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1、10kV10kV 配电线路微机保护的整定计算配电线路微机保护的整定计算10kV 配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路;有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器 T 接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百 m，有的线路长到几十 km;有的线路由 35kV 变电所出线，有的线路由110kV 变电所出线;有的线路上的配电变压器很小，最大不过 100kVA，有的线路上却有上万kVA 的变压器;有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。对于输电线路，由于其比较规范，一般无 T 接负荷，至多有一、二个集中负荷的 T 接点。因此，利用规范的保
2、护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护“四性“的要求。10kV 配电线路微机保护，一般采用电流速断、过电流、重合闸、过流加速段、过负荷报警等构成。下面将分别从这几点展开讨论。1 1 电流速断保护：电流速断保护：由于 10kV 线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。 电流定值按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。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，或直接把最大
3、变压器置于线路首端计算其二次侧最大短路电流。max21IdKIkdz速断一次值1dzI可靠系数，取 1.3kK线路上最大配变二次侧最大短路电线max2Id在进行 10kV 线路短路计算时，不可以简单认为线路每公里阻抗为 0.4/公里，因为10kV 线路大部分是由 LGJ-210 及以下导线构成，电阻值与电抗值之比均大于 0.3，LGJ-70及以下导线电阻值均已超过电抗值，所以线路电阻不能再忽略，需采用公式：电阻 R 的计算需每种型号导线电阻的相加，可以借助 Excel 表格来计算由于电网的不断变化，最大配变容量可比实际最大配变大一些，比如实际最大配变为1000kVA，最大配变容量可根据配电地区
4、经济发展态势选择为 1250kVA 或 1600kVA。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。动作电流与下级保护速断配合(即取 1.1 倍的下级保护最大速断值)，动作时限较下级速断大一个时间级差。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。 灵敏度校验：在常见大运行方式下，线路保护出口处灵敏度不小于 1。允许速断保护保护线路全长。11maxdzd II线路出口咱的常见大方式下适中电流maxdI速断整定值1dzI10kV 线路速断值一般介于 1000A-2500A 之间，值宜小不宜大，以增加速断的灵敏度，延伸保护范围，减少故障大电流对设备的冲击损坏。对于农电线路，时限
5、设为 0s，或带一个小的时限 0.05s，以躲线路配变励磁涌流。2 2 过电流保护：过电流保护： 按躲过线路最大负荷电流整定。这需要继电保护专责注意收集每条线路最大负荷情况，线路最大负荷的出现一般与电网最大负荷出现的时期相近。随着调度自动化水平的提高，精确掌握每条线路的最大负荷电流成为可能。应考虑负荷的自启动系数、保护可靠系数及微机保护的返回系数。maxk1/fhfzqdzIKKKIfzqkzKKKK/过流一次值1dzI可靠系数，取 1.11.2kK负荷自启动系数，取 1.52.5，要视高压电机总功率在配电总容量中所占比zqI例先择，比例越大取系数越大，一般在 1.52.5 之间。反回系数，微
6、机保护取 0.95，或参考厂家技术说明书。fK综合系数。zK线路最大负荷电流，具体计算时，可利用自动化设备采集最大负荷电流，maxfhI或按出口处线路的载流量、电流互感器一次额定值和所带配电的额定电流值。结合线路末端故障灵敏度要求，合理选取四值。在灵敏度不足时，可取四者中较小值。若灵敏度还不能满足要求时，需适当降低负荷自启动系数。这样，在重负荷长线路中，过流值往往很难选取。这就要优先保灵敏度，并在定值通知单中注明：“过流值可能躲不过线路最大负荷，建议转移负荷，进行网络调整。”在微机保护中，重合闸过流加速段可以单独整定，过流值不再做为重合闸装置的后加速电流值，所以无需考虑过流值要躲过线路配变励磁
