【摘要】供電系統(tǒng)是一個(gè)各部分緊密相關(guān)的系統(tǒng),任何一處出現(xiàn)故障,都有可能會對整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行帶來不可估量的損失。10KV配電線路具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣、線路串接級數(shù)較多、變動比較頻繁等特點(diǎn),同時(shí)大多情況下,接線形式都是采用一條線路帶有多臺配電變壓器或者是T接多條支路的樹枝式接線方式。由于線路分支線比較多,負(fù)荷率較低,距離長等原因,故障發(fā)生率也就相對比較高。本文主要詳細(xì)介紹了10kV配電線路的特點(diǎn)、整定的原則及保護(hù)的整定計(jì)算方案等,總結(jié)了10kV配電管理的技術(shù)和措施。
【關(guān)鍵詞】10kV配電線路;重合閘;管理;可靠性
1、10kV配電線路的特點(diǎn)及配電整定的原則
10kV配電線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)它是一致性差,例如有的為用戶專線,只能接帶一、二個(gè)用戶,類似于輸電線路;有的呈放射狀,幾十臺甚至上百臺變壓器接于同一條線路的各個(gè)分支上;有的線路短到幾百米,有的線路長到幾十千米;有的線路由35kV變電所出線,有的線路由110kV變電所出線;有的線路上的配電變壓器很小,最大不過100kVA,有的線路上卻有幾千千伏安的變壓器;有的線路屬于最末級保護(hù),有的線路上設(shè)有開關(guān)站或有用戶變電所等。10kV配電整定的原則為:1)需符合《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50062-92等相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn);2)可靠性、選擇性、靈敏性、速動性應(yīng)嚴(yán)格保障。
2、10kV配電線路保護(hù)的整定計(jì)算方案
(1)開關(guān)站出線(10DL):當(dāng)變壓器采用過電流而不采用差動保護(hù)時(shí),其電源線路較短,例如,電纜長度小于3km時(shí),采用線路———變壓器組保護(hù)裝置(即線路與受電變壓器保護(hù)共用)。
1)速斷動作電流:躲過變壓器低壓側(cè)最大三相短路電流:t=0S。2)過流保護(hù)動作電流:躲過可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流,如干變按Kgh=1.5,如大的風(fēng)機(jī)、水泵等啟動電流,按實(shí)際換算到10kV側(cè)電流,Kgh可能為1.2、1.3等,微機(jī)保護(hù)按廠家提供資料,返回系數(shù)Kgh=0.95。如靈敏度不夠,改為低電壓閉鎖的過電流保護(hù),電流元件按躲開變壓器的額定電流整定,而低電壓閉鎖元件的起動電壓則按照小于正常情況下的最低工作電壓及躲過電動機(jī)自起動的條件來整定。3)對變壓器超溫,瓦斯保護(hù)需跳閘者,變壓器高壓側(cè)設(shè)負(fù)荷開關(guān)帶分勵(lì)脫扣器,作用于跳閘。
(2)開關(guān)站進(jìn)線(8DL):按規(guī)范可不設(shè),本方案設(shè)的目的作為出線保護(hù)及其相關(guān)元件故障如電磁線圈斷路而拒動時(shí)的后備保護(hù)及3~10kV母線的保護(hù)。限時(shí)速斷動作電流:同開關(guān)站所有出線的最大一臺變壓器速斷保護(hù)相配合,配合系數(shù)Kph=1.1。
2.1區(qū)域站10kV出線(5DL)
1)限時(shí)速斷動作電流:同開關(guān)站出線(8DL)限時(shí)速斷保護(hù)相配合,配合系數(shù)Kph=1.1。2)時(shí)限過流動作電流:躲過線路過負(fù)載電流(如大電動機(jī)啟動電流,某些實(shí)驗(yàn)時(shí)的沖擊電流等)。
區(qū)域站10kV分段開關(guān)(2DL):僅設(shè)充電保護(hù),按躲開10kV母線充電時(shí)變壓器勵(lì)磁涌流,延時(shí)t=0.2s動作,充電后保護(hù)退出。
開關(guān)站出線帶2臺及以上變壓器:
1)速斷動作電流:躲過中最大者,t=0s。
2)時(shí)限過流動作電流:躲過線路過負(fù)載電流,t=0.3s。
區(qū)域站至住宅小區(qū)供電線路(單線單環(huán)或雙環(huán)、開環(huán)進(jìn)行):
1)限時(shí)速斷動作電流:同速斷動作電流原則,t=0.4s(同小區(qū)變壓器的高壓熔斷器配合)
2)時(shí)限過流動作電流:同時(shí)限過流動作電流原則,t=0.7s(同小區(qū)變壓器的高壓熔斷器配合)。
區(qū)域站主變低壓側(cè)開關(guān)1DL、3DL:設(shè)過電流保護(hù)(作為主變低后備保護(hù),10kV母線保護(hù)及出線遠(yuǎn)后備保護(hù)),其動作電流按躲過主變的最大負(fù)荷電流(當(dāng)一臺主變故障或檢修時(shí)的負(fù)荷電流及電動機(jī)啟動等),對K-2點(diǎn)要求KL≥2,對K-3點(diǎn)要求KL≥1.2。保護(hù)為一段二時(shí)限,第一時(shí)限1.1s跳10kV分段開關(guān),第二時(shí)限1.5s跳本側(cè)開關(guān)。
2.2關(guān)于時(shí)間級差說明
