1、设计 txt摘要：对 10 kV 线路继电保护的整定计算中存在的特殊问题，提出了解决的方法。关键词：10 kV 线路；继电保护；整定计算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，最大不超过 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 MV
2、A；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
3、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 k16 kA。系统最大运行方式，流过保护装置短路电流最大的运行方式（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（由系统阻抗最大的电源供电） 。在无 110 kV 系统阻抗资料的情况时，由于 335 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，
4、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 = 1.103。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（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
5、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）最大三相短路电流整定。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最大三相短路电流整定。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 倍的下级保护最大速断值） ，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
6、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最大三相短路电流整定。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最大
7、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最大三相短路电流整定；无方向的电流速断保护定值应按躲过本线路两侧母线最大三相短路电流整定。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最大短路电流整定。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。灵敏度校验（保护
8、性能分析） 。按最大运行方式下，线路最大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最大负荷电流整定。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 0.60.7Ue，动作电流按正常最大负荷电流整定，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
9、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最大负荷电流选取。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 510kVA 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
10、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。对于上网小水电 10 kV 线路,应躲过小水电输送的最大三相短路电流,按双侧电源线路考虑，采用方向过电流保护。4 三相一次重合闸10 kV 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，所以不需要与其他保护配合。考虑的主要是重合闸的重合成功率，以使用户负荷尽量少影响。根据有关统计分析，架空线路的瞬时性故障次数，约占故障次数的 70%左右，重合闸的成功率约 50%
11、70%。因而重合闸对电力系统供电可靠性起了很大的作用。重合闸整定时间, 应等于线路对有足够灵敏系数的延时段保护的动作时间，加上故障点足够断电去游离时间和裕度时间，再减去断路器合闸固有时间。单侧电源线路的三相重合闸时间除应大于故障点断电去游离时间外，还应大于断路器及操作机构, 复归原状准备好再次动作的时间。单侧电源线路的三相一次重合闸动作时间不宜小于 1 s。双侧电源线路的三相重合闸时间，除了考虑单侧电源线路重合闸的因素外，还应考虑线路两侧保护装置，以不同时间切除故障的可能性。对于多回线并列运行的双侧电源线路的三相一次重合闸，其无电压检定侧的动作时间不宜小于 5 s。在 10 kV 配电线路中，
12、多为照明负荷，供电可靠性要求较低，短时停电不会造成很大的损失。为了保证瞬时性故障能可靠消除，提高重合闸的重合成功率，可酌情延长重合闸动作时间，一般采用 1.5 s 的重合闸时间。10 kV 配电线路继电保护的配置虽然简单，但由于线路的复杂性和负荷的多变性，在保护装置的选型上值得重视。根据镇安电网保护配置情况及运行经验，建议在新建变电站保护 配置中采用微机保护。微机保护在具备电流速断、过电流及重合闸的基础上，还应具备低压（或复压）闭锁、时限速断、带方向保护等功能，以适应线路及负荷变化对保护方式的不同要求。该整定计算方案经多年运行考验，符合选择性、灵敏性、速动性、可靠性“四性”原则，对于 10 k
13、V 配电线路，动作时间小于 0.5 s，保证了 10 kV 设备和线路的热稳定，同时选择性好，动作时间准确，未出现误动情况，保证了供电的可靠性。 上一页 1 2 整定计算方案我国的 10kV 配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流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：保护段、电压闭锁等)。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。(1)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。在以下两种计算结果中选较大值作为速
