配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定運(yùn)行現(xiàn)狀分析與建議

陳　玉（安慶供電公司，安徽　安慶　246003）

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配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定運(yùn)行現(xiàn)狀分析與建議

陳玉（安慶供電公司，安徽安慶246003）

通過分析了安慶地區(qū)配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定運(yùn)行現(xiàn)狀，存在的問題，并提出提高配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定運(yùn)行水平的措施建議。

配電網(wǎng)；保護(hù)；整定；運(yùn)行

配電網(wǎng)是從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能，并通過配電設(shè)施就地或逐級配送給各類用戶的電力網(wǎng)絡(luò)，主要由架空線路、電纜線路、開關(guān)站（開閉所）、環(huán)網(wǎng)單元（環(huán)網(wǎng)柜）、分段開關(guān)（柱上開關(guān)）、配電室（配電站、箱式變電站）、柱上變壓器等組成。隨著對供電服務(wù)質(zhì)量要求不斷提高，電力改革配電增量電力市場的放開，配電網(wǎng)作為向用戶送電的最后一環(huán)，其安全可靠運(yùn)行變得日益重要。繼電保護(hù)作為配電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要保障，其配置和整定運(yùn)行在保障配電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行中發(fā)揮重要作用。優(yōu)化設(shè)計(jì)的保護(hù)整定運(yùn)行方案，可在目前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和一次運(yùn)行方面不變的情況下，準(zhǔn)確、迅速的隔離故障，以保證其他線路供電可靠性，反之，如果保護(hù)整定不當(dāng)，則會造成越級跳閘，造成停電范圍擴(kuò)大，并給故障查找造成困難，延遲恢復(fù)送電時(shí)間，影響供電可靠性。本文分析了地區(qū)配電網(wǎng)整定運(yùn)行現(xiàn)狀，存在的問題，并提出部分改進(jìn)建議。

1　配網(wǎng)保護(hù)運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1安慶配網(wǎng)規(guī)模簡介

截至2015年12月31日，安慶市轄區(qū)內(nèi)配網(wǎng)電源點(diǎn)有220kV變電站1座，110kV變電站14座，35kV變電站4座；10kV開閉所已運(yùn)行33座，10kV運(yùn)行出線405條。

1.2保護(hù)配置情況

變電站10kV饋線配置了微機(jī)線路保護(hù)，10kV開閉所進(jìn)線、分段及出線均配置了微機(jī)線路保護(hù)或撥碼型簡易微機(jī)保護(hù)，環(huán)網(wǎng)柜（高壓分支箱）一般用于作為線路分支線或解環(huán)點(diǎn)，配置了負(fù)荷開關(guān)或斷路器，柱上開關(guān)一般配置了涌流控制器等簡易型微機(jī)保護(hù)，配電室高壓柜一般用于連接終端變壓器，配置了負(fù)荷開關(guān)和熔斷器。

1.3保護(hù)整定及運(yùn)行情況

變電站10kV饋線保護(hù)由調(diào)控中心整定并出具正式定值單，由變電檢修人員調(diào)整執(zhí)行。開閉所保護(hù)由調(diào)控中心整定并出具正式定值單，按整定原則其進(jìn)線及分段保護(hù)退出，只整定出線保護(hù)，配電運(yùn)檢室和恒通農(nóng)電公司按定值單執(zhí)行。環(huán)網(wǎng)柜（高壓分支箱）開關(guān)一般僅用于倒閘操作，大部分僅配置了負(fù)荷開關(guān)，少量配置了斷路器，無需設(shè)置定值。柱上開關(guān)保護(hù)暫未納入調(diào)控中心管轄范圍，所有柱上開關(guān)保護(hù)定值由配電運(yùn)檢室和恒通農(nóng)電公司人員按經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定并投入保護(hù)，但無調(diào)控中心正式定值單。

保護(hù)運(yùn)行配合方面變電站開關(guān)出線與開閉所出線能夠較好的配合，變電站出線開關(guān)保護(hù)與柱上開關(guān)保護(hù)不是嚴(yán)格配合：①由于柱上開關(guān)保護(hù)設(shè)備本身只有幾個(gè)定值檔位可供選擇，無法按計(jì)算整定值和時(shí)間來設(shè)定；②線路多級串供，無時(shí)間級差配合，所有只能在設(shè)定變電站出線保護(hù)定值時(shí)同時(shí)考慮與下一級柱上開關(guān)配合需要，盡量做到前兩級串供線路滿足配合要求。

