10kV配网就地式馈线自动化方案及应用

项梓刚

广东电网有限责任公司阳江供电局 广东 529500

摘要： 10kV配网架空线路主要架设在乡镇农村地区，具有区域落雷密度大、线路走廊不清晰、外力破坏频率高等特点。本文以平冈埠场中心供电所10kV架空线路的运维案例和数据为支撑，结合馈线自动化保护配置模型，提出一种馈线自动化改造方案。

关键词：配网自动化 继电保护 自动化开关

1. 引言

馈线自动化的技术模式是在架空线路上安装具有自动化功能的柱上开关，发生故障时能自动隔离故障区域，迅速恢复非故障区域的正常供电。现阶段馈线自动化装置分为就地型、智能分布型和集中控制型三种。其中，就地型馈线自动化方案具有简单可靠，不依靠通信的优点，适用于农村、城郊架空线路。

2. 平冈埠场中心供电所10kV线路基本概况

平冈埠场中心供电所10kV线路总长度610.163km，10kV系统均为中性点经消弧线圈接地系统，电站过流投入ⅠⅡ段电流保护，零序采用选线装置选切或动作于信号，人工切除。根据运行数据，馈线故障跳闸以架空线路为主。架空线路故障以单相接地故障为主。

3. 以10kV平冈镇线为例的馈线自动化改造方案

   1. 平冈镇线运行概况

110kV平冈站10kV平冈镇线13.363公里，电缆线路长1.18公里，架空线路长12.175公里，架空线路占线路总长度的91.11%。线路上装设变压器34台，总容量12385KVA。线路上装设断路器7台，其中有配备自动化装置的三台。

110kV平冈站10kV母线F01线路投入过流I II段保护、加速保护和一次重合闸，其整定值如表1所示

表1

1. 2. 平冈镇线自动化开关继电保护定值计算

      1. 线路设备等效参数计算

平冈镇线架空线路采用JKLGYJ-150导线，查表得导线温度为50摄氏度时，单位长度每相阻抗值如表2所示

表2

1. 1. 2. 电源等效阻抗参数计算

为系统三相短路容量，平冈镇线F01线路出线断路器型号为ZN-12(VS1)125-31.5，额定开断短路电流为40kA，在最大运行方式下，系统阻抗

考虑到10kV网络在最大运行方式与最小运行方式下阻抗差别不大，在以下实用计算中，系统阻抗统一采用0.152Ω。

1. 1. 3. 电流保护Ⅰ段定值计算

拟在平冈镇线#30塔装设主干线分段断路器,对于Ⅰ段电流保护 必须大于最大运行方式下本线路末端三相短路时流过保护安装处的短路电流。一般可靠系数 取1.2~1.3，以确保选择性。

安装主干线分段断路器后，电站出线断路器QF1电流保护Ⅰ段的保护范围可缩小至#30塔，根据GIS系统数据，出线断路器至#30塔主线架空线路长度1.723公里，电缆0.031公里，电缆电抗可忽略不计。主干线分段断路器保护范围为主线#30塔至#61塔架空线长度1.639公里。

线路出线开关与主干线分段开关定值计算及灵敏系数校验如下：

Ω

为#1至#30塔架空线的阻抗

为#31至#61塔架空线路的阻抗

为单位长度每相电抗值

r为单位长度每相电阻值

为本线路末端发生三相短路的短路电流

l1为#1至#30塔架空线路

l2为#31至#61杆架空线路

电流保护Ⅰ段动作整定值

电流保护Ⅰ段动作整定值

为电流保护Ⅰ段的可靠系数，

为灵敏校验系数，一般要求不低于15%

为电站出线断路器电流保护Ⅰ段动作时间

为主干线分段断路器电流保护Ⅰ段动作时间

经计算，电站出线断路器电流保护Ⅰ段定值为12.6kA，满足灵敏度 的要求；主干线分段断路器电流保护Ⅰ段定值为 ，满足灵敏度 的要求。

1. 1. 4. 电流保护Ⅱ段定值计算

线路出线断路器与主干线分段断路器定值计算及灵敏系数校验如下：

灵敏度校验不满足要求，此时动作电流可采用和相邻线段电流保护第Ⅱ段定值配合的方法确定。

为线路出线断路器电流保护Ⅱ段定值

为主干线分段断路器电流保护Ⅱ段定值

为带时限电流速断保护的灵敏度

为电流保护Ⅱ段的可靠系数，一般取1.1~1.2

为电站出线断路器电流保护Ⅱ段动作时间

为主干线分段断路器电流保护Ⅱ段动作时间

为时限阶段，一般取0.3~0.6s，我国通常取0.5s

通过计算，线路出线断路器电流保护Ⅱ段定值 取 ，满足灵敏度校验；主干线分段断路器电流保护Ⅱ段定值 取5.09Ka，满足灵敏度校验。

4. 结语

本文通过总结平冈埠场中心供电所的运维经验和数据，以平冈镇线为例进行了保护定值计算和校验，形成了一个细化可行的10kV配网馈线自动化改造方案。

参考文献

1.葛树国;沈家新;;10kV配电网馈线自动化系统控制技术分析及应用[J];内蒙古石油化工;2012年15期

2.代礼弘;安伟;;10kV配电网分布式馈线自动化系统设计与应用[J];中国电业(技术版);2012年11期