14、断整定值。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。Idzl=KkId2max 式中 Idzl-速断一次值Kk-可靠系数，取 1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外)，线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn(Igl-Ie) 式中 Idzl-速断一次值Kn-主变电压比，对于 35/10 降压变压器为 3.33 Igl-变电所中各主变的最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值特殊线路的处理：a线路很短，最小方式时无
15、保护区；或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(此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。b当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。c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最大短路电流整定，可靠系数取 1.31.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。d当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定
16、值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的 15%整定。允许速断保护保护线路全长。Idmim(15%)/Idzl1 式中 Idmim(15%)-线路 15%处的最小短路电流Idzl-速断整定值(2)过电流保护：按下列两种情况整定，取较大值。按躲过线路最大负荷电流整定。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，也变得方便。此方法应考虑负荷的自启动系数、保护可靠系数及继电器的返回系数。为了计算方便，将此三项合并为综合系数 KZ。即：KZ=KKKzp/Kf 式中 KZ-综合系数KK-可靠系数，取 1.11.2 Izp-
17、负荷自启动系数，取 13 Kf-返回系数，取 0.85 微机保护可根据其提供的技术参数选择。而过流定值按下式选择：Idzl=KZIfhmax 式中 Idzl-过流一次值Kz-综合系数，取 1.75，负荷电流较小或线路有启动电流较大的负荷(如大电动机)时，取较大系数，反之取较小系数Ifhmax-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按躲过线路上配变的励磁涌流整定。变压器的励磁涌流一般为额定电流的 46 倍。变压器容量大时，涌流也大。由于重合闸装置的后加速特性(10kV 线路一般采用后加速)，如果过流值不躲过励磁涌流，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，
18、需躲过励磁涌流。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。式中 Idzl-过流一次值Kcl-线路励磁涌流系数，取 15，线路变压器总容量较少或配变较大时，取较大值Sez-线路配变总容量Ue-线路额定电压，此处为 10kV 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 或 Klc 应选较大的系数。b当线路较长，过流近后备灵敏度不够时(如 15km 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，低电压取 0.60.7Ue,动作电流按正常最大负荷电
19、流整定，只考虑可靠系数及返回系数。当保护无法改动时，应在线路中段加装跌落式熔断器，最终解决办法是网络调整，使 10kV 线路长度满足规程要求。c当远后备灵敏度不够时(如配变为 510kVA，或线路极长)，由于每台配变高压侧均有跌落式熔断器，因此可不予考虑。d当因躲过励磁涌流而使过流定值偏大，而导致保护灵敏度不够时，可考虑将过流定值降低，而将重合闸后加速退出(因 10kV 线路多为末级保护，过流动作时限一般为 0.3s，此段时限也是允许的)。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
20、.2。Km1=Idmin1/Idzl1.25 Km2=Idmin2/Idzl1.2 式中 Idmin1-线路末端最小短路电流Idmin2-线路末端较小配变二次侧最小短路电流Idzl-过流整定值4 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，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，重合闸时间采用 0.81.5s；农村线路，
21、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，短时停电不会造成很大的损失。为保证重合闸的成功率，一般采用 2.0s 的重合闸时间。实践证明，将重合闸时间由 0.8s 延长到 2.0s，将使重合闸成功率由40%以下提高到 60%左右。5 有关保护选型10kV 线路保护装置的配置虽然较简单，但由于线路的复杂性和负荷的多变性，保护装置的选型还是值得重视的。根据诸城电网保护配置情况及运行经验，建议在新建变电所中应采用保护配置全面的微机保护。微机保护在具备电流速断、过电流及重合闸的基础上，还应具备低压(或复压)闭锁、时限速断等功能，以适应线路及负荷变化对保护方式的不同要求。一、10kV
22、 配电线路的特点 对于县级供电公司来说，主要的管辖范围是市内配网线路，以 10KV电压等级为主，但是 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，有的线路上却有几千 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。 二、问题的提出 对于输电线路（35KV 及以上） ，由于其比较规范，一般无 T
23、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。 三、常规 10KV 线路整定计算方案 我国的 10kV 配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流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：保护段、电压闭锁等)。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。 (1)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