對微機(jī)保護(hù),開關(guān)站△t為0.3s,對區(qū)域站為提高可靠性△t為0.4s。對電磁繼電器保護(hù),選精度較好的時(shí)間繼電器,△t在開關(guān)站,區(qū)域站△t均為0.4s。
為避免CT飽和,可采用保護(hù)與測量CT分開,用不同的變比,如保護(hù)用300/5A等。
3、重合閘及有關(guān)保護(hù)選型
①重合閘:10kV配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘,由于安裝于末級保護(hù)上,所以不需要與其他保護(hù)配合。
重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時(shí)間,以使用戶負(fù)荷盡量少受影響。重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時(shí)間、外力造成故障時(shí)的短路物體滯空時(shí)間(如:樹木等)。電弧熄滅時(shí)間一般小于0.5s,但短路物體滯空時(shí)間往往較長。因此,對重合閘重合的連續(xù)性,重合閘時(shí)間采用0.8~1.5s;農(nóng)村線路負(fù)荷多為照明及不長期運(yùn)行的小型電動機(jī)等負(fù)荷,供電可靠性要求較低,短時(shí)停電不會造成很大的損失。為保證重合閘的成功率,一般采用2.0s的重合閘時(shí)間。實(shí)踐證明,將重合閘時(shí)間由0.8s延長到2.0s,將使重合閘成功率由40%以下提高到60%左右。
②有關(guān)保護(hù)選型:10kV線路保護(hù)裝置的配置雖然較簡單,但由于線路的復(fù)雜性和負(fù)荷的多變性,保護(hù)裝置的選型還是值得重視的。根據(jù)諸城電網(wǎng)保護(hù)配置情況及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),建議在新建變電所中應(yīng)采用保護(hù)配置全面的微機(jī)保護(hù)。微機(jī)保護(hù)在具備電流速斷、過電流及重合閘的基礎(chǔ)上,還應(yīng)具備低壓(或復(fù)壓)閉鎖、時(shí)限速斷等功能,以適應(yīng)線路及負(fù)荷變化對保護(hù)方式的不同要求。
4、提高配電可靠性的措施
4.1加強(qiáng)可靠性管理,提高可靠性管理水平
1)加強(qiáng)組織制度建設(shè),完善管理網(wǎng)絡(luò):把供電可靠性管理工作作為整個(gè)管理工作的重中之重,不斷加大可靠性管理力度,建立健全供電可靠性管理體系。2)認(rèn)真貫徹新規(guī)程,加強(qiáng)可靠性專業(yè)的培訓(xùn),做好評價(jià)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析工作。3)加強(qiáng)基礎(chǔ)資料的積累和完善。為編制運(yùn)行方式、檢修計(jì)劃和制定有關(guān)生產(chǎn)管理措施提供詳實(shí)、準(zhǔn)確的決策依據(jù),同時(shí)也為電網(wǎng)可靠性評估提供計(jì)算依據(jù)。4)強(qiáng)調(diào)專業(yè)間的配合。可靠性管理要廣泛參與到配電管理、新增用戶送電方案審批、停電計(jì)劃會簽與審核、計(jì)劃外停電的批準(zhǔn)、城網(wǎng)改造設(shè)計(jì)等各項(xiàng)工作中去。5)加強(qiáng)停電計(jì)劃的合理性、周密性。各基層單位在安排生產(chǎn)計(jì)劃時(shí),堅(jiān)持計(jì)劃停電“先算后?!保畲笙薅鹊販p少重復(fù)性停電、縮短計(jì)劃停電時(shí)間。
4.2重視技術(shù)進(jìn)步,不斷提高設(shè)備裝備水平
1)提高電網(wǎng)裝備水平,積極采用新技術(shù)、新設(shè)備,如真空斷路器、SF6斷路器、柱上真空開關(guān)、金屬氧化物避雷器、硅橡膠絕緣子、交聯(lián)電纜等,減少因設(shè)備質(zhì)量問題、試驗(yàn)周期短造成的不必要停電。同時(shí),對變電所進(jìn)行無油化改造。2)依靠科技進(jìn)步逐步實(shí)現(xiàn)輸、變、配電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修,通過在線檢測、鹽密指導(dǎo)清掃、帶電測溫、油務(wù)監(jiān)督等先進(jìn)的測試手段和科學(xué)的分析評估方法,掌握設(shè)備的性能,指導(dǎo)設(shè)備的檢修;變電設(shè)備涂刷RTV,延長清掃周期。3)采取有效措施,增強(qiáng)事故處理能力:a.針對樹線矛盾突出的地方,更換絕緣導(dǎo)線;b.在變電所裝設(shè)小電流接地選線裝置,在線路上安裝故障指示器,縮短故障查尋時(shí)間;c.積極進(jìn)行職工技術(shù)素質(zhì)培訓(xùn),提高職工進(jìn)行事故處理的水平;d.加強(qiáng)對用戶的安全管理,指導(dǎo)用戶進(jìn)行安全用電,向用戶推薦電力新技術(shù)、新設(shè)備,盡力減少因用戶原因造成的系統(tǒng)故障。
5、結(jié)束語
本方案已經(jīng)經(jīng)過多年運(yùn)行考驗(yàn),符合可靠性、速動性、選擇性、靈敏性四性原則,對區(qū)域站,動作時(shí)間小于1s,保證了10kV各設(shè)備和線路的熱穩(wěn)定,同反時(shí)限過流相比,動作時(shí)間準(zhǔn)確、誤差小、容易整定、選擇性好。多次動作,未出現(xiàn)誤動情況,保證了供電的可靠性。