10kV线路保护的整定_老电工BG6RKO的空间_百度空间

10 kV配电线路结构复杂,有的是用户专线,只接一两个用户,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;有的线路短到几十米,有的线路长到几十千米;有的线路上配电变压器容量很小,{zd0}不超过100 kVA,有的线路上却达几千千伏安的变压器;有的线路上设有开关站或用户变电站,还有多座并网小水电站等。有的线路属于最末级保护。陕西省镇安电网中运行的35 kV变电站共有7座,主变压器10台,总容量45.65 MVA;35 kV线路8条,总长度135 km;10 kV线路36条,总长度1240 km;并网的小水电站41座(21条上网线路),总装机容量17020 kW。

1 10 kV线路的具体问题

  对于输电线路而言,一般无T接负荷,至多T接一、两个集中负荷。因此,利用规范的保护整定计算方法,各种情况都能够计算,一般均满足要求。但对于10 kV配电线路,由于以上所述的特点,在设计、整定、运行中会碰到一些具体问题,整定计算时需做一些具体的、特殊的考虑,以满足保护的要求。

2 保护整定应考虑系统运行方式

  按《城市电力网规划设计导则》,为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压下断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,该导则推荐10 kV短路电流I k≤16 kA。

  系统{zd0}运行方式,流过保护装置短路电流{zd0}的运行方式(由系统阻抗最小的电源供电)。

  系统最小运行方式,流过保护装置短路电流最小的运行方式(由系统阻抗{zd0}的电源供电)。

  在无110 kV系统阻抗资料的情况时,由于3~35 kV系统容量与110 kV系统比较,相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可近似认为110 kV系统容量为无穷大,对实际计算结果没有多大影响。

  选取基准容量Sjz = 100 MVA,10 kV基准电压Ujz = 10.5kV,10 kV基准电流Ijz = 5.5 kA,10 kV基准阻抗Zjz = 1.103Ω。

3 整定计算方案

  10 kV配电线路的保护,一般采用瞬时电流速断(Ⅰ段)、定时限过电流(III段)及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护,如保护Ⅱ段、电流电压速断、电压闭锁过电流、电压闭锁方向过电流等。现针对一般保护配置进行分析。

3.1 瞬时电流速断保护

  由于10 kV线路一般为多级保护的最末级,或最末级用户变电站保护的上一级保护。所以,在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,对有用户变电站的线路,选择性靠重合闸来纠正。分为两种类型进行整定计算。

  放射状类型:按躲过本线路末端(主要考虑主干线){zd0}三相短路电流整定。时限整定为0 s(保护装置只有固有动作时间无人为延时)。

  专线类型:按躲过线路上配电变压器低压侧出口{zd0}三相短路电流整定。时限整定为0 s(保护装置只有固有动作时间无人为延时)。

  特殊问题的解决如下。

  当线路很短时,最小方式时无保护区;或下一级为重要的用户变电站时,可将速断保护改为限时电流速断保护。动作电流与下级电流速断保护配合(即取1.1倍的下级保护{zd0}速断值),动作时限较下级电流速断大一个时间级差,此种情况在城区较常见,在新建变电站或改造变电站时,建议保护配置采用微机保护,这样改变保护方式就非常容易。在无法采用其它保护的情况下,可依靠重合闸来保证选择性。

  当线路较长且较规则,线路上用户较少,可采用躲过线路末端{zd0}三相短路电流整定。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性,按放射状类型整定。

  对于多条线路重叠故障,引起主变压器断路器越级跳闸时,按常规,在继电保护整定计算中是不考虑重叠故障的,但可采用加装瞬时电流速断保护,一般可整定于0 s 动作,使线路故障在尽可能短的时限内切除;在上下级保护时限配合可能的情况下,适当调整10 kV线路过电流保护与主变压器过电流保护的时限级差,以使主变压器过电流保护有足够的返回时间。
 对于10 kV开关站进线保护,其速断保护按所有出现的{zd0}一台变压器速断保护相配合(带延时)。

  双侧电源线路的方向电流速断保护定值,应按躲过本线路末端{zd0}三相短路电流整定;无方向的电流速断保护定值应按躲过本线路两侧母线{zd0}三相短路电流整定。对双回线路,应以单回运行作为计算的运行方式;对环网线路,应以开环方式作为计算的运行方式。

  单侧电源线路的电流速断保护定值,按双侧电源线路的方向电流速断保护的方法整定。

  对于接入供电变压器的终端线路(含T接供电变压器或供电线路),如变压器装有差动保护,线路电流速断保护定值,允许按躲过变压器低压侧母线三相{zd0}短路电流整定。如变压器以电流速断作为主保护,则线路电流速断保护应与变压器电流速断保护配合整定。 来源:高压开关网

  灵敏度校验(保护性能分析) 。按{zd0}运行方式下,线路{zd0}保护范围不应小于线路全长的50%。按最小运行方式下,线路最小保护范围不应小于线路全长的15%~20%。瞬时电流速断保护虽能迅速切除短路故障,但不能保护线路全长。

3.2 定时限过电流保护

  按躲过本线路{zd0}负荷电流整定。时限整定为0.3s(微机保护),按阶梯型原则整定。

  特殊问题的解决如下。

  当线路较长,过电流保护灵敏度不够时(如20 km以上线路),可采用复压闭锁过流或低压闭锁过流保护,此时负序电压取0.06Ue(Ue为额定电压),低电压取0.6~0.7Ue,动作电流按正常{zd0}负荷电流整定,只考虑可靠系数及返回系数。当保护无法改动时,应在该线路适当处加装柱上断路器或跌落式熔断器,作为后一段线路的主保护,其额定电流按后面一段线路的{zd0}负荷电流选取。

  最终解决办法是调整网络结构,使10 kV线路供电半径符合规程要求。

  当过电流保护,灵敏度不够时(如变压器为5~10kVA或线路极长),由于每台变压器高压侧均有跌落式熔断器,因此可不予考虑。
当过电流定值偏大,甚至大于瞬时电流速断定值时,而导致保护灵敏度不够时,可考虑保证1.5倍的灵敏度(近后备)整定。

  对于时限级差配合无法满足整定要求时,因10 kV线路保护处于系统多级保护的最末端,而上级后备保护动作时限限制在一定数值范围内,可能会出现时限逐级配合后无法满足要求时,对于只有一台主变压器的变电站,可采用主变压器高压侧过电流保护相同的动作时限,使主变压器10 kV断路器动作时间增加0.5 s,有利于该断路器与10kV线路保护的配合。与逐级配合整定相比,对用户的停电影响相同,在实际中也是允许的。



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