10kV配网线路开关配置和配网线路保护定值设定原则研究

10kV配网线路开关配置和配网线路保护定值设定原则研究

袁昆

（东莞电力设计院523413）

摘要：随着国家电力电网的需求不断的加大，电力输送的伏度也不断加大，特别是10kV的配网线路越来越广泛应用在电力电网系统中，而如何更有质量和安全保障是当前电力电网设置最为重要的内容，其中电力配电网的开关配置和配网线路保护的设定最为关键。对10kV配电线路开关的配置需要按照一定的原则进行安装，确保其能够稳定和安全的保证电力输送的开启和闭合。对配电网线路保护的设定原则需要全面考虑到内在和外在的因素，并且降低或者消除其干扰，使得配电线路能够高效、稳定以及安全的运行，既能保证整个电力电网系统的正常输送，也要从各个方面对其进行优化，以满足更多用户的需求。

关键词：10kV配电网；线路开关；配电网线路保护；定值设定原则

当前我国10kV配电网线路的结构设计依然是以树状形态为原型，其具有线路较长以及分支比较多的电能输送的特点，基于这个线路特点，电力电网安全管理部门在各个分支路段或者是较为主要的线路设置线路故障指示器，并且安装配电线路开关配置进行操控。对于故障的发生以及安全维护维修处理有着重要的意义，既能够保证电力电网的整个电力输送稳定和安全运行，还能够持续满足其他线路的供电需要。10kV配电网线路的开关配置和配网线路保护定值设定便是本文主要进行分析和研究的内容。

一．10kV配电网线路的开关配置原则

10kV配电网线路属于较大电力输送级数，其开关线路的开关配置除了要考虑到数量上的控制做到经济有效性，更为重点的是注意其存在的危险性，在对其进行操作的过程中，必然需要保证其稳定性以及做好防护安全措施，要确保做到能够正常开启以及关闭电力线路输送，也要考虑到控制人员的安全。

1.开关配置的安全性原则

要做到对于10kV配电网线路的开关配置安全性原则，首先要根据实际的配电线路的分配，对其进行科学合理的分段，主要是为了在进行配电网开关配置的时候，能够对故障的线路段进行精确的操作，避免其它线路段受到不必要的干扰；其次是配置好各线路段的负荷开关、刀闸以及相对应的配置断路器，其中最为主要的是刀闸的数量要控制好，要根据其周期性的长短和运转的灵活性，选择更加合适的负荷开关；然后是要增设主变压端后备的保护，主要考虑到的是配网线路的长度都比较长，而且线路本体的保护容易受到外界的影响，当配网线路的尾部出现故障，就能实现双重的保护功能，确保线路运行的稳定和安全；最后是断路器的配置，可将其设在线路的分支上，一是能够防止出现分支线路与末端短路的问题，二是能够及时对线路故障进行阻断并且能够隔离电流线路。从总体的开关安全配置来说主要是以安全性为基本原则，做好精确维护、预防故障以及加强防护三个方面入手。

2.开关配置的经济性原则

开关配置的经济性原则主要从两个方面考虑：一是对于开关配置中的控制装置的资金投入，为了更好的对开关配置做到控制与保护，保证其运行的安全和稳定性，做到有规划的对其投入；二是企业配电网系统的维护的成本投入，要根据配电线路当地的各种因素进行考虑，对于外在干扰性比较强的线路段则加强维护的投入，减少因外影响而产生故障的发生和额外的经济投入。

二．10kV配电网线路保护的定值设定原则

1.10kV配电线路的保护整定问题

10kV配电网线路的保护整定的过程中，存在的问题有许多：主要分为人为因素以及线路内部故障问题。

人为因素存在的问题主要是配电线路工作人员的专业技能与安全意识不高，在进行10kV的线路操作过程中，没有对断路器的灭弧时间进行相应的检测，使得基于灭弧的时间大于0.1s的基础上，最终导致上下级的配合受到了限制；线路内部故障的问题主要体现在线路的短路故障，其根源在于在进行10kV配网线路的操作过程中，基于设置2段过流的保护基础上，其母线发生故障，从而使得无灵敏度整定，最终出现线路短路的现象发生。另外一个比较重要的问题是保护配置存在不合理的现象，其根本原因是电网企业未能统一保护的配置。对每一段线路的保护配置都不一样，使得主干线路的保护配置达到了四级，形成了保护配置整定不规范，从而使得10kV的配电线路无法正常的运行和无法满足用户的供电需求，严重的情况下还会造成电力电网的安全事故发生，造成无法估计的人生安全和财产损失。

2.合理的配电线路保护整定方案

合理的配电线路保护整定方案首先在对10kV配电网线路进行操作的过程中，是取消了第一段的，然后再根据躲线末故障的整定方法，对配电线路进行操作，然后再对配电线路的制定位置进行5个断路器的设置，主要是针对线路的运行状况能够做出速断的操作，其次是对线路的保护定值矜持那个设定，以线路的运行环境保护为主要方向，与此同时进行采取重合闸与自投的装置设定。最后是为了满足配电线路的运行要求，采用三段式的设计方法配置好10kV的开关站、配电站的出线以及对出现线设置好相应的断路器，主要是为了能够操控好配电线路的过流、过负荷以及线路的回路，再通过定时的限过流方式来完善线路的保护装置，减少线路故障的发生。如下图1为合理的配电线路保护整定方案。

图1合理的配电线路保护整定方案

三．10kV配电主线路智能断路器保护的设定

1.限时电流的速断保护

限时电流的速断保护主要是根据线路的电流与时间进行设定的。

（1）时间的设定

在进行10kV配电线路的限时电流的速断保护过程中，对于时间的设定首先要对于配置的断路器进行判断，第一种情况是当配电线路只有一个断路器配置的时候，需要将断路器的保护动作的时限设定为0ms，能够更好的使同分的断路器起到保护、相互协调以及相互配合的作用；当配电线路的配置有两个或者是两个以上的断路器的时候，其供电的线路形状为辐射形，根据电源短进行计算，将第一个断路器的保护动作设定位50ms，而将其余的断路器的保护动作时限设定为0ms。如下图2所示为配网线路结构的辐射形，其设定为：出线断路器为CB，其时限的设定为0.1S，而下图的K1到K3为主线路中的分段式断路器，其中K1的时限设定为50ms，K2和K3的时限设定为0ms.

图2配网线路结构的辐射形

图3配网线路双电源环网结构

总结

当前我国10kV配电线路开关配置发展属于较为成熟，但是在这一过程中需要考虑的外在和内在的影响因素要全面考虑到，涉及到安全性和经济性问题，则更应当更加谨慎小心进行设置与控制操作，而对配电网线路保护的设定原则需要全面考虑到内在和外在的因素并且降低或者消除其干扰，使得配电线路能够高效、稳定以及安全的运行，既能保证整个电力电网系统的正常输送，也要从各个方面对其进行优化，将质量和安全保障作为电力电网设置最为重要的内容确保做到能够正常开启以及关闭电路开关以及电力线路输送，更要虑到线路控制管理人员的安全。

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