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【摘要】针对10千伏线路继电保护的整定计算中存在的问题，提出了解决的方法。
【关键词】10千伏线路；继电保护；整定计算
10千伏配电线路结构复杂，有的是用户专线，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几十米，有的线路长到几十千米；有的线路上配电变压器容量很小，最大不超过200千伏安，有的线路上却达几千千伏安的变压器总容量；有的线路上设有用户变电站等。
1.10千伏线路的具体整定计算问题
对35千伏输电线路而言，一般无T接负荷，至多T接一、二个集中负荷。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况都能够计算，一般均满足要求。但对于10千伏配电线路，由于以上所述的特点，在整定、运行中会碰到一些具体问题，整定计算时需做一些具体的、特殊的考虑，以满足保护的可靠性、选择性、灵敏性、速动性要求。
2.10千伏保护整定应考虑系统运行方式
在继电保护的整定计算中，一般都要考虑电力系统的最大与最小运行方式。
最大运行方式是指在被保护对象末端短路时，系统的等值阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。
最小的运行方式是指在被保护对象末端短路时，系统等值阻抗最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
3. 保护整定计算的基础，短路电流计算，电路电流计算的基础是标幺值。
标幺值：基准功率Sj=100MVA，基准电压Uj=平均线压，基准电流Ij=SjUj3 ，基准阻抗Zj=UjIj3 =Uj2Sj
4.整定计算方案
10千伏线路的保护，一般采用瞬时电流速断（Ⅰ段）、定时限过电流（III段）及三相一次重合闸构成。特殊情况灵敏度不满足要求时，按满足灵敏度计算；配电变压器容量较大时采用带0.06秒小延时的速断保护；重要用户或带电机用户电流保护不能满足要求的采用反时限过流保护。
4.1瞬时电流速断保护
由于10千伏线路一般为多级保护的最末级，或最末级用户变电站保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电站的线路，选择性靠重合闸来纠正。分为两种类型进行整定计算。
a.放射状类型：单侧电源线路的电流速断保护定值，按双侧电源线路的方向电流速断保护的方法按躲过本线路末端（主要考虑主干线）最大三相短路电流整定。时限整定为0秒。计算公式如下：
式中：KK为可靠系数，取 1.3；
为本线路对侧或两侧故障最大三相短路电流的数值。
b.专线类型：接入供电变压器的终端线路（含T接供电变压器或供电线路）：时限整定为0秒。
如变压器装有差动保护，线路电流速断保护定值允许按躲过变压器其他侧母线三相最大短路电流整定，计算公式同上， 表示变压器其他侧故障时流过本线路最大三相短路电流。
如变压器以电流速断作为主保护，则线路电流速断保护应与变压器电流速断保护配合整定，计算公式如下：
式中： 为并联运行变压器装设的电流速断定值；
n为并联变压器台数；
。
C.电流速断保护应校核被保护线路出口短路的灵敏系数，校验灵敏度：Klm=IminIdz ≥1.3，1.4，1.5-50km，20～50km，0～20km，灵敏度不满足要求时按满足灵敏度整定取值。
4.2 定时限过电流保护
时间按配合关系整定，取△t=0.3～0.5s。
定值计算公式：
式中： 为线路过电流保护定值；
为本线路的最大负荷电流；
；
0.85～0.95；
在农村电网中，10千伏配电线路上所带的配电变压器比较多，配电变压器的负荷性质也比复杂，负荷曲线的变化往往随季节、时间以及负荷性质的变化而变化。并且在农网中新上的配电变压器随意行也比较大。而我们的过流保护定值不可能经常性变动，这就容易发生10KV线路过流保护的定值与线路最大负荷不适应而引起误动的情况。
如何确定线路最大负荷就成为了计算过流保护的关键因素最大负荷若是按配变容量计算，其结果往往不切合实际。以濮阳县35千伏清河头变电站的河6#河鲁10千伏出线为例，在该线路上共有配变96台，总容量5740千伏安，而整个35千伏文留变电站的主变容量才5000千伏安。结合濮阳县农村电网的实际情况，我们经常采用下列三种方法来确定保护定值计算时的最大负荷。
a.负荷预测法
负荷预测法就是在计算最大负荷前，首先搜集该线路前几年出现的最大负荷，用负荷预测的方法，预测在该保护定检周期内有可能出现的最大负荷，这样就使得该线路的负荷变化在预测的范围之内了，不至于出现误动的情况，负荷预测的方法有年递增率法、平均法、时间序列法、因果分析法等等预测的方法很多，可以根据实际情况自行选取。
