10kV配電線路微機(jī)保護(hù)的整定計(jì)算

10kV配電線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一致性差，如有的為用戶專線，只接帶一、二個(gè)用戶，類似于輸電線路;有的呈放射狀，幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)變壓器T接于同一條線路的各個(gè)分支上;有的線路短到幾百m，有的線路長(zhǎng)到幾十km;有的線路由35kV變電所出線，有的線路由110kV變電所出線;有的線路上的配電變壓器很小，最大不過(guò)100kVA，有的線路上卻有上萬(wàn)kVA的變壓器;有的線路屬于最末級(jí)保護(hù)，有的線路上設(shè)有開(kāi)關(guān)站或有用戶變電所等。

對(duì)于輸電線路，由于其比較規(guī)范，一般無(wú)T接負(fù)荷，至多有一、二個(gè)集中負(fù)荷的T接點(diǎn)。因此，利用規(guī)范的保護(hù)整定計(jì)算方法，各種情況均可一一計(jì)算，一般均可滿足要求。對(duì)于配電線路，由于以上所述的特點(diǎn)，整定計(jì)算時(shí)需做一些具體的特殊的考慮，以滿足保護(hù)四性的要求。

10kV配電線路微機(jī)保護(hù)，一般采用電流速斷、過(guò)電流、重合閘、過(guò)流加速段、過(guò)負(fù)荷報(bào)警等構(gòu)成。下面將分別從這幾點(diǎn)展開(kāi)討論。

1 電流速斷保護(hù)：

由于10kV線路一般為保護(hù)的最末級(jí)，或最末級(jí)用戶變電所保護(hù)的上一級(jí)保護(hù)。所以，在整定計(jì)算中，定值計(jì)算偏重靈敏性，對(duì)有用戶變電所的線路，選擇性靠重合閘來(lái)保證。

① 電流定值按躲過(guò)線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。

實(shí)際計(jì)算時(shí)，可按距保護(hù)安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定，或直接把最大變壓器置于線路首端計(jì)算其二次側(cè)最大短路電流。

在進(jìn)行10kV線路短路計(jì)算時(shí)，不可以簡(jiǎn)單認(rèn)為線路每公里阻抗為0.4Ω/公里，因?yàn)?0kV線路大部分是由LGJ-210及以下導(dǎo)線構(gòu)成，電阻值與電抗值之比均大于0.3，LGJ-70及以下導(dǎo)線電阻值均已超過(guò)電抗值，所以線路電阻不能再忽略，需采用公式

。電阻R的計(jì)算需每種型號(hào)導(dǎo)線電阻的相加，可以借助Excel表格來(lái)計(jì)算

由于電網(wǎng)的不斷變化，最大配變?nèi)萘靠杀葘?shí)際最大配變大一些，比如實(shí)際最大配變?yōu)?000kVA，最大配變?nèi)萘靠筛鶕?jù)配電地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)選擇為1250kVA或1600kVA。

下一級(jí)為重要的用戶變電所時(shí)，可將速斷保護(hù)改為時(shí)限速斷保護(hù)。動(dòng)作電流與下級(jí)保護(hù)速斷配合(即取1.1倍的下級(jí)保護(hù)最大速斷值)，動(dòng)作時(shí)限較下級(jí)速斷大一個(gè)時(shí)間級(jí)差。在無(wú)法采用其它保護(hù)的情況下，可靠重合閘來(lái)保證選擇性。

② 靈敏度校驗(yàn)：

在常見(jiàn)大運(yùn)行方式下，線路保護(hù)出口處?kù)`敏度不小于1。允許速斷保護(hù)保護(hù)線路全長(zhǎng)。

10kV線路速斷值一般介于1000A-2500A之間，值宜小不宜大，以增加速斷的靈敏度，延伸保護(hù)范圍，減少故障大電流對(duì)設(shè)備的沖擊損壞。對(duì)于農(nóng)電線路，時(shí)限設(shè)為0s，或帶一個(gè)小的時(shí)限0.05s，以躲線路配變勵(lì)磁涌流。

