浅议配网供电系统继保整定若干问题及其处理

陈静璇

浅议配网供电系统继保整定若干问题及其处理

陈静璇

（福建省电力有限公司泉州供电公司 福建泉州 362000）

随着科技时代的到来，人民生活质量的提高，电能已经成为人们生活中不可或缺的一个重要组成部分。各行各业对于电力的依赖性都很强，那么一旦电网供电出现问题将导致一系列社会问题的产生。本文针对影响配网供电系统安全运行的因素，做出合理有效的应对方案，极大保障供电系统安全顺利的运行。

配电线路；继电保护器；应对措施

1 引言

随着科学经济水平的提升，商业时代对于电能的需求也在稳步提升，所以用电负荷也在不断的变化。电力系统的电网结构经过大力调整之后，得到了改善却也比以前更加复杂。城市配电系统以在短路、接地的状况下，快速有效、有选择性的清除故障为主要目标，提高对城市配电系统的保护功能，保证配电系统安全可靠地运行。在对继电保护装置进行选择的时候，主要要求有以下四点：可靠性、灵敏性、速冻性、选择性。

2 电流保护

单侧电源和辐射性配电网是现在我国中低压配电网中较为常见的配电模式，在对配电线路保护上主要使用通过电流、三相一次重合闸及切断电流，过电流保护主要分为三层。馈线保护装设在变电站内靠近母线的馈线断路器处，一般配置传统的三段式电流保护，即：瞬时电流速断保护、过电流保护和定时限电流速断保护。其中瞬时电流速断保护通过躲过线路末端的故障产生的最大三相短路电流的方法整定，不能保护线路全长；过电流保护按照躲线路最大负荷电流并与相邻线路的过电流保护配合的方法整定，作相邻线路保护的远后备，能够保护相邻线路的全长；定时限电流速断保护按照线路末端故障有灵敏度并与相邻线路的瞬时电流速断保护配合的方法整定，能够保护本线路全长。

另外，对非全电缆线路，配置三相一次重合闸，保证在馈线发生瞬时性故障时，快速恢复供电。对于不存在与相邻线路配合问题的终端线路，为简化保护配置，一般采用瞬时电流速断保护加过电流保护组成的二段式保护，再配以三相一次重合闸（前加速）的保护方式，其中电流速断保护按照线路末端故障有灵敏度的方法整定，能够保护全线。下面主要介绍三种电流整定的计算方法。

（1）躲过最大负荷电流整定：按要求躲过线路中的最大负电流时，要注意负荷的自启动系数、继电器返回系数和保护可靠系数。运用公式KZ=KK×Izp/Kf，其中KZ为综合系数（为计算方便，讲自启动系数、继电器返回系数和保护可运行系数并合为综合系数），KK为可靠系数，取1.1～1.2；Izp为负荷自动系数，取1～3；Kf为返回系数。取0.85。微机保护可以根据以上参数来获得，电流过量的定制由以上公式演化而来：Idz1=KZ×Ifhmax，其中Idz1为一次过流值，KZ为综合系数取值在1.7～5之间，负荷电流较小时取较大系数，负荷电流较大时取较小系数，Ifhmax为最大负荷电流，在具体计算时采取设备最大负荷电流即可。

（2）躲过励磁涌流整定：配电线路负荷具有分散性功能，导致线路比同容量的单台变压器的励磁涌流要小。但是因为变压器的励磁涌流总在电路额定电流的5倍左右，在重合闸关键的电流交换位置，线路要避过励磁涌流，并且在实际计算中，系数可适当的缩小。公式：Idz1=KK×Kcl×Sez/（×Ue），其中Kcl为涌流系数取值1～5的范围内，变压器总容量较大或较小都取最大值；Sez为线路配置变量总容量；Ue为线路额定电压取值为10kV。

（3）校验灵敏度：远后备灵敏度可选择最末段的较小配变二次侧事故，灵敏度取值大于或等于1.2；近后备取决最小运行方式下线路末端事故故障，灵敏度取值大于或者等于1.5。公式：Km1=Iidmin1/Idzl≥1.25，Km2=Iidmin2/Idzl≥1.2，其中，Iidmin1为线路最末端最小短路电流，Iidmin2为第二次；Idzl是过流整定值。

3 基于重合闸、熔断器、分断器等自动化电器的馈线保护

（1）断路器的电流型馈线保护如果骚动，将导致整条馈线断电。所以，为了故障区段能够自动隔离，并且快速的恢复对非故障区段的供电，配电网经常会采用基于重合器、熔断器、分断器等自动化电器组成的馈线保护。可能各元件之间的配合受到破坏可能是因为DG的引入，导致供电可靠性和供电质量受到影响。馈线的自动化保护方案，通过重合器在线路故障时的重合功能，分断器的记忆功能记录重合器分闸次数，且达到预先整定动作次数之后分闸状态会自动分闸并闭锁，隔离线路故障区段。其中很容易导致重合器误动、相邻线路的瞬时速断保护误动、分断器计数不正确的问题出现。