2　配網(wǎng)保護(hù)運(yùn)行存在問題

（1）配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)模龐大，配電線路臨時(shí)開斷改接較多、所掛配電變壓器容量與數(shù)量變化頻繁，難于獲得準(zhǔn)確的配網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù)。在基礎(chǔ)參數(shù)報(bào)送方面也缺乏標(biāo)準(zhǔn)管理流程，缺乏配網(wǎng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化的電子臺賬資料庫。

（2）配電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備規(guī)模龐大、型號復(fù)雜，中小型制造廠家產(chǎn)品眾多，還有部分國外進(jìn)口廠家產(chǎn)品，不同制造廠商設(shè)備整定運(yùn)行要求不完全一致，定值設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)、定值項(xiàng)目等均不統(tǒng)一。

（3）配網(wǎng)整定運(yùn)行一方面由于參數(shù)管理不規(guī)范，保護(hù)整定基礎(chǔ)不牢靠，不同型號設(shè)備定值內(nèi)容有差異，另一方面配網(wǎng)運(yùn)行方式變化極其頻繁，定值整定較復(fù)雜。保護(hù)配合方面多級串供的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜保護(hù)無法實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格配合，保護(hù)越級跳閘現(xiàn)象較為普遍。

變電站出線開關(guān)保護(hù)與開閉所出線保護(hù)均由調(diào)控中心整定，嚴(yán)格配合，變電站出線開關(guān)保護(hù)與柱上開關(guān)保護(hù)、環(huán)網(wǎng)柜保護(hù)不是嚴(yán)格配合。多級串供的線路一方面由于柱上開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備本身只有幾個(gè)定值檔位可供選擇，無法按計(jì)算整定值和時(shí)間來設(shè)定，另一方面線路多級串供，無時(shí)間級差配合，所有只能做到前幾級串供線路滿足配合要求。

安慶配網(wǎng)饋線一般按三段式或兩段式電流保護(hù)整定：①按躲過線路末端最大短路電流和該線路配變最大勵(lì)磁涌流整定。②按對本線路末端最小方式下相間短路有靈敏度整定，并躲過該線路配變低壓側(cè)大方式下三相短路電流，并與主變低壓側(cè)開關(guān)低后備第一段復(fù)壓過流段保護(hù)配合。③電流保護(hù)作為后備保護(hù)，按躲過最大負(fù)荷電流整定，并與主變低壓側(cè)開關(guān)復(fù)壓過流第二段配合。

帶開閉所的兩級串供線路，末端一級開閉所保護(hù)按第一段0s保護(hù)全線速切考慮，可在動(dòng)作時(shí)限上與上一級二段或三段式電流保護(hù)配合，滿足動(dòng)作選擇性要求。柱上分段開關(guān)大部分配置在支線或用戶分界點(diǎn)上，少量配置在較長架空線路主干線上作為分段開關(guān)。柱上開關(guān)和環(huán)網(wǎng)柜定值由配電運(yùn)檢室和恒通農(nóng)電公司人員按經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定，兩級串供條件下基本可以滿足配合要求，在大于兩級串供情況下則與前幾級保護(hù)配合性較差。

3　提高配網(wǎng)保護(hù)運(yùn)行安全可靠性措施建議

為提高配網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性與安全性，盡可能降低保護(hù)越級跳閘現(xiàn)象發(fā)生，最大程度發(fā)揮繼電保護(hù)作用，提出如下建議：

（1）配網(wǎng)保護(hù)整定運(yùn)行方面

①對于供電半徑較短的配網(wǎng)線路，在線路發(fā)生故障時(shí)，故障位置上游各個(gè)分段開關(guān)處的短路電流水平往往差異比較小，難以針對不同的開關(guān)設(shè)置不同的電流定值。此時(shí)在盡可能取得上下級電流定值配合的基礎(chǔ)上，依靠投入線路保護(hù)重合閘動(dòng)作補(bǔ)救保護(hù)動(dòng)作切除故障的非選擇性。

