10kv配网合环转电对继电保护影响评估

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1、10kV配网合环转电对继电保护影响评估　　【摘要】10kv配网所涉及的面积范围通常比较广，再加上各方面的原因，使其在运行过程中常会出现一些故障。一旦导致严重事故发生，必将影响到整个电力系统的正常运行，因此必须采取有效的继电保护措施。【关键词】10kv配网；合环转电；继电保护配网一般都有两大特征：一是结构呈环网状，二是开环运行，而且，每一个负荷都由相应的母线供电。在对线路进行检查时，合环与解环有利于缩短停电的时间，使供电的可靠性得到一定的保证，但其引起的环流很有可能会阻碍配电网的正常工作。在进行合环工作前，需遵

2、循规定的操作原则，借助计算模型对合环转电进行综合分析，以保证在工作时设备不会出现过载现象，而在实际中，即使设备没有过载，但由于电流过大等原因，可能会出现保护误动作、短路等情况，因此必须对其进行继电保护。110kv配网合环转电的分类10kv配网合环转电通常有3种形式：（1）两个110kv的变电站的10kv馈线合环；（2）两个220kv的变电站的10kv馈线合环；（3）220kv变电站的10kv馈线与110kv变电站的10kv馈线合环。6从拓扑结构上看，10kv的母线至合环开关的网络结构基本一致，但母线的电压和系

3、统等值的阻抗不同。210kv配网的保护策略2.1反时限过电流保护反时限过电流保护虽然外部接线比较简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器及集成电路构成的继电保护装置。这种保护方式目前主要应用于一般用户端的进线开关处保护，不推荐使用在变电站10kV出线开关处。2.2定时限过电流保护在10kV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继

4、电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。2.3瞬时电流速断保护6瞬时电流速断保护的原理与定时限过电流保护基本相同。只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。它一般用在单电源辐射线上，动作电流整定最基本的方法是按躲过本线路末端母线故障的最大故障电流整定，以保证相邻下一级出线或变压器故障时，不至越级动作。又因无时限，所以称为瞬时电流速断保护。瞬时电流速断保护，其保护性能好坏的主要标志是保护区的大小，一般情况下保护性能很差，保护区比较小，以致影响与相邻线路的

5、配合。此时需增加或改用定时限过电流保护。3合环转电对馈线保护的影响3.1稳态电流和冲击电流一般情况下，有很多因素都会对稳态电流造成影响，如两条馈线的电压差、馈线阻抗以及合环总阻抗等，可参照这些因素对稳态电流进行计算。在合环工作进行中，合环常会产生一股冲击电流，异常强大而且时间非常短，在实际计算中，初始负荷常被忽略不计，通过环路电流以及相关系数对冲击电流进行计算。3.2合环过程中对保护的影响3.2.1稳态电流的影响若要合环稳态电流不会造成限时速断保护电流定值误动作，则需满足：Ip≤ILmax≤一次值3000A，

6、即馈线最大载流量不超过3000A。由于在配置馈线TA选型时需要考虑一次侧额定电流ITA与线路最大载流量ILmax匹配，若要合环稳态电流不会造成定时限过流保护误动作，则需满足：Ip≤ILmax≤1.3ITA，化简得ITA/ILmax≥0.86即馈线TA一次侧额定电流与馈线最大载流量之比不低于0.8。综上，在满足ILmax≤3000A和ITA/ILmax≥0.8的条件下，合环稳态电流不会超过相间电流保护定值，因此，可以保证不会造成相间电流保护误动作。3.2.2冲击电流的影响一般情况下，合环转电最大有效值电流出现在

7、合环后的半个周期，当冲击系数为1.9时，为环路电流有效值的1.62倍，即合环冲击电流Im=1.62·Ip。其中Ip为合环后稳态电流的有效值。在遵循合环转电操作，即合环过程中不能引起主变和线路过载的基本原则下，稳态潮流不能超过馈线最大载流量ILmax，即Ip≤ILmax，若要合环冲击电流不会造成限时速断电流保护误动作，则需满足1.62·Ip≤1.62·ILmax一次值3000A，化简得，ILmax≤1852A，即馈线最大载流量不超过1852A。3.2.3开关遮断容量问题实际合环两馈线是由很多分支线构成，并且流过

8、负荷电流，在合环期间需要考虑发生短路故障时，短路电流是否有助增影响，并校核开关的遮断容量问题。610kv馈线经由合环开关形成电磁环网，馈线负荷由A站10kv馈线和B站10kv馈线供电。合环路径上的故障。此时，故障电流均由馈线相应A站、B站上级系统提供，A站或B站对开关所承受故障电流均无助增影响；分支馈线上的故障。此时，分支开关上的故障电流由A站、B站上级系统共同提供，因此，分支开关所承受故障电流有显