小型火電廠6kV線路繼電保護(hù)整定值的計(jì)算方法及對(duì)策

1、小型火電廠6kV線路繼電保護(hù)整定值的計(jì)算方法及對(duì)策         摘 要：繼電保護(hù)整定計(jì)算是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)工作，更是繼電保護(hù)裝置及時(shí)切除故障，避免惡性事故發(fā)生的有力保證。本文從6KV線路的運(yùn)行方式、具體問題等方面入手，通過多年來對(duì)6kV線路繼電保護(hù)的整定計(jì)算中存在的特殊問題，分別從瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)等兩個(gè)方面提出了具體的整定計(jì)算方案。該整定計(jì)算方案經(jīng)多年運(yùn)行考驗(yàn)，符合選擇性、靈敏性、速動(dòng)性、可靠性“四性”原則，對(duì)于6kV配電線路，動(dòng)作時(shí)間小于0.5 s，保證了6kV設(shè)備和線路的熱穩(wěn)定，同時(shí)

2、選擇性好，動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確，未出現(xiàn)誤動(dòng)情況，保證了供電的可靠性。關(guān)鍵詞：6kV線路；繼電保護(hù)；整定計(jì)算山東華聚能源股份有限公司濟(jì)東新村電廠運(yùn)行的6kV饋出線回路共有23條，共長(zhǎng)度30km；6kV聯(lián)絡(luò)線1條，總長(zhǎng)度4.2km；主變壓器一臺(tái)，容量12500KVA；隔離變壓器一臺(tái)，容量6300KVA。6kV配電線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有的是用戶專線，只接一兩個(gè)用戶，類似于輸電線路；有的呈放射狀，幾臺(tái)甚至幾十臺(tái)變壓器接于同一條線路的各個(gè)分支上；有的線路短到幾十米，有的線路長(zhǎng)到幾十千米；有的線路上配電變壓器容量很小，最大不超過100kVA，有的線路上卻達(dá)幾千千伏安的變壓器；有的線路上設(shè)有開關(guān)站或用戶變電站，還有多座并

3、網(wǎng)小水電站等。有的線路屬于最末級(jí)保護(hù)。1.0 6kV線路的具體問題對(duì)于輸電線路而言，一般無T接負(fù)荷，至多T接一、兩個(gè)集中負(fù)荷。因此，利用規(guī)范的保護(hù)整定計(jì)算方法，各種情況都能夠計(jì)算，一般均滿足要求。但對(duì)于6kV配電線路，由于以上所述的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)、整定、運(yùn)行中會(huì)碰到一些具體問題，整定計(jì)算時(shí)需做一些具體的、特殊的考慮，以滿足保護(hù)的要求。2.0 保護(hù)整定應(yīng)考慮系統(tǒng)運(yùn)行方式按城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則，為了取得合理的經(jīng)濟(jì)效益，城網(wǎng)各級(jí)電壓的短路容量應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、電壓等級(jí)、變壓器的容量、阻抗的選擇、運(yùn)行方式等方面進(jìn)行控制，使各級(jí)電壓下斷路器的開斷電流以及設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定電流得到配合，該導(dǎo)則推薦6kV短路電

4、流Ik16kA。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，流過保護(hù)裝置短路電流最大的運(yùn)行方式（由系統(tǒng)阻抗最小的電源供電）。系統(tǒng)最小運(yùn)行方式，流過保護(hù)裝置短路電流最小的運(yùn)行方式（由系統(tǒng)阻抗最大的電源供電）。在無110kV系統(tǒng)阻抗資料的情況時(shí)，由于335kV系統(tǒng)容量與110kV系統(tǒng)比較，相對(duì)較小，其各元件阻抗相對(duì)較大，則可近似認(rèn)為110kV系統(tǒng)容量為無窮大，對(duì)實(shí)際計(jì)算結(jié)果沒有多大影響。選取基準(zhǔn)容量Sjz=100MVA，10kV基準(zhǔn)電壓Ujz= 10.5kV，10kV基準(zhǔn)電流Ijz=5.5kA，10kV基準(zhǔn)阻抗Zjz= 1.103。3.0 整定計(jì)算方案6kV配電線路的保護(hù)，一般采用瞬時(shí)電流速斷（段）、定時(shí)限過電流（III段