②架空線、電纜混合線路重合閘問題

對架空線可投入一次重合閘，對架空和電纜混合線路需研究制定一個(gè)可具體操作執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)來決定是架空電纜混合線路否投入重合閘，例如架空線長度占整個(gè)線路長度百分比超過多少可投入線路重合閘。

③少量城郊配網(wǎng)線路供電半徑較大，線路較長且負(fù)荷較重，保護(hù)為躲最大負(fù)荷電流整定而對線路末端靈敏度較低，接近規(guī)程中最低1.5倍靈敏度要求。建議進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，縮小供電半徑；在線路上加裝分段柱上開關(guān)或熔斷器，縮小保護(hù)范圍，提高保護(hù)靈敏度。

④將柱上開關(guān)保護(hù)整定納入調(diào)控中心管轄范圍，由調(diào)控中心統(tǒng)一出具各線路柱上開關(guān)定值。調(diào)控中心收集柱上開關(guān)資料，進(jìn)行短路電流計(jì)算，具體到每條線路選擇適當(dāng)?shù)姆侄?、末端和用戶柱上開關(guān)設(shè)定定值并投入保護(hù)，以便滿足整條線路各級保護(hù)配合要求。

⑤規(guī)范配網(wǎng)保護(hù)裝置的定值項(xiàng)目，形成標(biāo)準(zhǔn)化定值清單格式。防止因不同制造廠商設(shè)備整定運(yùn)行要求不一致，定值設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)、定值項(xiàng)目等不統(tǒng)一造成的誤整定情況。

⑥變電站35/10kV出線線路按省公司頒布的 《安徽省3～110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置整定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行整定，柱上開關(guān)及環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備整定由維護(hù)人員按經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定，目前無具體規(guī)程規(guī)定。建議省公司統(tǒng)一組織制定和頒布配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算方面規(guī)程規(guī)定。

⑦建議省公司統(tǒng)一組織制定基礎(chǔ)參數(shù)報(bào)送方面標(biāo)準(zhǔn)管理流程和標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)報(bào)送模版。以方便和督促配電運(yùn)檢、市場及大客戶服務(wù)部等部門及時(shí)、正確向配網(wǎng)整定計(jì)算人員提供配網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算所需全部基礎(chǔ)參數(shù)。

（2）在配網(wǎng)規(guī)劃階段合理選擇10kV配網(wǎng)一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，應(yīng)避免出現(xiàn)兩級以上串聯(lián)供電方式。

（3）配網(wǎng)繼電保護(hù)裝置選型應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公司各項(xiàng)規(guī)定要求，采用性能可靠的微機(jī)型繼電保護(hù)裝置。

（4）應(yīng)合理選擇配網(wǎng)繼電保護(hù)用電流互感器，部分老站及開閉所10kV保護(hù)流變變比偏小，老站可結(jié)合技改逐步更換成較大變比的流變。在新變電站設(shè)計(jì)評審中，對10kV線路流變變比提出要求，以滿足故障電流準(zhǔn)確傳變要求，防止因電流互感器飽和造成繼電保護(hù)失效。

4　結(jié)論

優(yōu)化設(shè)計(jì)的保護(hù)整定運(yùn)行方案，可在目前的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和一次運(yùn)行方面不變的情況下，準(zhǔn)確、迅速的隔離故障，以保證其他線路供電正常運(yùn)行。本文從配電網(wǎng)整定運(yùn)行現(xiàn)狀出發(fā)，提出技術(shù)、管理等各方面合理建議措施，以提高配網(wǎng)網(wǎng)保護(hù)運(yùn)行管理水平，提高配網(wǎng)供電可靠性。

［1］賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理［M］.北京：水利電力出版社，1994.

［2］《安徽省3～110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置整定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》.

［3］《安慶電網(wǎng)2015年度繼電保護(hù)整定運(yùn)行規(guī)定》.

陳 玉（1981-），男，碩士，安慶市電力調(diào)度控制中心工作，從事繼電保護(hù)整定計(jì)算、電網(wǎng)保護(hù)運(yùn)行管理等工作。

TM771

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2095-2066（2016）11-0058-02

2016-3-8