24、敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。 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。 Idzl=KkId2max 式中 Idzl-速断一次值 Kk-可靠系数，取 1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流 当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外)，线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn(Igl-Ie) 式中 Idzl-速断一次值 Kn-主变电压比，对于 35/10 降压变压器为 3.33 Igl-变电所中各主变的
25、最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值 特殊线路的处理： a线路很短，最小方式时无保护区；或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(此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。 b当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。 c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最大短路电流整定，可靠系数取 1
26、.31.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。 d当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。 灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的 15%整定。允许速断保护保护线路全长。 Idmim(15%)/Idzl1 式中 Idmim(15%)-线路 15%处的最小短路电流 Idzl-速断整定值 (2)过电流保护： 按下列两种情况整定，取较大值。 按躲过线路最大负荷电流整定。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，也变得方便。此方法应考虑负荷的自启动系数、保护可靠系数及继电器的返回系数。为了计算方便，将此
27、三项合并为综合系数 KZ。 即：KZ=KKKzp/Kf 式中 KZ-综合系数 KK-可靠系数，取 1.11.2 Izp-负荷自启动系数，取 13 Kf-返回系数，取 0.85 微机保护可根据其提供的技术参数选择。而过流定值按下式选择： Idzl=KZIfhmax 式中 Idzl-过流一次值 Kz-综合系数，取 1.75，负荷电流较小或线路有启动电流较大的负荷(如大电动机)时，取较大系数，反之取较小系数 Ifhmax-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 按躲过线路上配变的励磁涌流整定。变压器的励磁涌流一般为额定电流的 46 倍。变压器容量大时，涌流也大。由于重合闸装置
28、的后加速特性(10kV 线路一般采用后加速)，如果过流值不躲过励磁涌流，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。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。 式中 Idzl-过流一次值 Kcl-线路励磁涌流系数，取 15，线路变压器总容量较少或配变较大时，取较大值 Sez-线路配变总容量 Ue-线路额定电压，此处为 10kV 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 或 Klc 应选较大的系数。 b当线路较长，过流近后备灵敏度不够时(如
29、15km 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，低电压取 0.60.7Ue，动作电流按正常最大负荷电流整定，只考虑可靠系数及返回系数。当保护无法改动时，应在线路中段加装跌落式熔断器，最终解决办法是网络调整，使 10kV 线路长度满足规程要求。 c当远后备灵敏度不够时(如配变为 510kVA，或线路极长)，由于每台配变高压侧均有跌落式熔断器，因此可不予考虑。 d当因躲过励磁涌流而使过流定值偏大，而导致保护灵敏度不够时，可考虑将过流定值降低，而将重合闸后加速退出(因 10kV 线路多为末级保护，过流动作时限一般为 0.3s，此段时限也是允许的)。 灵敏度校
30、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。 Km1=Idmin1/Idzl1.25 Km2=Idmin2/Idzl1.2 式中 Idmin1-线路末端最小短路电流 Idmin2-线路末端较小配变二次侧最小短路电流 Idzl-过流整定值 4 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，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
31、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，重合闸时间采用 0.81.5s；农村线路，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，短时停电不会造成很大的损失。为保证重合闸的成功率，一般采用 2.0s 的重合闸时间。实践证明，将重合闸时间由 0.8s 延长到 2.0s，将使重合闸成功率由 40%以下提高到 60%左右。 四、10Kv 保护整定中容易被忽视的问题及对策 1 线路中励磁涌流问题 (1)线路中励磁涌流对继电保护装置的影响： 励磁涌流是变压器所特有的，是由于空投变压器时，变压器铁芯中的磁通不能
32、突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的 68 倍，并且跟变压器的容量大小有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定时间系数衰减，衰减的时间常数同样与变压器容量大小有关，容量越大，时间常数越大，涌流存在时间越长。 10kV 线路装有大量的配电变压器，在线路投入时，这些配电变压器是挂在线路上，在合闸瞬间，各变压器所产生的励磁涌流在线路上相互迭加、来回反射，产生了一个复杂的电磁暂态过程，在系统阻抗较小时，会出现较大的涌流，时间常数也较大。二段式电流保护中的电流速断保护由于要兼顾灵敏度，动作