7、涌流，但速断值需考虑躲配变励磁涌流。 特殊情况的处理：a.线路较短，配变总容量较少时，因为满足灵敏度要求不成问题，Kz 应选较大的系数。其典型案例是对站用变保护的整定。b.当线路较长，变电站至线路最末端距离远(如在 15km 以上)，线路阻抗大，过流近后备灵敏度不够时，建议不采用复压闭锁过流或低压闭锁过流保护。因为 10kV 线路阻抗比变电站 10kV 母线短路阻抗大许多，在长线路末端故障，变电站 10kV 母线电压并不能有效降低，复压闭锁的灵敏度还没有过流保护的灵敏度高，易引起保护拒动，所以反对加复压闭锁。可调小分支断路器的变比，以利用其反时限过流保护对线路末端进行保护。这样，线路末端仅能依
8、靠不太可靠的过流脱扣器来完成一点保护，可靠性差。最终解决办法是网络调整，使 10kV 线路长度满足规程要求。 灵敏度校验：近后备按最小运行方式下线路末端故障，灵敏度大于等于 1.5。远后备灵敏度可选择线路最末端的较小配变二次侧故障，接最小方式校验，灵敏度大于或等于 1.2。远后备灵敏度通常较难满足，不过每台配变高压侧均有跌落式熔断器，低压侧装有反时限保护和漏电保护器，因此过流值不能躲过最大负荷电流时，可以不考虑远后备灵敏度。对于农电线路，过流保护定值一般在 150A-780A 之间，以兼顾灵敏性和可靠性3 3 重合闸重合闸10kV 配电线路一般采用后加速的三相一次重合闸，由于安装于末级保护上，
9、所以不需要与其他保护配合。重合闸所考虑的主要为重合闸的重合成功率及缩短重合停电时间，以使用户负荷尽量少受影响。重合闸的成功率主要决定于电弧熄灭时间、外力造成故障时的短路物体滞空时间(如：树木等)。电弧熄灭时间一般小于 0.5s，但短路物体滞空时间往往较长。因此，对重合闸重合的连续性，重合闸时间一般采用 1.0s;农业线路，负荷多为照明及不长期运行的小型电动机等负荷，供电可靠性要求较低，短时停电不会造成大的损失。为保证重合闸的成功率，采用 1.5s 的重合闸时间。实践证明，将重合闸时间由 1.0s 延长到 1.5s，可以有效提高重合闸成功率。重合闸的时限过长，旋转电机将失去其惯性，重合时，自启动
10、电流相应增大，造成过流值跳闸。对于带有大电机的线路，重合闸时限一般小于 1.0s。4 4 过流加速段过流加速段在微机保护装置中，过流加速段电流定值和时限定值往往可以独立整定，这给继电保护工作带来方便。过流加速段值不仅可以用在线路重合于永久性故障后加速跳开，还可以用于新线路投运时，做为线路充电保护使用。因为过流加速段总是在断路器在由分到合状态后自动投入，运行正常若干秒后，自动退出。 过流加速段电流定值按躲过线路上配变的励磁涌流整定。由于重合闸的后加速特性(10kV 线路一般采用后加速)，如果过流加速段定值躲不过励磁涌流，将使线路送电时或重合闸重合时无法成功。因此，重合闸线路，需躲过励磁涌流。变压
11、器的励磁涌流一般为额定电流的 46 倍。变压器容量越大，涌流也越增大。由于配电线路负荷的分散性，决定了线路总励磁涌流将小于同容量的单台变压器的励磁涌流。因此，在实际整定计算中，励磁涌流系数可适当降低。732. 1/11eezcdzUSKI过流加速段值，取值一般可以介于速断值和过流值之间，可以在合到故障处，1dzI更灵敏快速的跳开。而为了更好躲开励磁涌流的冲击，可以架 0.05s 的小时限。线路励磁涌流系数，取 15，线路变压器总容量较少或单台配变较大时，取1cK较大值。线路配变总容量，单位 KVAezS线路额定电压，此处为 10KVeU2007 版整定规程，对过流加速段的灵敏度不做具体要求，一
12、般只要小于速断值，便可投运。5 5 过负荷报警过负荷报警线路负荷重，电流过 CT，或大于线路出口处导线的最大安全电流，或有可能造成过流跳闸时，需提醒运行人员，所以微机保护宜设置线路过负荷告警。 过负荷告警定值按躲过线路允许最大负荷电流整定计算。maxk1/fhfdzIKKI过负荷一次值1dzI可靠系数，取 1.01.2kK返回系数。微机保护取 0.95，或根据其提供的技术参数选择。fK线路允许最大负荷电流，可合理从出口处线路的载流量、电流互感器一次maxfhI额定值、过流保护中取的最大负荷电流、所带配变的额定电流值(当是客户专线容量又较小时)四值中选择较小值。线路允许最大负荷电流，过负荷告警的
13、时间宜设置为 5S。 过负荷保护一般为只告警不跳闸，因此不再校验灵敏度。6 6 保护的计算保护的计算继电保护整定计算若仅依靠手工计算，将比较繁琐。强烈建议读者做一个 Excel 表格，利用其强大的公式编辑和计算功能，这使得继电保护整定计算变得简单有趣，而且准确。10kV 母线系统最大最小阻抗需要事先算好，接下来需录入各线径总长度数，以计算线路总阻抗，然后便是录入线路参数，包括最大配变容量、最大负荷电流、线路配电容量、线路出口处载流量、线路 CT 变比，再合理选择可靠系数、自启动系数、返回系数、励磁涌流倍数，各个计算结果和灵敏度便可由 Excel 计算直接得到。这样可明显提高保护计算的工作效率和质量。参考文献参考文献1 DLT584-2007 3110kV 电网继电保护装置运行整定规程 .北京：中国电力出版社，2007. 2 刘学军.继电保护原理.北京：中国电力出版社，2006.
