10kV配网线路定值整定方法探讨

10kV配网线路定值整定方法探讨

谢永松

(国网湖南省电力公司会同县供电分公司湖南省怀化市418300)

摘要：由于10kV配网线路结构复杂,城配网与农配网各有特点,其定值整定需要考虑的因素较多,我国目前缺少统一的定值整定标准,为满足继电保护灵敏性、可靠性、选择性、迅速性四性要求，需针对不同情况进行保护定值的灵活配置。一般来说，我们通过科学配置柱上断路器或开关站的保护定值来满足继电保护四性要求,迅速切断故障，防止越级跳闸，缩小停电范围。

关键词：10kV配网线路；柱上断路器；定值整定

110kV配网定值整定原则探讨

1.110kV配网定值整定问题

目前，10kV配网线路柱上断路器（开关站）定值整定工作普遍存在以下问题：第一，一些供电公司柱上断路器仅被用作开断设备，其定值常年处于出厂状态，相当于退出，一旦线路故障即导致变电站开关跳闸。故障的切除完全依赖于变电站保护。第二，一些供电公司在10kV配网线路柱上断路器（开关站）整定的定值上下级配合关系混乱或完全没有配合，越级跳闸现象严重，为了严格配合关系，应规定10kV农配网柱上断路器（开关站）定值不宜设置3级以上。第三，当前电力系统没有规范的10kV配网线路柱上断路器（开关站）保护定值整定原则。

1.2电流速断保护（过流I段）

1）按躲本线路末端最大方式下三相短路电流计算：Isd=K×Idmax。

式中，K为可靠系数，取1.3倍，Idmax为线路末端最大三相短路电流。

2）与上级电流速断保护定值配合，配合系数取1.1-1.3倍：Isd=Idz/K。

式中，K为配合系数，根据多年经验，本保护安装处与上级保护安装处距离<=3km,K取1.1，6km>=本保护安装处与上级保护安装处距离>3km,K取1.2，本保护安装处与上级保护安装处距离>6km,K取1.3。一般来说，城配网因距离短、线径大，K值可取1.1~1.2，农配网因距离长，线径小，K值可取1.3。Idz为上级电流速断保护定值。

3）按躲过本段线路上配变低压侧400V母线最大方式三相短路电流整定。可按躲距保护安装处最近的最大容量配变低压侧400V母线三相短路电流整定：Isd=K×Idmax。

式中，K为可靠系数，取1.3倍，Idmax为距保护安装处最近的最大容量配变低压侧400V母线三相短路电流。

4）按躲配变励磁涌流整定：Isd=K×Ie。

式中Ie为该线路所接配变总额定电流，K取4-8倍。实际计算中，可取4倍，若经实践不能可靠躲过励磁涌流，再行调整。

5)灵敏度校验。按最小运行方式下校核线路出口两相短路的灵敏系数K应不小于1.5:

Klm=Idmin/Isd>=1.5

式中，Klm为灵敏系数，Idmin为最小方式下线路出口两相短路电流，I为速断保护定值。

7）时限整定原则：一般整定为0S,如果经实践不能有效躲过励磁涌流，可设定为0.1S的短延时，一般来说可躲过励磁涌流，但是越级跳闸概率提高。

1.3限时电流速断保护（过流II段）

考虑变电站10kV出线限时电流速断保护一般整定为0.3S，如果多级柱上开关均设置该保护，不易配合，一般10kV配网柱上开关不设置限时电流速断保护，但是如果条件允许，第一级柱上开关可设置0.1S短延时的限时电流速断保护。整定原则为：按保证本段线路末端最小方式下两相短路故障有灵敏度整定：Isd=Idmin/Klm。

