| 标题 | 浅谈10千伏配电网由消弧线圈接地改造为小电阻接地的实现方法 |
| 范文 | 董辉 陈龙 摘 要：10千伏配电网由消弧线圈接地系统改造为小电阻接地系统过程中，如何利用现有设备以及如何整定保护定值是一个难点。本文结合实际工程，针对变电站侧、开关站侧、用户侧的设备，提出一套可行的实现方案，并给出零序电流保护的整定值。 关键词：配电网;小电阻接地系统;零序电流保护 随着10千伏配电网中电容电流不断增大，消弧线圈熄灭接地电弧能力降低，单相接地故障容易演变为相间短路故障;此外，消弧线圈接地系统会产生较高过电压倍数的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。在此背景下，小电阻接地系统依靠零序电流保护快速切除故障得到广泛应用。在小电阻改造过程中，考虑到工程成本，如何最大化利用现有设备将是一个难点。本文通过对现场设备的研究，针对变电站设备、开关站设备以及用户端设备，分别给出不同的解决方案。最后，本文根据相关规定的要求，提出一套可行的配电网零序电流保护的整定方案。 1 金山地区10千伏配电网的典型接线方式 金山地区10千伏配电网采用辐射型网络，中间通过联络杆刀或者联络杆上开关联络，开环运行。10千伏出线一般供开关站、小区站、杆上变压器、用户自配变等。常见接线方式如下图所示。 金山地區10千伏配电网典型接线图 2 10千伏配电网小电阻接地系统改造的实现方式 经小电阻改造后，配电网中发生单相接地故障时，电网中将有零序电流流通，因此，相对应的接地变压器以及零序电流保护装置需要安装，具体实现方式如下。 变电站：改造前10千伏配电网为消弧线圈接地，没有零序电流的流通回路，因此，需要在站内增加接地变压器;由于站内都配置微机保护装置，该装置里具有零序电流保护功能，功能开通即可，无需额外增加二次设备。 下级开关站：开关站内配置微机保护装置，该装置里具有零序电流保护功能，功能开通即可。 用户自配变：用户内部均无零序电流保护，根据电网现有设备，可采取以下三种方法解决：用户站前的柱上开关实现零序电流保护;有进线断路器的用户内部加装或开通零序电流保护;无进线断路器只有进线熔丝的用户考虑依靠熔丝实现零序电流保护。 2.1 在有进线断路器的用户内部加装零序电流保护 这种情况相对简单，主要考虑安装位置和经济成本。安装位置因各用户情况而异。经济成本主要包括流变和继电器的采购费用以及人工成本。根据调研信息：部分用户有三相流变，不需要新装流变，只有原两相流变用户需要重新加装三相保护流变;部分用户有微机保护且含有零流功能，只需开通零序电流保护即可。 2.2 利用杆上开关的过电流或零序电流功能 当用户内部单相接地时，线路会产生不大于1000A的故障电流，此电流如大于杆上开关的过电流或零序电流定值，经延时后会跳开杆上开关，切断故障电流。因此，杆上开关的保护定值如果设置合理，则可以作为用户零序电流保护的替代。 2.3 无进线断路器只有进线熔丝的用户考虑依靠熔丝兼作零序电流保护 根据统计信息，可得到表1用户保护配置情况统计表。 根据表1可知，容量800KVA及以上用户一般均配进线断路器和继电保护，容量800KVA以下用户均配熔丝，且熔丝定值均≤50A。根据上海市电力调度控制中心的小电阻接地零序电流保护整定规定，并考虑到零序电流保护定值还需躲过下级变压器低压侧三相短路不平衡电流，本文将最小单相接地故障电流整定为300A。单相接地电流大于300A时熔丝熔断时间更短，小于300A时上级定时限零序电流不动，故其他电流值均不需校核。如果可以相互配合，那么无进线断路器只有进线熔丝的用户可以依靠熔丝兼作零序电流保护。 3 10千伏配电网零序电流保护的整定与配合 只有进线熔丝的用户端：根据表1的统计数据可知：用户所使用的熔丝最大定值为50A。当线路单相接地电流为300A时，根据上海电瓷厂有限公司提供的K型熔丝安秒特性曲线，50A熔丝在300A电流时弧前时间为1秒（误差±20%）。因此，当上级线路零序电流保护整定值不小于300A 2秒时，即可满足下上级整定配合。 利用杆上开关保护的用户端：根据用户的负荷电流情况，将用户站外杆上开关的零序电流保护整定值设置为：120A 1秒。 有进线断路器的用户端：据用户的负荷电流情况，将用户站进线断路器的零序电流保护整定值设置为：120A 1秒。 开关站：金山地区电网开关站不超过两级，相关零序电流保护整定值如表2所示。 4 结语 本文以金山10千伏配电网为例，介绍了10千伏配电网由消弧线圈接地改造为小电阻接地中，如何利用现有设备以及如何整定保护定值。针对变电站侧、开关站侧以及用户侧，提出不同的解决方案。经过1年运行经验显示，发生单相接地故障时零序电流保护准确可靠动作率为100%。 参考文献： [1]陶叶炜.城市配电网中性点经小电阻接地改造探讨[J].电工技术，2017，12（A）：122-123，128. [2]刘育全，蔡燕春，等.小电阻接地方式配电系统的运行与保护[J].供用电，2015，06：30-35. 作者简介：董辉（1987-），男，河南人，硕士，工程师，研究方向：电网运行、调度及自动化。 |
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