配网柱上开关优化配置及保护定值设置问题探讨

配网柱上开关优化配置及保护定值设置问题探讨

廖美辉

（国网福建顺昌县供电有限公司福建353200）

摘要：配电网作为联系终端用户与发、输、变电系统的纽带，为保证用户安全、可靠、连续供电起着重要作用。配电网主要由架空（电缆）线路、开关、刀闸、变压器、无功补偿装置、环网柜、电缆分支箱等组成。配电网柱上开关的安装实现了对配电网络的合理分段，正确设置保护定值能够实现电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，以保证其余无故障设备正常运行。文章通过对配电网络中开关运行现状及保护定值配合问题进行分析研究，提出了具体的优化措施，这对实际的工作有一定的借鉴意义。

关键词：配电网；开关优化配置；定值设置

1配电网络及柱上开关运行现状

配电网络庞大、各类配电设备多、供电半径大、网架结构相对复杂，随着近年来加大配网建设和改造资金投入力度，配网供电能力逐步增强，线路联络线比例、满足N-1比例等指标显著提高，但农村配网多处山区，线路走廊清理困难，运行环境恶劣，外力破坏、盗窃和用户供电设施故障问题较为突出；配网自动化水平较低，配网在运行的能够实现“三遥”的开关比率低；柱上开关设备制造厂商多、型号多，配网运行方式灵活，运行开关位置配置不合理，保护定值设置困难，失配点多，存在越级跳闸现象，这些因素直接影响着配网供电可靠性。

2配网线路开关优化配置方案

由调控中心、运检部、各维护供电所共同对配电网络现状、已有柱上开关安装位置、开关运行动作情况、线路运行情况、配网故障情况等进行梳理、分析，确定各片区柱上开关改造方案，最后以馈线为单位制定停电计划，按照方案一次性停电整治。开关整改、开关配置原则建议如下：

（1）配电网采用远后备保护方式，重新梳理配电网络，定时限保护按照逐级配合原则，一般35kV变电站10kV馈线配置2-3级可投入保护柱上开关，110kV变电站10kV馈线配置3-4级可投入保护柱上开关，根据负荷重要性、配电网运行情况在主干线适当位置加装分段开关；（2）较多用户、较长线路、故障率高的分支线增加分支开关；（3）手动开关受其涌流控制器出厂配置限制，速断保护、过流保护电流及时间定值不能灵活设置，梳理在运行的重要的、无法与上下级柱开配合的手动开关将其更换为电动开关；（4）原安装位置不合理的柱上开关如与下级开关电气距离太近多设一级开关保护无法配合等，这类开关可予以拆除或移位；（5）虽为联络线，但在极少运行方式下做联络使用，可在联络线上增加柱上开关并投入保护，以避免后端故障时造成主干线开关跳闸，停电影响范围扩大。特殊方式下作联络开关时临时退出保护；（6）早期安装的无信息记录的手动开关通过收集现场开关信息确认，可继续使用的重新核算定值，不能用的予以更换，旧的柱上开关退出保护做为线路分段开关使用；（6）对于线路长、故障多发线路、用户时户数少、无级差再设保护的线路，采用加装跌落式熔断器保护；（7）部分配网线路供电半径太大，线路末端故障电流较小，变电站10kV出线保护灵敏度不足甚至无灵敏度而导致末端故障无法动作，因此，需通过计算在适当位置加装柱上开关并投入保护，以满足末端线路故障开关保护动作隔离故障要求；（8）新增加的用户线路T点按《中低压配电网规划设计技术导则》要求安装分界负荷开关或断路器。

3配网柱上开关保护定值设置

3.1配网线路保护定值整定总体原则

在配网线路保护定值整定过程中，以《3~110kV电网继电保护装置运行整定规程》（DL/T584-2007）为依据，遵循以下原则：（1）满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的要求；（2）下一级电网服从上一级电网的安全稳定要求，避免出现配电网络故障越级跳闸引起上级电网稳定性破坏事故；（3）当故障发生时，可以对部分选择性进行牺牲，然后采取自投装置和重合闸的方式对配网线路运行过程中的故障进行解决，从而减少因为故障而导致的损失；（4）电力企业必须加强重要用户供电的保护，提高电力设备的安全性和稳定性，促进电力企业经济的快速发展。

3.2柱上开关保护功能配置

配网电动柱上开关需配置的基本保护有：三段式相间定时限过流保护、过负荷保护、重合闸、三段式零序过流保护等；手动开关需配置的保护有：二段式定时限过流保护、涌流保护。

3.3柱上开关保护定值的设定

柱上开关除按保护整定规程计算定值外，尚需考虑以下方面：（1）变电站出线第一基杆及主干线柱上开关保护解除，线路末端或保护级差允许的情况除外；（2）柱上开关一般固有分合闸时间小于等于50ms，上下级柱上开关过流时间级差取确保能正确动作的200ms；（3）对受时间限制的多级柱开根据负荷重要性、故障率等合理选择失配点；（4）对有配置重合闸功能的双PT电动柱上开关投入重合闸检无压功能，单PT柱上开关且其后端无小电源时投入重不检功能；（5）对单电源长线路的主干线末端保护功能投入；（6）对于受电网接线及运行方式限制已无时限配合的馈线，如某县35kV变电站，从电源点到负荷端共四级变电站供电，变电站10kV馈线过流保护时限为0.2s。综合考虑线路负荷、保证线末故障有灵敏度、下级柱开配置等情况，采取馈线第一级柱开速断段与变电站馈线过流段配合方式，确保实现一级柱开配合，对于后端装设的多级柱开，尽量在电流值上进行配合，确无法配合的在定值单备注栏注明并写入继电保护年度整定方案，故障时作辅助判断用。

4某县电网10kV线路柱上开关配置及定值计算实例

5结语

综上所述，电力企业在配网建设、改造过程中，必须根据实际情况合理地配置柱上开关、设置保护定值，以缩小配网线路运行中发生故障时的停电范围，以确保无故障线路的正常运行，提高配网供电可靠性，提高电力企业经济效益。本文根据多年运行实践及整定计算经验分析了配网开关及保护整定存在问题，总结了具体的优化措施，针对性及实用性强。

参考文献：

[1]蔡梅凤，陈芬.继电保护多级配合在农村配电网的探讨及应用[J].科技展望，2016，（27）：72-74.

[2]卢嘉伟.配网线路开关配置和保护定值设定研究[J].中国高新技术企业，2015，（35）：24-25.

[3]蒋喜华.10kV配网线路柱上开关定值整定[J].农村电气化，2014，（08）：21-22.