簡介： 本文論述10KV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)常用方案及整定計(jì)算，經(jīng)多年運(yùn)行考驗(yàn)，選擇性好、動(dòng)作準(zhǔn)確無誤，保證了供電可靠性。
筆者曾作過10多個(gè)10KV配電所的繼電保護(hù)方案、整定計(jì)算，為保證選擇性、可靠性，從區(qū)域站10KV出線、開關(guān)站10KV進(jìn)出線均選用定時(shí)限速斷、定時(shí)限過流。保護(hù)配置及保護(hù)時(shí)間設(shè)定。
一、整定計(jì)算原則：
1.需符合《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50062-92等相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。
2.可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性應(yīng)嚴(yán)格保障。
二、整定計(jì)算用系統(tǒng)運(yùn)行方式：
1.按《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（能源電[1993]228號(hào)）第4.7.1條和4.7.2條：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10KV短路電流宜為Ik≤16KA，為提高供電可靠性、簡化保護(hù)、限制短路電流，110KV站兩臺(tái)變壓器采用分列運(yùn)行方式，高低壓側(cè)分段開關(guān)均采用備用電源自動(dòng)投入。
2.系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：110KV系統(tǒng)由一條110KV系統(tǒng)阻抗小的電源供電，本計(jì)算稱方式1。
3.系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：110KV系統(tǒng)由一條110KV系統(tǒng)阻抗大的電源供電，本計(jì)算稱方式2。
4.在無110KV系統(tǒng)阻抗資料的情況時(shí)，由于3～35KV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，則可認(rèn)為110KV系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)容量為無限大，對(duì)實(shí)際計(jì)算無多大影響。
5.本計(jì)算：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。
三、10KV系統(tǒng)保護(hù)參數(shù)只設(shè)一套，按最大運(yùn)行方式計(jì)算定值，按最小運(yùn)行方式校驗(yàn)靈敏度（保護(hù)范圍末端，靈敏度KL≥1.5，速斷KL≥2，近后備KL≥1.25，遠(yuǎn)后備保護(hù)KL≥1.2）。
四、短路電流計(jì)算：110KV站一臺(tái)31.5MVA，，10KV 4Km電纜線路（電纜每Km按0.073，架空線每Km按0.364）=0.073×4=0.29
10KV開關(guān)站1000KVA：（至用戶變電所電纜長度只有數(shù)十米至數(shù)百米，其阻抗小，可忽略不計(jì)）。
五、整定計(jì)算：
1.開關(guān)站出線（10DL）：當(dāng)變壓器采用過電流而不采用差動(dòng)保護(hù)時(shí)，其電源線路較短時(shí)，例如電纜長度小于3Km時(shí)，采用線路--變壓器組保護(hù)裝置（即線路與受電變壓器保護(hù)共用）。
A. 速斷動(dòng)作電流：躲過變壓器低壓側(cè)最大三相短路電流：t=0S
靈敏度校驗(yàn)：
B.過流保護(hù)動(dòng)作電流：躲過可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流，如干變按Kgh=1.5，如大的風(fēng)機(jī)、水泵等啟動(dòng)電流，按實(shí)際換算到10KV側(cè)電流，Kgh可能為1.2、1.3等，微機(jī)保護(hù)按廠家提供資料，返回系數(shù)Kh=0.95。
，t=0.3S
靈敏度校驗(yàn)：
如靈敏度不夠，改為低電壓閉鎖的過電流保護(hù)，電流元件按躲開變壓器的額定電流整定，而低電壓閉鎖元件的起動(dòng)電壓則按照小于正常情況下的最低工作電壓及躲過電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的條件來整定。
C.對(duì)變壓器超溫，瓦斯保護(hù)需跳閘者，變壓器高壓側(cè)設(shè)負(fù)荷開關(guān)帶分勵(lì)脫扣器，作用于跳閘。
2.開關(guān)站進(jìn)線(8DL)：
按規(guī)范可不設(shè),本方案設(shè)的目的作為出線保護(hù)及其相關(guān)元件故障如電磁線圈斷路而拒動(dòng)時(shí)的后備保護(hù)及3～10KV母線的保護(hù)。
