一种配网特殊运行方式下的继电保护定值配合分析

一种配网特殊运行方式下的继电保护定值配合分析

王兴宇  ,郑朝阳  ,周礼红 ,王方顺 ,张兴兴

贵州电网有限责任公司  毕节供电局   551700

摘要：变电站往往配备小电流接地选线装置与经可低电阻接地的站用变，随着供电可靠性要求的提升，电网建设的发展，配电网愈加复杂，在倒供过程中会出现两变电站通过10kV线路进行联络的特殊运行方式，这时当线路出线发生故障时，会发生小电流保护装置和线路零序保护的定值配合问题，通过10kV出线保护定值和小电流保护定值配合，保证发生故障时保护装置能够可靠，正确的动作于跳闸。

关键词：接地变、联络线、小电流选线装置、定值配合

Abstract: Substations are often equipped with small current grounding line selection devices and station transformers grounded with low resistance. With the improvement of power supply reliability requirements and the development of power grid construction, the distribution network becomes more complex. During the process of power supply switching, there will be a special operation mode in which two substations are connected through 10kV lines. At this time, when the outgoing line of the line fails, there will be a problem of coordination between the small current protection device and the zero sequence protection of the line, Through the coordination of 10kV outgoing line protection setting value and small current protection setting value, the protection device can be reliable and act correctly on tripping in case of fault.

Keywords: grounding transformer, tie line, small current line selection device, setting coordination

一、研究背景

   目前配电网中性点接地方式主要有不接地方式，经消弧线圈接地方式，城区电缆网近年来采用了经低电阻接地方式。系统发生单相接地故障时，中性点发生零飘，故障相电压降低，非故障相电压升高，但相间电压保持不变。由于故障电流小，允许带故障运行1-2小时，但随着供电可靠性的提升，要求故障的及时切除，已不满足安全可靠稳定供电要求，可通过小电流接地选线装置或投入带低电阻的接地变且投入线路零序保护功能经延时切除故障线路，但在特殊运行方式下会存在定值失配问题，造成事故范围的扩大。

二、配电网现状

电网正常运行方式下，各变电站的馈线是独立的、不联络的，即两个变电站各自的10kV线路不连接，各站的保护定值只与本站设备进行级差配合即可满足“可靠性”、“速动性”、“选择性”、“灵敏性”的要求，但在特定情况下会存在两变电站通过10kV线路联络，对负荷侧变电站进行倒供电，此时两个变电站的10kV配网处于联络状态，那么两个变电站的定值会出线失配情况，这就涉及到了保护定值的配合问题。

三、两变电站10kV配网联络时的保护动作行为

现有A变电站与B变电站两站均配置小电流选线跳闸装置与接地变，出线、、.....为A变电站的馈线，出线、、......为B变电站的馈线。

此时，当A站内任意一条线路发生单相接地故障时，若接地变退出，零序CT感受到的零序电流即为该站所有线路非故障相的电容电流之和，即，同理B站任意出线发生故障，零序CT感受到的故障电流。当接地变投入，零序CT感受到的零序电流为一经接地变的故障电流，线路零序保护定值为规程规定的值，A站、B零序保护定值相等。

  正常运行方式下，A站与B站是互相独立、无联络的，A、B站的小电流选线装置动作时间Ta=Tb，线路零序保护动作时间Ta0=Tb0，此时A站与B站的保护装置不进行配合即可满足继电保护“四性”的要求。

四、特殊运行方式下定值配合问题

A站与B站的与线路上可通过配网开关合环。在方式调整时，会存在通过联络线合环的特殊运行方式，根据运行方式不同，存在以下情况。

4.1两站均的小电流选线装置均投入

   若A站、B的小电流选线装置均投入运行时，A站内除联络线外任意出线发生单相接地短路时，，联络线与保护安装处感受到零序电流为，不管还是均达到小电流选线装置的动作值。则存在以下问题，B站的的故障电流为正方向，小电流选线装置会选线动作跳断路器，造成事故范围的扩大。同理，B站除联络线外任意出线发生单相接地短路时，A站的小电流选线保护装置会选线动作跳断路器，造成事故范围的扩大。

4.2一站的小电流选线装置投入、另一站接地变投入

若A站的小电流选线装置投入运行，B站经小电阻接地的接地变投入运行，此时，B站内任意一条出线发生单相短路接地，保护装置能正确动作。但当A站内除联络线外任意出线发生单相接地短路时，A站小电流选线装置正确选线切除故障线路，在联络线上存在一个较大的穿越性的零序电流，会造成B站零序保护动作跳断路器，造成事故范围的扩大。

综上，当A、B站通过10kV配网线路联络时，在出线发生单相短路接地时存在保护装置误动，扩大事故范围的风险。

五、解决办法

对于以上保护误动的情况，可通过整定定值进行级差配合或者对保护功能进行投退，确保保护装置的正确动作。

A、B站的小电流选线装置均投入，需对两站10kV配网进行合环时，可通过定值配合，避免保护装置的误动。即：A站与B站的小电流装置跳联络线时间长于跳其余线路的时间。这样，当某一馈线发生故障，但由于联络线定值时间长，小电流选线装置先跳接地线路，故障电流消失，联络线不动作，减少事故范围的扩大。

当A站小电流选线装置投入，B站接地变投入，需对两站的进行合环时，可退出A站小电流选线装置功能，并投入馈线零序保护，通过定值配合，避免保护装置的误动。即：A站除联络线外所有馈线作为联络线下一级整定考虑，B站所有线路作为接地变下一级考虑，这样任何一条馈线发生接地时均能保证保护装置的正确动作。

参考文献

【1】 张保会，尹项根.电力系统继电保护【M】，2版.北京电力出版社，2010

【2】陈珩.电力系统稳态分析（第三版）.中国电力出版社，2007

【3】华智明，岳湖山.电气系统稳态计算.四川：重庆大学出版社，1991