徐文琪 李晓峰
国网玉树供电公司 815000
摘要：城市配网10kV配网线路的开关配置和保护值设置，必须按照科学原则进行。只有合理配置交换机，设置保护值，才能有效防范配配网络故障和问题，维护配配网络的安全运行，控制配配网络安装成本，降低故障概率，为配配网络创造安全的工作环境，提高配配网络的工作效率。依托城市配电网特殊情况下10kV配电网保护的研究，发现城市配电网实际设置中10kV线路保护存在的问题，并提出相应的建议，发挥各级保障设备的选择性，缩小停电范围，对提高配电网供电的可靠性具有关键意义。
关键词：配网；城市配网10kV；配电线路；整定
1 城市配网10kV配电线路保护整定值概述
目前，10kV配电线路各地差异较大，东部地区相对负荷较大线路较短，西部地区，尤其是偏远地区线路长、负荷。例如，不同城市 10 kV 配电线路携带的用户数量可能大不相同。对于城市配电网中主要用于专用线路供电的约10千瓦配电线路，实际承载的用户数通常只有1-2个等，而对于同一规格的其他线路，可以同时承载多个分支和多个变压器设备。此外，输电线路长度不一致也是一个常见的问题。中国采取了一系列措施，规范输电线路的使用，T线负荷明显减少。根据有关规定，设备保护的参数可以设置，以满足日常需要。
1.1如果故障情况下，13开关后段则可能11开关、12开关会同时动作，不仅要通过电流值来做选择，而且还应该通过时限避开同时动作，造成扩大停电范围。
1.2 电力系统中10kV单相接地允许可以运行2小时，小电流接地系统中，线路可以承受线电压的运行，依次保证供电可靠性。但是随着电网越来越坚强，对电能的质量要求越来越高，负荷转带方式灵活，可以不用长时间故障运行。2020年3月，四川凉山火灾事故就是因为10kV单相故障后，保护运行单相接地运行，导致火灾事故的发生。而且城市电网中人员触电风险越来越大，人员触电后开关不及时跳闸则无法脱离电源，造成更大的伤害。随着国家以人为本的安全理念的发展，尽可能减少人员的触电伤害，减少火灾危害性，建议今后可以考虑10kV线路发生单相故障后保护动作跳闸。
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2 线路保护整定的计算原则与方案
我国城市配网10kV配线保护包括三相重闭、过流和电流快速突破三部分。对于一些特殊的线路结构或特殊的负载线保护，如果这些方法不能满足要求，那么我们可以考虑使用一些其他的保护方法。
2.1 过电流的保护过电流保护通常都是依据躲线路中最大的电流进行整定。以下依据两种情况来整定，最终选择两种状况当中较大值。
2.1.1 整定方法依据躲线路的最大负荷电流进行整定，因为现今调度自动化水平有了很大程度的提升，这就使准确把控所有线路最大的负荷电流成为现实，与此同时也使得过程整体变得更为便捷。依照躲线路的最大负荷电流来整定的时候，必须对负荷自启动系数、保护可靠系数以及继电器返回系数之类因素进行综合考虑。
2.1.2 依据躲线路配变励磁涌流进行整定的计算在一般状况之下，有关变压器励磁涌流全都为额定电流的大约4~6倍。在变压器容量很大的状况下，涌流同样很大。而重合闸设备普遍有着后加速特点，特别是对于城市配网10kV线路而言，通常都会采取后加速方法，所以仅有在过流值将励磁涌流躲过，才可以成功与重合闸重合或是成功为线路进行送电。所以，针对重合闸线路而言，一定要将励磁涌流躲过。由于配电线路的负荷有着分散性特征，因此线路的总励磁涌流和相同容量单台变压设备的励磁涌流比较要更小。依照以上特征，在开展详细整定计算的过程中，能够将励磁涌流的系数适当降低。
2.1.3 校验灵敏度若是近后备采取最小的运行方法，在线路的末端发生故障，其灵敏度大于1.5，对于远后备的灵敏度来说，能够采取线路的最末端较小的配变对故障进行二次检测，而校验的方式采取最小方式的校验，其灵敏度大于1.2。