A.限時(shí)速斷動(dòng)作電流:同開關(guān)站所有出線的最大一臺(tái)變壓器速斷保護(hù)相配合,配合系數(shù)Kph=1.1
，t=0.3S
靈敏度校驗(yàn)：
B. 時(shí)限過流動(dòng)作電流:
，t=0.6S
靈敏度校驗(yàn)：
3.區(qū)域站10KV出線(5DL):
A.限時(shí)速斷動(dòng)作電流:同開關(guān)站出線(8DL)限時(shí)速斷保護(hù)相配合,配合系數(shù)Kph=1.1,
，t=0.4S
靈敏度校驗(yàn)：
B.時(shí)限過流動(dòng)作電流:躲過線路過負(fù)載電流(如大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流,某些實(shí)
驗(yàn)時(shí)的沖擊電流等)
，t=0.7S
靈敏度校驗(yàn)：
4.區(qū)域站10KV分段開關(guān)(2DL):
僅設(shè)充電保護(hù),按躲開10KV母線充電時(shí)變壓器勵(lì)磁涌流,延時(shí)t=0.2S動(dòng)作,充電后保護(hù)退出。
，t=0.2S
靈敏度校驗(yàn)：
5.開關(guān)站10KV分段開關(guān)（7DL）：
同2DL原則，
，t=0.2S
靈敏度校驗(yàn)：
6.開關(guān)站出線帶2臺(tái)及以上變壓器：
A.速斷動(dòng)作電流：躲過中最大者，t=0S
B.時(shí)限過流動(dòng)作電流：躲過線路過負(fù)載電流， t=0.3S。
7.區(qū)域站至住宅小區(qū)供電線路（單線單環(huán)或雙環(huán)、開環(huán)進(jìn)行）：
A.限時(shí)速斷動(dòng)作電流：同6.A原則，t=0.4S(同小區(qū)變壓器的高壓熔斷器配合）。
B.時(shí)限過流動(dòng)作電流：同6.B原則，t=0.7S（同小區(qū)變壓器的高壓熔斷器配合）。
8.區(qū)域站主變低壓側(cè)開關(guān)1DL、3DL:
設(shè)過電流保護(hù)（作為主變低后備保護(hù)，10KV母線保護(hù)及出線遠(yuǎn)后備保護(hù)），其動(dòng)作電流按躲過主變的最大負(fù)荷電流（當(dāng)一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)的負(fù)荷電流及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等），對(duì)K-2點(diǎn)要求KL≥2,對(duì)K-3點(diǎn)要求KL≥1.2。
保護(hù)為一段二時(shí)限，第一時(shí)限1.1S跳10KV分段開關(guān)，第二時(shí)限1.5S跳本側(cè)開關(guān)。
9.關(guān)于時(shí)間級(jí)差說明：
A.對(duì)微機(jī)保護(hù)，開關(guān)站△t為0.3S，對(duì)區(qū)域站為提高可靠性△t為0.4S。
B.對(duì)電磁繼電器保護(hù)，選精度較好的時(shí)間繼電器，△t在開關(guān)站，區(qū)域站△t均為0.4S。
10.為避免CT飽和，可采用保護(hù)與測量CT分開，用不同的變比，如保護(hù)用300/5A等。
11.對(duì)10KV中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)中的單相接地故障：
A.在10KV母線上，裝設(shè)接地監(jiān)視裝置，作用于信號(hào)。PT開口三角電壓繼電器整定值：Udz=15V，為避免鐵磁諧振，在開口三角上設(shè)一個(gè)微機(jī)型消諧器。
B.區(qū)域站、開關(guān)站10KV出線較多，設(shè)微機(jī)小電流接地信號(hào)裝置，可迅速判別某出線單相接地故障（對(duì)微機(jī)保護(hù)，10KV小電流接地選線功能通過各10KV間隔的監(jiān)控保護(hù)實(shí)現(xiàn)，無需專門的裝置）。
六、自動(dòng)裝置設(shè)定：
1.10KV架空出線重合閘：動(dòng)作投入時(shí)間1S。
2.備用電源自動(dòng)投入：
A.區(qū)域站10KV分段開關(guān)（2DL）自動(dòng)投入時(shí)間：
a.t=110KV橋開關(guān)備自投時(shí)間+0.4S；
b.t=主變高后備動(dòng)作時(shí)間+0.4S；
c.取a與b的最大值。
B.各開關(guān)站10KV分段開關(guān)備自投時(shí)間=2DL備自投時(shí)間+0.4S
C.備自投動(dòng)作電壓：
工作電源失壓動(dòng)作電壓：25V(PT二次側(cè)電壓）
備用電源監(jiān)視動(dòng)作電壓：70V(PT二次側(cè)電壓)
七、結(jié)束語：本方案經(jīng)多年運(yùn)行考驗(yàn)，符合可靠性、速動(dòng)性、選擇性、靈敏性四性原則，對(duì)區(qū)域站，動(dòng)作時(shí)間小于1S，保證了10KV各設(shè)備和線路的熱穩(wěn)定，同反時(shí)限過流相比，動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確、誤差小、容易整定、選擇性好。多次動(dòng)作，未出現(xiàn)誤動(dòng)情況，保證了供電的可靠性。