b.负荷统计分析法
负荷统计分析法就是根据配电线路上所带的配变的容量、负荷性质等数据，对这些数据进行整分析，从中找出其用电规律，根据这些规律来确定最大负荷。可用下式来表达
Ifhmax = Ky* Kt* （Kx1ΣIE1+ Kx2ΣIE2 + Kx3ΣIE3+¨¨）
其中Ifhmax——线路最大负荷电流
Ky——负荷余度系数，取1.2～1.5
Kt——各类性质的配变同时系数，农网中一般为0.2～0.5。
Kx1——需用系数，乡镇企业配变取0.5～0.7，农村生活照明配变0.7～0.8，农副产品加工配变0.6 ～0.7，排灌用配变0.5～0.8。
ΣIE1——各类用电性质配变的额定电流总加。
C.设备极限法
在继电保护中，继电保护的最终目的就是使电网中的设备不受和少受故障量的冲击。依此为依据，我们在计算10KV线路过流保护定值时，可以不考虑线路的最大负荷电流，按给该线路供电的设备所能供的最大负荷计算。
仍以濮阳县35千伏清河头变电站河6#河鲁线为例，该线路的其他参数为：CT为200/5，线路型号为LGJ-70。断路器型号为ZW28-10/1250A/20kA，二次设备为综合自动化装置。根据这些参数可以知道，本线路的供电瓶颈为CT，其最大供电能力为220安，则该线路的过流保护一次定值可取220安。
4.3三相一次重合闸
配电线路一般采用后加速的三相一次重合闸，由于安装于末级保护上，所以不需要与其他保护配合。考虑的主要是重合闸的重合成功率，以使用户负荷尽量少影响。根据有关统计分析，架空线路的瞬时性故障次数，约占故障次数的70%左右，重合闸的成功率约50%～70%。因而重合闸对电力系统供电可靠性起了很大的作用。
单侧电源线路的三相一次重合闸动作时间不宜小于1秒。
双侧电源线路的三相重合闸时间，除了考虑单侧电源线路重合闸的因素外，还应考虑线路两侧保护装置，以不同时间切除故障的可能性。对于多回线并列运行的双侧电源线路的三相一次重合闸，其无电压检定侧的动作时间不宜小于5秒。
参考文献
[1]继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14285-2006。
[2]3kv～110kv电网继电保护装置运行整定规程DL/T584-2007。
[3]大型发电机变压器继电保护整定计算导则DL/T684-1999。
【关键词】10千伏线路；继电保护；整定计算
10千伏配电线路结构复杂，有的是用户专线，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几十米，有的线路长到几十千米；有的线路上配电变压器容量很小，最大不超过200千伏安，有的线路上却达几千千伏安的变压器总容量；有的线路上设有用户变电站等。
1.10千伏线路的具体整定计算问题
对35千伏输电线路而言，一般无T接负荷，至多T接一、二个集中负荷。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况都能够计算，一般均满足要求。但对于10千伏配电线路，由于以上所述的特点，在整定、运行中会碰到一些具体问题，整定计算时需做一些具体的、特殊的考虑，以满足保护的可靠性、选择性、灵敏性、速动性要求。
2.10千伏保护整定应考虑系统运行方式
在继电保护的整定计算中，一般都要考虑电力系统的最大与最小运行方式。
最大运行方式是指在被保护对象末端短路时，系统的等值阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。
最小的运行方式是指在被保护对象末端短路时，系统等值阻抗最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
3. 保护整定计算的基础，短路电流计算，电路电流计算的基础是标幺值。
标幺值：基准功率Sj=100MVA，基准电压Uj=平均线压，基准电流Ij=SjUj3 ，基准阻抗Zj=UjIj3 =Uj2Sj
4.整定计算方案
10千伏线路的保护，一般采用瞬时电流速断（Ⅰ段）、定时限过电流（III段）及三相一次重合闸构成。特殊情况灵敏度不满足要求时，按满足灵敏度计算；配电变压器容量较大时采用带0.06秒小延时的速断保护；重要用户或带电机用户电流保护不能满足要求的采用反时限过流保护。
4.1瞬时电流速断保护
由于10千伏线路一般为多级保护的最末级，或最末级用户变电站保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电站的线路，选择性靠重合闸来纠正。分为两种类型进行整定计算。