5、）及三相一次重合閘構(gòu)成。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)荷線路保護(hù)，不能滿足要求時(shí)，可考慮增加其它保護(hù)，如保護(hù)段、電流電壓速斷、電壓閉鎖過電流、電壓閉鎖方向過電流等?，F(xiàn)針對(duì)一般保護(hù)配置進(jìn)行分析。3.1 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)由于10kV線路一般為多級(jí)保護(hù)的最末級(jí)，或最末級(jí)用戶變電站保護(hù)的上一級(jí)保護(hù)。所以，在整定計(jì)算中，定值計(jì)算偏重靈敏性，對(duì)有用戶變電站的線路，選擇性靠重合閘來糾正。分為兩種類型進(jìn)行整定計(jì)算。放射狀類型：按躲過本線路末端（主要考慮主干線）最大三相短路電流整定。時(shí)限整定為0s（保護(hù)裝置只有固有動(dòng)作時(shí)間無人為延時(shí)）。專線類型：按躲過線路上配電變壓器低壓側(cè)出口最大三相短路電流整定。時(shí)限整定為0s（保護(hù)裝

6、置只有固有動(dòng)作時(shí)間無人為延時(shí)）。特殊問題的解決如下:當(dāng)線路很短時(shí)，最小方式時(shí)無保護(hù)區(qū)；或下一級(jí)為重要的用戶變電站時(shí)，可將速斷保護(hù)改為限時(shí)電流速斷保護(hù)。動(dòng)作電流與下級(jí)電流速斷保護(hù)配合（即取1.1倍的下級(jí)保護(hù)最大速斷值），動(dòng)作時(shí)限較下級(jí)電流速斷大一個(gè)時(shí)間級(jí)差，此種情況在城區(qū)較常見，在新建變電站或改造變電站時(shí)，建議保護(hù)配置采用微機(jī)保護(hù)，這樣改變保護(hù)方式就非常容易。在無法采用其它保護(hù)的情況下，可依靠重合閘來保證選擇性。當(dāng)線路較長(zhǎng)且較規(guī)則，線路上用戶較少，可采用躲過線路末端最大三相短路電流整定。此種情況一般能同時(shí)保證選擇性與靈敏性，按放射狀類型整定。對(duì)于多條線路重疊故障，引起主變壓器斷路器越級(jí)跳閘時(shí)，按

7、常規(guī)，在繼電保護(hù)整定計(jì)算中是不考慮重疊故障的，但可采用加裝瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，一般可整定于0s動(dòng)作，使線路故障在盡可能短的時(shí)限內(nèi)切除；在上下級(jí)保護(hù)時(shí)限配合可能的情況下，適當(dāng)調(diào)整6kV線路過電流保護(hù)與主變壓器過電流保護(hù)的時(shí)限級(jí)差，以使主變壓器過電流保護(hù)有足夠的返回時(shí)間。對(duì)于6kV開關(guān)站進(jìn)線保護(hù)，其速斷保護(hù)按所有出現(xiàn)的最大一臺(tái)變壓器速斷保護(hù)相配合（帶延時(shí)）。雙側(cè)電源線路的方向電流速斷保護(hù)定值，應(yīng)按躲過本線路末端最大三相短路電流整定；無方向的電流速斷保護(hù)定值應(yīng)按躲過本線路兩側(cè)母線最大三相短路電流整定。對(duì)雙回線路，應(yīng)以單回運(yùn)行作為計(jì)算的運(yùn)行方式；對(duì)環(huán)網(wǎng)線路，應(yīng)以開環(huán)方式作為計(jì)算的運(yùn)行方式。單側(cè)電源線路的

8、電流速斷保護(hù)定值，按雙側(cè)電源線路的方向電流速斷保護(hù)的方法整定。對(duì)于接入供電變壓器的終端線路（含T接供電變壓器或供電線路），如變壓器裝有差動(dòng)保護(hù)，線路電流速斷保護(hù)定值，允許按躲過變壓器低壓側(cè)母線三相最大短路電流整定。如變壓器以電流速斷作為主保護(hù)，則線路電流速斷保護(hù)應(yīng)與變壓器電流速斷保護(hù)配合整定。靈敏度校驗(yàn)（保護(hù)性能分析） 。按最大運(yùn)行方式下，線路最大保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全長(zhǎng)的50%。按最小運(yùn)行方式下，線路最小保護(hù)范圍不應(yīng)小于線路全長(zhǎng)的15%20%。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)雖能迅速切除短路故障，但不能保護(hù)線路全長(zhǎng)。3.2 定時(shí)限過電流保護(hù)按躲過本線路最大負(fù)荷電流整定。時(shí)限整定為0.3s（微機(jī)保護(hù)），按階梯型原則整定。特殊問題的解決如下：當(dāng)線路較長(zhǎng)，過電流保護(hù)靈敏度不夠時(shí)（如20 km以上線路），可采用復(fù)壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流保護(hù)，此時(shí)負(fù)序電壓取0.06Ue（Ue為額定電壓），低電壓取0.60