配电线路一般采取的三项一次唱合闸都是后加速的，安装于末级保护上，因此不需要与其他保护配合。为了提高重合闸对电流通过的成功效率，所以重合闸一般采用通过的时间为2s。重合闸通过负荷的成功几率及缩短重合停电时间是影响重合闸使用户负荷的主要因素。在实践中，重合闸的时间从0.8s延长至2.0s，可以使成功效率提高20%多。

（2）重合器与熔断器配合的馈线自动化保护方案，主要是因为重合器能够具有重合功能，而且具有开断特性兼双时性的优势，熔断器在线路中出现不通过大电流的情况下，电流流过熔体或熔丝因为热量产生会将熔体或熔丝熔断，从而实现隔离线路故障区段，并且熔断器通常安装在配电变压器的高压侧或线路末端及线路分支处。其中很容易造成重合器误动或相邻线路的瞬时速断保护误动、重合失败或非同期合闸、重合器与熔断器之间的配合破坏。

对继电保护装置的影响主要表现在励磁涌流值大小和变压器容量。变压器涌流最大值一般可以达到额定电流的7倍左右，并且变压器容量越小励磁涌流倍数越大。二段式电流保护中因为电路速断保护要兼顾保持灵敏度，所以动作电流值一般都是取最小值，尤其是在长线路或者是系统阻抗大时，这个现象最明显。配电线路里面装有大量的配电变压器，因此在这些线路投入到使用时，配电变压器接在线路上，合闸的那一刻，系统阻抗会变小，时间的常数会变大，同时还会有较大量的涌流。励磁涌流值极度有可能会大于装置整定值，导致保护技能误动。

4 改进措施

电网结构主要有单电源辐射型结构、手拉手供电结构、地方小电源并网连接的双电源结构以及可重构的配电网结构等。下面是针对电网结构构成中可能出现的问题，作出具有针对性的应对措施。

4.1 设置阶段式电流保护

在配电系统中，单电源结构、手拉手结构、重构结构，目前对于继电保护依然处于二段或者三段式时限配合电压闭锁时的电流保护等。阶段式的电流保护如：电压闭锁、距离和时限配合，这区间发生故障则要经过0.4s左右或者是通过延长时间才能切除。其选择性主要是通过定制和时限的配合来获取。阶段式电流保护还有灵敏度低、整定计算过程太过复杂、动作性在电网运行方式上不灵便的问题。不过目前，线路两端都装设阶段式的方向电流保护、方向电压闭锁电流保护或者带方向的距离保护，主要是对于继电保护的配置的一种模式。

4.2 缩小保护区

在电网改造之后，配网与电源间的电气距离会变小，系统的短路容量会增加加大短路的危害性，因此，为了避免严重的后果不可延时切除故障。另外，因为配网改造所致供电半径与供电线路长度缩小，线路两端在短路时短路电流的差距缩小。所以，要通过躲过末端短路最大电流整定的无时限电流保护速断保护1段保护区或者没有保护区来保护电网安全。而显示电流速断保护2段需要与另一端线路1段配合在一起，它们之间的定值因为难以确定，所以会导致线路大部分区段故障要经过0.4s或者更长时间才可以进行切除。

4.3 更新继电保护装置及技术

综合配电系统，优先考虑肿脸比较方式来加快继电保护的动作速度是一个明智的选择。因为考虑当前的经济技术条件，在未来电流差动保护价格大幅度下降之后，依然可以考虑使用电流差动保护。由于配电系统的发展和更新，给继电保护解决了许多技术上的问题，同样的也带来了许多新的问题，制定了更加严格的要求。由于传统的继电保护装置与配置方式难以满足现在电网的需要，电网系统需要对配电性能更加优越的继电保护装置。另外，因为现代各种通信技术在逐步成熟，设备大幅度降价，所以在研制或者组成性能更加优秀的中低压系统继电保护已经不再是阻碍电网保护装置的重要因素。大力推广中低压电网在无延时的快速保护是有关部门在配置保护宣传的重要措施。在配网供电系统的实际运行中，运用先进的设备和管理手段可以有效的解决运行故障，提高运行效率。在科技不断发展的今天，企业在不断管理和不断地进行优化，供电系统也在得到不断的优化，提高供电系统在实际生活中的运行效率。

5 结束语

本文主要通过对继电保护工作的开展过程详细叙述，和针对有关问题的相应措施进行阐述，总结实际经验。以预防继电保护装置保障电器设备安全运行，调整整定过程中线末不能兼顾灵敏度和躲负荷的问题。保证配网安全可靠地运行，保证线路末端的灵敏度，对于远后备灵敏度不够的状况加装负荷装置。同时，对继电保护器在同行业或者是电气设备或者是控制系统同样有复效和整定的效果。

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1004-7344（2016）31-0133-02

2016-10-21