a.放射状类型：单侧电源线路的电流速断保护定值，按双侧电源线路的方向电流速断保护的方法按躲过本线路末端（主要考虑主干线）最大三相短路电流整定。时限整定为0秒。计算公式如下：
式中：KK为可靠系数，取 1.3；
为本线路对侧或两侧故障最大三相短路电流的数值。
b.专线类型：接入供电变压器的终端线路（含T接供电变压器或供电线路）：时限整定为0秒。
如变压器装有差动保护，线路电流速断保护定值允许按躲过变压器其他侧母线三相最大短路电流整定，计算公式同上， 表示变压器其他侧故障时流过本线路最大三相短路电流。
如变压器以电流速断作为主保护，则线路电流速断保护应与变压器电流速断保护配合整定，计算公式如下：
式中： 为并联运行变压器装设的电流速断定值；
n为并联变压器台数；
。
C.电流速断保护应校核被保护线路出口短路的灵敏系数，校验灵敏度：Klm=IminIdz ≥1.3，1.4，1.5-50km，20～50km，0～20km，灵敏度不满足要求时按满足灵敏度整定取值。
4.2 定时限过电流保护
时间按配合关系整定，取△t=0.3～0.5s。
定值计算公式：
式中： 为线路过电流保护定值；
为本线路的最大负荷电流；
；
0.85～0.95；
在农村电网中，10千伏配电线路上所带的配电变压器比较多，配电变压器的负荷性质也比复杂，负荷曲线的变化往往随季节、时间以及负荷性质的变化而变化。并且在农网中新上的配电变压器随意行也比较大。而我们的过流保护定值不可能经常性变动，这就容易发生10KV线路过流保护的定值与线路最大负荷不适应而引起误动的情况。
如何确定线路最大负荷就成为了计算过流保护的关键因素最大负荷若是按配变容量计算，其结果往往不切合实际。以濮阳县35千伏清河头变电站的河6#河鲁10千伏出线为例，在该线路上共有配变96台，总容量5740千伏安，而整个35千伏文留变电站的主变容量才5000千伏安。结合濮阳县农村电网的实际情况，我们经常采用下列三种方法来确定保护定值计算时的最大负荷。
a.负荷预测法
负荷预测法就是在计算最大负荷前，首先搜集该线路前几年出现的最大负荷，用负荷预测的方法，预测在该保护定检周期内有可能出现的最大负荷，这样就使得该线路的负荷变化在预测的范围之内了，不至于出现误动的情况，负荷预测的方法有年递增率法、平均法、时间序列法、因果分析法等等预测的方法很多，可以根据实际情况自行选取。
b.负荷统计分析法
负荷统计分析法就是根据配电线路上所带的配变的容量、负荷性质等数据，对这些数据进行整分析，从中找出其用电规律，根据这些规律来确定最大负荷。可用下式来表达
Ifhmax = Ky* Kt* （Kx1ΣIE1+ Kx2ΣIE2 + Kx3ΣIE3+¨¨）
其中Ifhmax——线路最大负荷电流
Ky——负荷余度系数，取1.2～1.5
Kt——各类性质的配变同时系数，农网中一般为0.2～0.5。
Kx1——需用系数，乡镇企业配变取0.5～0.7，农村生活照明配变0.7～0.8，农副产品加工配变0.6 ～0.7，排灌用配变0.5～0.8。
ΣIE1——各类用电性质配变的额定电流总加。
C.设备极限法
在继电保护中，继电保护的最终目的就是使电网中的设备不受和少受故障量的冲击。依此为依据，我们在计算10KV线路过流保护定值时，可以不考虑线路的最大负荷电流，按给该线路供电的设备所能供的最大负荷计算。
仍以濮阳县35千伏清河头变电站河6#河鲁线为例，该线路的其他参数为：CT为200/5，线路型号为LGJ-70。断路器型号为ZW28-10/1250A/20kA，二次设备为综合自动化装置。根据这些参数可以知道，本线路的供电瓶颈为CT，其最大供电能力为220安，则该线路的过流保护一次定值可取220安。
4.3三相一次重合闸
配电线路一般采用后加速的三相一次重合闸，由于安装于末级保护上，所以不需要与其他保护配合。考虑的主要是重合闸的重合成功率，以使用户负荷尽量少影响。根据有关统计分析，架空线路的瞬时性故障次数，约占故障次数的70%左右，重合闸的成功率约50%～70%。因而重合闸对电力系统供电可靠性起了很大的作用。
单侧电源线路的三相一次重合闸动作时间不宜小于1秒。
双侧电源线路的三相重合闸时间，除了考虑单侧电源线路重合闸的因素外，还应考虑线路两侧保护装置，以不同时间切除故障的可能性。对于多回线并列运行的双侧电源线路的三相一次重合闸，其无电压检定侧的动作时间不宜小于5秒。
参考文献
[1]继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14285-2006。
[2]3kv～110kv电网继电保护装置运行整定规程DL/T584-2007。
[3]大型发电机变压器继电保护整定计算导则DL/T684-1999。