式中，Klm为灵敏系数，20km以下取1.5倍，20-50km取1.4倍，50km以上取1.3倍。Idmin为线路末端最小方式两相短路电流。

1.4过电流保护（过流III段）

1）按躲最大负荷电流整定：IIII=Kk×Ｉfh/Kre

式中，Kk为可靠系数，取1.2，Ｉfh为最大负荷电流，Kre为返回系数，取0.95

2）由于10kV配网线路结构复杂，负荷、运行方式变化较多，为避免在负荷增加时反复调整定值，可按CT二次额定电流整定：IIII=Kk×Ｉe/Kre

式中，Kk为可靠系数，取1.2，Ｉe为CT二次额定电流,一般为5A，Kre为返回系数，取0.95。

若最大负荷电流>CT额定电流,取最大负荷电流计算。反之，取CT额定电流计算。

3）时限整定：按与上级过流保护时限反配整定，时限级差0.2S-0.3S。

目前，湖南地区整定原则，变电站10kV出线过流III段时限一般可整定为0.9S以上，则10kV配网柱上断路器（开关站）过流III段时限，按0.2S时限级差可配三级以上，按0.3S时限级差可配两级以上。

210kV配网定值整定计算实例

2.1某县供电分公司35kV朗江变304漠滨线计算实例参数：

已知：

保护1：朗江变10kV母线最大/最小方式阻抗标幺值2.0441/2.4489；CT变比200/5；过流I段一次定值600A，时限0S；过流II段一次定值320A，时限0.3S，过流III段一次定值240A，1.2S

保护2：最大/最小方式阻抗标幺值5.6081/6.0129；CT变比200/5；距保护安装处最近的最大容量配变低压侧400V母线最大阻抗标幺值16.3065；总额定电流105A；最大负荷电流85A；

保护3：略；

保护4：略；

2.2保护整定点选择

原则上，10kV配网线路柱上断路器定值整定宜选取不超过3点，假设图中2与3之间或者3与4之间还有柱上断路器，也只应选取2，3，4点做为保护整定点，其他柱上断路器可仅做为开关设备使用。

2.3保护2定值计算

电流速断保护

①按躲本线路末端最大方式下三相短路电流计算，可靠系数1.3：Isd=1.3×5500/5.6081=1274.9A。

②与上级（保护1）电流速断保护定值配合，配合系数取1.3倍：Isd=600/1.3=462A。

③按躲距保护安装处最近的最大容量配变低压侧400V母线三相短路电流整定，可靠系数取1.3：Isd=K×Idmax=1.3×5500/16.3065=439A。

④按躲配变励磁涌流整定，K取4倍：Isd=K×Ie=4×105=420A。

综合①②③④,保护2电流速断定值可取439A，换算到二次值为439/40=11A，时限0S。

⑤灵敏度校验。按最小运行方式下校核线路出口两相短路的灵敏系数K应不小于1.5:Klm=Idmin/Isd=（√3/2×5500/6.0129）/439=1.8>=1.5，满足灵敏度要求。

限时电流速断保护

可不整定。

过电流保护

①按躲最大负荷电流整定，可靠系数Kk取1.2：IIII=Kk×Ｉfh/Kre=1.2*85/0.95=107A；

②按CT额定电流整定，可靠系数Kk取1.2：IIII=Kk×Ｉe/Kre=1.2×200/0.95=253A

综合①②最大负荷电流<CT额定电流,按CT额定电流计算，取IIII=253A，换算成二次即253/40=6.3A，时限取0.9S，反配保护1过流III段时限，级差0.3S。

2.4保护3、保护4定值计算

与保护2计算过程相同，限于篇幅，此处略。

3结束语

通过对10kV配网线路定值整定方法的探讨，我们应该从实际出发，科学有效的规划未来的配网工作，科学配置柱上断路器或开关站的保护定值来满足继电保护四性要求,保障配网的安全稳定运行，大力提升电力系统的安全性及可靠性。

参考文献

[1]崔其会.10kV配电线路保护定值的整定探讨[J].供用电,2009.

[2]梁国平.基于10kV配网线路的开关配置和线路保护定值设定原则分析[J].中国高新技术企业,2016.