33、电流值往往取得较小，特别在长线路或系统阻抗大时更明显。励磁涌流值可能会大于装置整定值，使保护误动。这种情况在线路变压器个数少、容量小以及系统阻抗大时并不突出，因此容易被忽视，但当线路变压器个数及容量增大后，就可能出现。我局就曾经在变电所增容后出现 10kV 线路由于涌流而无法正常投入的问题。 (2)防止涌流引起误动的方法： 励磁涌流有一明显的特征，就是它含有大量的二次谐波，在主变主保护中就利用这个特性，来防止励磁涌流引起保护误动作，但如果用在 10kV 线路保护，必须对保护装置进行改造，会大大增加装置的复杂性，因此实用性很差。励磁涌流的另一特征就是它的大小随时间而衰减，一开始涌流很大，一段时间
34、后涌流衰减为零，流过保护装置的电流为线路负荷电流，利用涌流这个特点，在电流速断保护加入一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置(或只作简单改造)，虽然会增加故障时间，但对于象 10kV 这些对系统稳定运行影响较小的地方还是适用。为了保证可靠的躲过励磁涌流，保护装置中加速回路同样要加入延时。我局通过几年的摸索，在 10kV 线路电流速断保护及加速回路中加入了 0.150.2s 的时限，就近几年运行来看，运行安全，并能很好的避免由于线路中励磁涌流造成保护装置误动作。 2 TA 饱和问题 (1)TA 饱和对保护的影响： 10kV 线路出口处短路电流一般都较小，
35、特别是农网中的变电所，它们往往远离电源，系统阻抗较大。对于同一线路，出口处短路电流大小会随着系统规模及运行方式不同而不同。随着系统规模的不断扩大，10kV 系统短路电流会随着变大，可以达到 TA 一次额定电流的几百倍，系统中原有一些能正常运行的变比小的 TA 就可能饱和；另一方面，短路故障是一个暂态过程，短路电流中含大量非周期分量，又进一步加速 TA 饱和。在 10kV 线路短路时，由于 TA 饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，使保护装置拒动，故障要由母联断路器或主变后备保护来切除，不但延长了故障时间，使故障范围扩大，影响供电可靠性，而且严重威胁运行设备的安全。 (2)避免 TA 饱和
36、的方法： TA 饱和其实就是 TA 铁芯中磁通饱和，而磁通密度与感应电势成正比，因此，如果 TA 二次负载阻抗大，在同样电流情况下，二次回路感应电势就大，或在同样的负载阻抗下，二次电流越大，感应电势就越大，这两种情况都会使铁芯中磁通密度大，磁通密度大到一定值时，TA 就饱和。TA 严重饱和时，一次电流全部变成励磁电流，二次侧感应电流为零，流过电流继电器的电流为零，保护装置就会拒动。 避免 TA 饱和主要从两个方面入手，一是在选择 TA 时，变比不能选得太小，要考虑线路短路时 TA 饱和问题，一般 10kV 线路保护 TA 变比最好大于 300/5。另一方面要尽量减少 TA 二次负载阻抗，尽量避
37、免保护和计量共用 TA，缩短 TA 二次电缆长度及加大二次电缆截面；对于综合自动化变电所，10kV 线路尽可能选用保护测控合一的产品，并在控制屏上就地安装，这样能有效减小二次回路阻抗，防止 TA 饱和。3、所用变保护 (1)所用变保护存在的问题： 所用变是一比较特殊的设备，容量较小但可靠性要求非常高，而且安装位置也很特殊，一般就接在 10kV 母线上，其高压侧短路电流等于系统短路电流，可达十几 kA，低压侧出口短路电流也较大。人们一直对所用变保护的可靠性重视不足，这将对所用变直至整个 10kV系统的安全运行造成很大的威胁。 传统的所用变保护使用熔断器保护，其安全可靠性还是比较高，但随着系统短路
38、容量的增大以及综合自动化的要求，这种方式已逐渐满足不了要求。现在新建或改造的变电所，特别是综合自动化所，大多配置所用变开关柜，保护配置也跟 10kV 线路相似，而人们往往忽视了保护用的 TA 饱和问题。由于所用变容量小，一次额定电流很小，同时往往保护计量共用 TA，为确保计量的准确性，设计时 TA变比会选得很小，有的地方甚至选择 10/5。这样一来，当所用变故障时，TA 将严重饱和，感应到二次回路电流几乎为零，使所用变保护装置拒动。如果是高压侧故障，短路电流足以使母联保护或主变后备保护动作而断开故障，如果是低压侧故障，短路电流可能达不到母联保护或主变后备保护的启动值，使得故障无法及时切除，最终
39、烧毁所用变，严重影响变电所的安全运行。 (2)解决办法： 解决所用变保护拒动问题，应从合理配置保护入手，其 TA 的选择要考虑所用变故障时饱和问题，同时，计量用的 TA 一定要跟保护用的TA 分开，保护用的 TA 装在高压侧，以保证对所用变的保护，计量用 TA 装在所用变的低压侧，以提高计量精度。在定值整定方面，电流速断保护可按所用变低压出口短路进行整定，过负荷保护按所用变容量整定。 四、有关保护装置的选型及调试 10kV 线路保护装置的配置虽然较简单，但由于线路的复杂性和负荷的多变性，保护装置的选型还是值得重视的。根据各地电网保护配置情况及运行经验，建议在新建变电所中应采用保护配置全面的微机
40、保护。微机保护在具备电流速断、过电流及重合闸的基础上，还应具备低压(或复压)闭锁、时限速断等功能，以适应线路及负荷变化对保护方式的不同要求。 现阶段县级供电公司只有 35KV 变电所管辖权，一般新建的35KV 变电所保护装置都采用微机保护装置，微机保护装置在到达现场后，投运前应经过细致的调试，否则可能出现保护定值与保护装置不匹配的现象。喀什供电公司 35KV 北郊变电所更新改造过程中就发生了一些现象：1、 微机线路保护装置的低周减载功能对二次电压要求很高，如果电压互感器二次回路出现问题，低周减载将出现拒动和误动的情况，在一次全所失压事故前，系统频率变化很快，大于滑差闭锁定值，但由于当时 PT
41、二次电压出现异常，导致装置拒动，后经厂家来人升级装置程序才得以解决。2、 微机线路保护装置在速断定值低于 2.2A 时，保护装置的低电压闭锁功率方向速断保护会拒动，后经升级装置程序、更改启动电流定值为 0.3 才得以解决。3、 微机主变保护装置在主变空投时二次诣波制动不起作用，导致主变投不上，升级装置程序后，1 号主变可以正常投入运行，但 2 号主变保护装置仍然无法正确动作，但主变在空投时的二次诣波无法测定，只能通过不断调整定值的方法进行试验，经过反复试验，二次诣波闭锁定值调为 0.16 时 2 号主变可以正常投运。因此无论什么型式的保护装置都有自己的特性，在投运前必须反复调试，以验证在给定定值的情况下装置可以正确无误的动作。五、总结10KV 配网线路继电保护整定计算对于 10KV 配网来说至关重要，其准确性对供电可靠性、主网的安全起着重要的做用，因此在保护定值的整定计算过程，需要考虑的因素很多，容易忽视的问题也很多，到最终在装置上验证正常确性，在实际工作中都应该考虑进去，才能有效的避免工作的失误，更好的保证安全生产。