2 過(guò)電流保護(hù)：

① 按躲過(guò)線路最大負(fù)荷電流整定。這需要繼電保護(hù)專責(zé)注意收集每條線路最大負(fù)荷情況，線路最大負(fù)荷的出現(xiàn)一般與電網(wǎng)最大負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)期相近。隨著調(diào)度自動(dòng)化水平的提高，精確掌握每條線路的最大負(fù)荷電流成為可能。應(yīng)考慮負(fù)荷的自啟動(dòng)系數(shù)、保護(hù)可靠系數(shù)及微機(jī)保護(hù)的返回系數(shù)。

-線路最大負(fù)荷電流，具體計(jì)算時(shí)，可利用自動(dòng)化設(shè)備采集最大負(fù)荷電流，或按出口處線路的載流量、電流互感器一次額定值和所帶配電的額定電流值。結(jié)合線路末端故障靈敏度要求，合理選取四值。

在靈敏度不足時(shí)，可取四者中較小值。若靈敏度還不能滿足要求時(shí)，需適當(dāng)降低負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù)。

這樣，在重負(fù)荷長(zhǎng)線路中，過(guò)流值往往很難選取。這就要優(yōu)先保靈敏度，并在定值通知單中注明：“過(guò)流值可能躲不過(guò)線路最大負(fù)荷，建議轉(zhuǎn)移負(fù)荷，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。”

在微機(jī)保護(hù)中，重合閘過(guò)流加速段可以單獨(dú)整定，過(guò)流值不再做為重合閘裝置的后加速電流值，所以無(wú)需考慮過(guò)流值要躲過(guò)線路配變勵(lì)磁涌流，但速斷值需考慮躲配變勵(lì)磁涌流。

② 特殊情況的處理：

a.線路較短，配變總?cè)萘枯^少時(shí)，因?yàn)闈M足靈敏度要求不成問(wèn)題，Kz應(yīng)選較大的系數(shù)。其典型案例是對(duì)站用變保護(hù)的整定。

b.當(dāng)線路較長(zhǎng)，變電站至線路最末端距離遠(yuǎn)(如在15km以上)，線路阻抗大，過(guò)流近后備靈敏度不夠時(shí)，建議不采用復(fù)壓閉鎖過(guò)流或低壓閉鎖過(guò)流保護(hù)。因?yàn)?0kV線路阻抗比變電站10kV母線短路阻抗大許多，在長(zhǎng)線路末端故障，變電站10kV母線電壓并不能有效降低，復(fù)壓閉鎖的靈敏度還沒(méi)有過(guò)流保護(hù)的靈敏度高，易引起保護(hù)拒動(dòng)，所以反對(duì)加復(fù)壓閉鎖。

可調(diào)小分支斷路器的變比，以利用其反時(shí)限過(guò)流保護(hù)對(duì)線路末端進(jìn)行保護(hù)。這樣，線路末端僅能依靠不太可靠的過(guò)流脫扣器來(lái)完成一點(diǎn)保護(hù)，可靠性差。最終解決辦法是網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，使10kV線路長(zhǎng)度滿足規(guī)程要求。

③ 靈敏度校驗(yàn)：

近后備按最小運(yùn)行方式下線路末端故障，靈敏度大于等于1.5。

遠(yuǎn)后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側(cè)故障，接最小方式校驗(yàn)，靈敏度大于或等于1.2。遠(yuǎn)后備靈敏度通常較難滿足，不過(guò)每臺(tái)配變高壓側(cè)均有跌落式熔斷器，低壓側(cè)裝有反時(shí)限保護(hù)和漏電保護(hù)器，因此過(guò)流值不能躲過(guò)最大負(fù)荷電流時(shí)，可以不考慮遠(yuǎn)后備靈敏度。

對(duì)于農(nóng)電線路，過(guò)流保護(hù)定值一般在150A-780A之間，以兼顧靈敏性和可靠性。