◎李洪雷杜磊
10千伏配電網(wǎng)線路柱上開關(guān)保護(hù)整定運(yùn)行優(yōu)化
◎李洪雷1杜磊2
10千伏配電網(wǎng)處于電網(wǎng)供電的最末端,其中柱上開關(guān)設(shè)備類型眾多、規(guī)模龐大,配電網(wǎng)運(yùn)行方式變化極其頻繁,多級(jí)串供的柱上開關(guān)保護(hù)無法實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格配合,保護(hù)越級(jí)跳閘現(xiàn)象較為普遍,這些問題直接影響供電可靠性。因此本文就10千伏配電網(wǎng)柱上開關(guān)保護(hù)整定運(yùn)行進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的優(yōu)化對(duì)策。
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(jí)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、柱上開關(guān) (分段開關(guān))、配電室(配電站、箱式變電站)、柱上變壓器、接戶線等組成。柱上開關(guān)一般指柱上斷路器,按用途分為分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)、分支開關(guān)及用戶分界開關(guān)。能夠在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)將故障部分從電網(wǎng)快速切除,保證電網(wǎng)中無故障的部分正常運(yùn)行。柱上開關(guān)未配置獨(dú)立的繼電保護(hù)裝置,其功能與柱上開關(guān)本體成套集成設(shè)計(jì),一般有2至3個(gè)固定檔位可供整定。
10千伏配電網(wǎng)處于電網(wǎng)供電的最末端,配電網(wǎng)繼電保護(hù)整定運(yùn)行不管是專業(yè)技術(shù)水平還是專業(yè)管理水平均與高壓電網(wǎng)有較大差距。配電網(wǎng)柱上開關(guān)設(shè)備類型眾多、規(guī)模龐大、型號(hào)復(fù)雜,不同制造廠商設(shè)備整定運(yùn)行要求不完全一致,設(shè)備制造質(zhì)量工藝參差不齊。不同型號(hào)設(shè)備定值內(nèi)容有差異,配網(wǎng)運(yùn)行方式變化極其頻繁,定值整定較復(fù)雜。多級(jí)串供的柱上開關(guān)保護(hù)無法實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格配合,保護(hù)越級(jí)跳閘現(xiàn)象較為普遍。配網(wǎng)柱上開關(guān)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境較差,運(yùn)行維護(hù)水平也較低,這些問題都直接影響供電可靠性。
柱上開關(guān)按照安裝位置的不同分為出口柱上開關(guān)、主干線分段柱上開關(guān)、分支柱上開關(guān),其整定建議分別如下。
出口柱上開關(guān)保護(hù)。原則上出口柱上開關(guān)保護(hù)停用,避免變電站出線開關(guān)重合閘動(dòng)作成功后帶空線路,延長事故處理時(shí)間,也不利于快速恢復(fù)對(duì)客戶供電。對(duì)于已投運(yùn)的出口柱上開關(guān)保護(hù),可結(jié)合線路檢修工作停用。
主干線分段柱上開關(guān)保護(hù)。為便于檢修工作,縮小停電范圍,配網(wǎng)主干線一般安裝有多臺(tái)主干線分段柱上開關(guān),整定建議如下。
對(duì)于長度較長的配網(wǎng)線路,校核變電站10千伏出線開關(guān)過流Ⅰ段(或過流Ⅱ段)保護(hù)動(dòng)作范圍,在其動(dòng)作范圍末端以內(nèi)有選擇性的投入主干線分段柱上開關(guān)保護(hù),保證全線快速切除故障。動(dòng)作值按小于變電站10千伏出線開關(guān)過流Ⅰ段(或過流Ⅱ段)動(dòng)作值、同時(shí)保證線路末端小方式下兩相短路有足夠靈敏度、并躲線路最大負(fù)荷電流整定。
對(duì)于長度較長或系統(tǒng)阻抗較大的配網(wǎng)線路,為防止變電站出線開關(guān)拒動(dòng)而主變遠(yuǎn)后備保護(hù)又無法動(dòng)作造成配網(wǎng)設(shè)備損壞,校核主變遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍(主變過流Ⅱ段保護(hù)),在其保護(hù)范圍末端以內(nèi)有選擇性的投入主干線分段柱上開關(guān)保護(hù),動(dòng)作整定值同上。
對(duì)于配電線路末端的主干線分段柱上開關(guān)保護(hù)建議投入,盡可能縮小故障停電范圍,動(dòng)作整定值同上。
為保證重要客戶后端電網(wǎng)發(fā)生故障,在柱上開關(guān)和變電站出線開關(guān)跳閘后,利用變電站出線開關(guān)重合閘動(dòng)作提高其供電可靠性,在“T”接入配網(wǎng)的重要客戶以后的主干線分段柱上開關(guān)保護(hù)有選擇性的投入,動(dòng)作整定值同上。重要客戶由營銷部門提供;對(duì)于用戶分界點(diǎn)處的柱上開關(guān)保護(hù),建議投入,動(dòng)作整定值同上;其他主干線分段柱上開關(guān)保護(hù)宜停用;分支柱上開關(guān)保護(hù)建議投入,動(dòng)作整定值同上。
一般情況下應(yīng)遵照3kV~110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程(DL/ T 584-2007)要求,保護(hù)的配合時(shí)間級(jí)差采用0.3s。
若保護(hù)逐級(jí)配合有困難時(shí),在具備快速開斷故障條件下(如采用智能斷路器),保護(hù)的配合時(shí)間級(jí)差可采用0.2s。
當(dāng)采用0.2s的時(shí)間級(jí)差保護(hù)逐級(jí)配合仍有困難時(shí),在斷路器額定開斷時(shí)間與繼電保護(hù)裝置整組動(dòng)作時(shí)間之和小于等于100ms時(shí),保護(hù)的配合時(shí)間級(jí)差可采用0.15s,同時(shí)報(bào)所在單位分管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)。
為提高10kV配網(wǎng)線路柱上開關(guān)保護(hù)運(yùn)行可靠性與安全性,盡可能降低保護(hù)越級(jí)跳閘現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)創(chuàng)造一個(gè)良好的內(nèi)外部環(huán)境,最大程度的發(fā)揮柱上開關(guān)作用,在配網(wǎng)規(guī)劃階段,應(yīng)辯證地看待一次、二次系統(tǒng)與電網(wǎng)安全性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性關(guān)系,合理選擇10千伏配網(wǎng)一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu),應(yīng)避免出現(xiàn)3級(jí)及以上串聯(lián)供電方式。同時(shí)配網(wǎng)運(yùn)維部門應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行巡視和維護(hù)力度,確保設(shè)備運(yùn)行環(huán)境符合要求,設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好,才能有效地提高供電可靠性。
(作者單位:1.國網(wǎng)安徽省電力公司濉溪縣供電公司調(diào)控中心;2.國網(wǎng)安徽省電力公司濉溪縣供電公司發(fā)展建設(shè)部)