10kV調(diào)壓裝置在配網(wǎng)中的應(yīng)用研究

董潔菲　張晉　呂鵬飛

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，雙端供電和多電源供電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為常用的供電模式，國內(nèi)配電網(wǎng)一般采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)、開環(huán)運行的供電方式。1正常運行時聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)為斷開，兩個變電站的 10kV 母線分別帶各自的配電線路，在設(shè)備檢修需要負荷轉(zhuǎn)移的情況下，就需要閉合聯(lián)絡(luò)開關(guān)，對負荷進行轉(zhuǎn)移，從而保證了配電網(wǎng)對用戶的可靠供電，保證配電網(wǎng)絡(luò)的供電靈活性。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng);主變壓器;短路計算;設(shè)備選型

1 10kV配網(wǎng)供電系統(tǒng)的繼電保護

1.1 10kV供電系統(tǒng)及保護配置簡述

按照工廠企業(yè)10kV 及以下供電系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范要求，在 10kV 及以下的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應(yīng)設(shè)置以下保護裝置。

A 10kV及以下線路應(yīng)配置的繼電保護。10kV及以下線路一般均應(yīng)裝設(shè)過電流保護。當(dāng)過電流保護的時限不大于0.5s ～ 0.7s，并沒有保護配合上的要求時，可不裝設(shè)電流速斷保護;自重要的變配電所引出的線路應(yīng)裝設(shè)瞬時電流速斷保護。當(dāng)瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時，應(yīng)裝設(shè)略帶時限的電流速斷保護。

B 10kV 及以下配電變壓器應(yīng)配置的繼電保護。（1）當(dāng)配電變壓器容量小于 400KVA 時：一般采用高壓熔斷器保護;（2）當(dāng)配電變壓器容量為400 ～630KVA，高壓側(cè)采用斷路器時，應(yīng)裝設(shè)過電流保護，而當(dāng)過流保護時限大于 0.5s時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護;對于車間內(nèi)油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護;（3）當(dāng)配電變壓器容量為800KVA及以上時，應(yīng)裝設(shè)過電流保護，而當(dāng)過流保護時限大于 0.5s時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護;對于油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護;另外尚應(yīng)裝設(shè)溫度保護。

C 10kV 及以下分段母線應(yīng)配置的繼電保護對于不并列運行的分段母線，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除;另外應(yīng)裝設(shè)過電流保護。如采用的是反時限過電流保護時，其瞬動部分應(yīng)解除;對于負荷等級較低的配電所可不裝設(shè)保護。

1.2 幾種常用電流保護的分析

（1）什磨是反時限過電流保護。繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動作時間越短：短路電流越小，動作時間越長，這種保護就叫做反時限過電流保護;（2）繼電器的構(gòu)成。反時限過電流保護是由GL-15（25） 感應(yīng)型繼電器構(gòu)成的。這種保護方式廣泛應(yīng)用于一般工礦企業(yè) 中，感應(yīng)型繼電器兼有電磁式電流繼電器（作為起動元件）、電磁式時間繼電器（作為時限元件）、電磁式信號繼電器（作為信號元件）和電磁式中間繼電器（作為出口元件）的功能，用以實現(xiàn)反時限過電流保護;另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時實現(xiàn)電流速斷保護;（3）反時限過電流保護的基本原理當(dāng)供電線路發(fā)生相間短路時，感應(yīng)型繼電器 KA1 或（和）KA2 達到整定的一定時限后動作，首先使其常開觸點閉合，這時斷路器的脫扣器YR1 或（和）YR2因有KA1 或（和）KA2的常閉觸點分流（短路），而無電流通過，故暫時不會動作。但接著 KA1 或（KA2）的常閉觸點斷開，因YR1 或（和）YR2 因“去分流”而通電動作，使斷路器跳閘，同時繼電器本身的信號掉牌掉下，給出信號。在這里應(yīng)予說明，在采用“去分流”跳閘的反時限過電流保護裝置中，如繼電器的常閉觸點先斷開而常開觸點后閉合時，則會出現(xiàn)下列問題：（1）繼電器在其常閉觸點斷開時即先失電返回，因此其常開觸點不可能閉合，因此跳閘線圈也就不能通電跳閘;（2）繼電器的常閉觸點如先斷開，CT 的二次側(cè)帶負荷開路，將產(chǎn)生數(shù)千伏的高電壓、比差角差增大、計量不準以及鐵心發(fā)熱有可能燒毀絕緣等，這是不允許的。

1.3低頻減載保護

我國當(dāng)前經(jīng)濟飛速發(fā)展，同時也給供電可靠性提出了更高的要求。國家建設(shè)部門和供電企業(yè)也開始重視編制和實施城市電網(wǎng)發(fā)展和改造規(guī)劃，并投入了大量資金和人力，城市電網(wǎng)建設(shè)取得了很大發(fā)展。但由于配電網(wǎng)絡(luò)及供電情況的復(fù)雜性，一般采用不同的供電方案以滿足供電要求，以力求達到技術(shù)經(jīng)濟的合理性。在配電網(wǎng)進行檢修工作或者是事故情況下需要將用戶負荷進行合環(huán)轉(zhuǎn)供電以提高供電可靠性，以減少用電客戶的損失。這將涉及到合環(huán)操作。由于合環(huán)操作時對系統(tǒng)將會產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)電流及沖擊電流，如果電流過大有可能會影響到系統(tǒng)的安全。通過對配電網(wǎng)絡(luò)實施安全的配電網(wǎng)合環(huán)操作，適當(dāng)?shù)剡x擇供電路徑，才能保證對用戶供電的可靠性和靈活性，提高配電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性，從而提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.4 三相一次重合閘

大多數(shù)的架空線路的故障是瞬時性的，如果線路開關(guān)因故障跳開后，需要開關(guān)再合上，自動恢復(fù)正常供電，這樣通過進行一次自動重合閘，就大大提高了供電的可靠性。

重合閘當(dāng)開關(guān)位于合位，且無外部閉鎖時充電。當(dāng)開關(guān)由合位變?yōu)樘粫r重合閘啟動。啟動后，若不滿足重合閘條件則放電，不進行重合。重合閘設(shè)有四種重合方式：（1）無檢定;（2）檢無壓，有壓轉(zhuǎn)檢同期;（3）檢同期;（4）檢無壓，有壓不重合。雙側(cè)電源的線路，除采用解列重合閘的單回線路外，均應(yīng)有一側(cè)檢同期重合閘，以防止非同期重合閘對設(shè)備的損害，另外一側(cè)投檢無壓。

2 結(jié)論

10kV以及以下配網(wǎng)的供電系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于我國的中小企業(yè)用電工作中，其具體的運行狀況將直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益，同時對整個電力系統(tǒng)形成運營障礙。因此，電網(wǎng)工作人員必須按照供電系統(tǒng)的繼電保護要求來為系統(tǒng)裝載嚴謹?shù)睦^電保護設(shè)備，從而保證供電系統(tǒng)對于各種故障的有效應(yīng)對。

隨著國家經(jīng)濟對電力能源需求的不斷增加，為了保證10kV 電力系統(tǒng)的安全可靠運行，系統(tǒng)研究了電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)，闡述了 10kV 電力系統(tǒng)繼電保護的原理，針對電力系統(tǒng)繼電保護提出了參考設(shè)計，為電力系統(tǒng)繼電保護更好更快的發(fā)展提供了參考性研究。

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（作者單位：國網(wǎng)河北省電力有限公司棗強縣供電分公司）