10kV线路简化整定计算

摘 要：电网继电保护整定计算对电力系统安全稳定运行具有极其重要的意义，因此对继电保护整定计算的要求很高，讨论的也很多，但供电可靠性主要还是体现在10kV供配电线路上。相对于高电压等级的输电线路，10kV供配电线路的继电保护整定计算较为简单，但仍有具体问题需要考虑解决。本文提出了在保证继电保护选择性、快速性、灵敏性和可靠性的基础上，较为实用的保护配置及简化计算方法，既保证了整定的正确、科学和合理，又提高了整定计算工作的效率。 关键词：继电保护 简化 整定计算

0 引言

10kV供配电线路在大部分地区都是城区配网及农网的主要供电线路，虽然处于电网末端，但是其安全可靠与否同人们的生活、生产息息相关，需要高度重视，保证其安全、可靠供电。继电保护是电网安全稳定运行和可靠供电的重要保障措施，只有合理、正确的保护定值，才能满足继电保护选择性、灵敏性和可靠性，保证电网安全稳定运行。 1 10kV供配电线路的特点

10kV供配电线路的结构复杂、一致性差，有的用户专线只接一或两个用户负荷，有的则呈放射状，同一条支线上会T接多台变压器，且变压器容量从100kVA到几千kVA不等；有的仅几百米长，有的则可达到几十公里；有的属于线路的最末级，有的还设有开关站或用户变电所等。由于其规范性不强，在整定计算方面按照常规方式进行反而可能造成不

良后果[1]

。

2 10kV线路简化整定计算方案

2.1 保护配置方案

我国的10kV供配电线路的保护，一般采用二段式电流保护（电流速断保护、过电流保护）及三相

一次重合闸，部分特殊结构或带有特殊负荷的线路

保护，如果不能满足要求，可以考虑 采用三段式电流保护，即增加限时电流速断保护。 2.2 电流速断保护

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，对于有用户变电所的线路，选择性可以靠重合闸来实现，因此，10kV线路保护主要考虑灵敏性，按照躲过本线路末端故障整

定。

2.2.1 按躲过本线路末端故障整定

按躲本线路末端故障的最大故障电流整定，最大故障电流取三相短路时的短路电流：

Idz=KkId.max=KkIj/（Z∑+Zl） 式中 Idz为电流速断一次值；

Kk可靠系数实际工作中一般取1.2；

Z∑保护装置背后，系统最大运行方式下正序 短路阻抗标幺值；

Zl本线路正序阻抗标幺值。

2.2.2 保护范围校验

在已知保护的动作电流后，大于一次动作电流的短路电流对应的短路点区域，就是保护范围。保护范围随运行方式、故障类型的变化而变化，最小的保护范围为在系统最小运行方式下两相短路时出现。一般情况下，应按这种运行方式和故障类型来校验保护的最小范围，要求大于被保护线路全长的（15%～20%） ,允许速断保护保护线路全长。保护的范围百分比计算式为[2]

：

i=(IB/ Idz－ZΣ)/ ZL*100%≥15%

2.3 限时电流速断保护

一般情况下,10kV线路采用二段式电流保护完全可以满足要求,但在部分特殊情况下,如电流速断保护范围较小、线路末端带有设置保护装置的用户变等等，则需考虑增加限时速度保护。与上文同理，由于10kV供配电线路的结构特点，不需考虑多种整

定原则，主要考虑保护得灵敏性，按照保证本线路末端故障灵敏度整定。 2.3.1 按保证本线路末端故障灵敏度整定

①按保证本线路末端故障灵敏度整定，公式如下：

Idz=Id.min/Klm=0.866Ij/ Klm（Zxt.min+Zxt） 式中 Id.min为本线路末端最小两相短路电流；

Klm灵敏度，应不小于1.3～1.5，在此取1.5； Zxt.min系统最小运行方式下至保护安装处的短路阻抗及线路阻抗（均为标幺值）。 ②保护动作时间：

动作时间定值取0.5s级差，即t=0.5s。 2.4 过电流保护

在以往的整定计算工作当中，10kV线路过电流保护应按照躲过线路最大负荷电流和躲过配变励磁涌流两种原则整定，取其中较大值作为过电流保护定值。目前，随着微机保护及自动化装置的不断发展，实际工作中，线路微机保护均配置有带复合电压闭锁的过电流保护。在整定计算过程中，对电流原件的整定可不考虑电机自启动问题，仅按照躲过本线路正常情况下的最大负荷电流整定。 2.4.1 带复合电压闭锁的过电流保护整定 ①电流原件整定：

Idz=KkIfh.max/Kf

式中 Kk为可靠系数，取1.15～1.25；

Kf返回系数，电磁型继电器取0.85，目前多

采用感应型继电器，取0.95； Ifh.max本线路正常情况下最大负荷电流（A）。 ②电压原件整定： Udz=Ufh.min /KkKf

式中 Ufh.min为最低运行电压，取（0.9～0.95）额定电压；

Kk可靠系数，取1.15～1.25； Kf返回系数，取1.25～1.3。

③保护动作时间：

动作时间定值取0.5s级差，即t=1.0s。 2.4.2 保护灵敏度计算

本线路末端灵敏度Klm为： Klm=Id.min/Idz≥1.3～1.5

Klm在200km以上线路中不小于1.3；50～200km线路中不小于1.4；50km一下线路中不小于1.5[3]

。

3 重合闸

10kV供配电线路一般采用后加速的三相一次重合闸，由于安装在末级保护上，不需要与其他保护配合，主要考虑重合闸的成功率及缩短重合停电时间，以使用户负荷尽量少受影响，实际工作中一般取1s或1.1s。

结论

一般情况下，10kV供配电线路保护采用二段式

电流保护完全可以满足要求，特殊情况才需增加限时速断电流保护。在保护整定计算工作中，根据实际情况简化整定计算，不仅可以满足保护的选择性、灵敏性和可靠性，还可以提高工作效率，是完全科学、合理的，也是切实可行的。

参考文献：

[1] 李志宇. 10kV配电线路保护的整定计算存在的问题[J].

湘潭师范学院学报, 2008,30（3）:48-52.

[2] 张保会,尹项根等. 电力系统继电保护[M]. 北京: 中国

电力出版社, 2005.

[3] 崔家佩,孟庆炎,陈永芳,熊炳耀. 电力系统继电保护与安

全自动装置整定计算[M]. 北京: 中国电力出版社, 1993.