2.2 这主要包括电流、时间等的整定，其中时间的设定 需要遵循以下思路： 第一，如果配网线路中只配置一只断路器，为了达 到同分线断路器保护相互协调、有效配合的目标，应该 将该断路器的保护动作时限整定为0。 第二，如果整个配网系统中配置了2个或多个智能断路器，而且此供电线路形状为辐射状，就需调整时限整定，自电源端计算，首个断路器11保护动作时限整定：50ms，接下来的余下断路器则可以将保护动作时限设置 成：100ms。电流的速断保护在针对城市配网10kV线路进行整定计算之时，定值计算重点为对灵敏性的相关要求，而为可以有效的确保用户变电所线路，能够对重合闸进行选用。实际计算的过程当中，把下列两种计算数值对比，选用较大数值当做电流的速断保护整定数值。第一整定之时采取躲线路之上的配电变压器的二次侧最大的短路电流。实际计算的过程当中，有关整定方法能够选用根据距离保护装设部位较近线路上最大变压器的低压一侧故障进行整定。第二除了低压的闭锁过流还有复合电压的闭锁过流以外，若是在保护装设部位的变电所主变过流保护属于一般性过流保护之时，主变过流的定值与线路的速断定值属于互相配合。第三校验灵敏度。进行整定计算之时，采取最小的运行方法，在整定过程当中线路保护的范围需要高于线路总长度15%。速断保护能够保护整条线路。
2.3 重合闸整定通常状况下，城市配网10kV配电线路的重合闸全都是选择三相一次的重合闸，而且此重合闸采取后加速方法，其主要是因为此重合闸安装于末级的保护上，所以没有必要与其他保护配合使用。针对重合闸来说，重合停电时间的减少还有重合的成功率属于主要考虑的两个因素，必须尽可能减小用户负荷影响。重合闸的有效成功率具体是通过电弧熄灭的时间还有因为外力造成线路故障状况下短路的物质滞空时间两个因素决定的。电孤熄灭时间一般状况之下都会小于0.5s。针对重合闸来说，考虑了连续性，其取值通常就在0.8~1.5s间；针对农村线路来说，线路负荷大部分情况之下都为照明负荷与很多仅在短时间内作业的小型电动机负荷，只需要很低供电可靠性，就算出现短时的停电，也不会有很大的损失。
3 城市配网10kV配网线路保护定值设定的原则分析
3.1 保护整定的总体原则lOkV配网线路保护整定从整体上应该本着选择性、灵活性、高效性、安全性等基础原则，需要严格依照上一级配网运转、运行整定的具体规定和要求来进行整定，立足于整体来保护主网的安全，实际整定中遇到个别问题、特殊故障时，可以选择性地放弃一部分保护，对应引入重合闸、备自投等设备来发挥补救功能。配网线路保护整定过程中要重点保护一些大型客户、重要客户的稳定用电，而且要尽量确保各项电气设备、电力线路安全、稳定地运转。配网线路保护定值设定也要严格依照特定的规程和规范，例如GB14285中关于继电保护与安全自动装置等的相关规定。如果将断路器安装于配网出线端，要确保其能有效发挥以下关键作用，如三段式相间定时限过流保护，过负荷保护，三相一次重合闸、低频减载等。
3.2 线路保护定值整定的计算方法实际电网系统运行中难免发生短路故障，产生极具危害性的短路电流，此时系统地相与相、相与地之间则可能出现了故障性连接，其中会产生过电流，该电流数值较大，已经超出了设定的额定电流，具体的短路电流大小也和短路点与电源之间的距离有关，对于一些大型电网系统，此短路电流最高达到几万安，难免会对配网的安全造成威胁。
4 总结
虽然城市配网中10kV线路保护装置的配置相对简单，但由于线路的复杂性和负载的变异性，保护装置的选择仍值得关注。根据诸城电网的保护配置和运行经验，建议在新变电站采用综合微机保护。微机保护在电流快断、过流、重合的基础上，还应具有低压（或复杂电压）阻断、限时快速中断等功能，以适应保护模式下线路和负载变化的不同要求。
参考文献
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