shù)千伏的高電壓、比差角差增大、計(jì)量不準(zhǔn)以及鐵心發(fā)熱有可能燒毀絕緣等，這是不允許的。

1.3低頻減載保護(hù)

我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，同時(shí)也給供電可靠性提出了更高的要求。國(guó)家建設(shè)部門(mén)和供電企業(yè)也開(kāi)始重視編制和實(shí)施城市電網(wǎng)發(fā)展和改造規(guī)劃，并投入了大量資金和人力，城市電網(wǎng)建設(shè)取得了很大發(fā)展。但由于配電網(wǎng)絡(luò)及供電情況的復(fù)雜性，一般采用不同的供電方案以滿(mǎn)足供電要求，以力求達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性。在配電網(wǎng)進(jìn)行檢修工作或者是事故情況下需要將用戶(hù)負(fù)荷進(jìn)行合環(huán)轉(zhuǎn)供電以提高供電可靠性，以減少用電客戶(hù)的損失。這將涉及到合環(huán)操作。由于合環(huán)操作時(shí)對(duì)系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)電流及沖擊電流，如果電流過(guò)大有可能會(huì)影響到系統(tǒng)的安全。通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)施安全的配電網(wǎng)合環(huán)操作，適當(dāng)?shù)剡x擇供電路徑，才能保證對(duì)用戶(hù)供電的可靠性和靈活性，提高配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，從而提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.4 三相一次重合閘

大多數(shù)的架空線路的故障是瞬時(shí)性的，如果線路開(kāi)關(guān)因故障跳開(kāi)后，需要開(kāi)關(guān)再合上，自動(dòng)恢復(fù)正常供電，這樣通過(guò)進(jìn)行一次自動(dòng)重合閘，就大大提高了供電的可靠性。

重合閘當(dāng)開(kāi)關(guān)位于合位，且無(wú)外部閉鎖時(shí)充電。當(dāng)開(kāi)關(guān)由合位變?yōu)樘粫r(shí)重合閘啟動(dòng)。啟動(dòng)后，若不滿(mǎn)足重合閘條件則放電，不進(jìn)行重合。重合閘設(shè)有四種重合方式：（1）無(wú)檢定;（2）檢無(wú)壓，有壓轉(zhuǎn)檢同期;（3）檢同期;（4）檢無(wú)壓，有壓不重合。雙側(cè)電源的線路，除采用解列重合閘的單回線路外，均應(yīng)有一側(cè)檢同期重合閘，以防止非同期重合閘對(duì)設(shè)備的損害，另外一側(cè)投檢無(wú)壓。

2 結(jié)論

10kV以及以下配網(wǎng)的供電系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于我國(guó)的中小企業(yè)用電工作中，其具體的運(yùn)行狀況將直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益，同時(shí)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)形成運(yùn)營(yíng)障礙。因此，電網(wǎng)工作人員必須按照供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)要求來(lái)為系統(tǒng)裝載嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦^電保護(hù)設(shè)備，從而保證供電系統(tǒng)對(duì)于各種故障的有效應(yīng)對(duì)。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)對(duì)電力能源需求的不斷增加，為了保證10kV 電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，系統(tǒng)研究了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)，闡述了 10kV 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理，針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)提出了參考設(shè)計(jì)，為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)更好更快的發(fā)展提供了參考性研究。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司棗強(qiáng)縣供電分公司）