中性點經16Ω電阻器接地方式下的10kV饋線綜合重合閘

中性點經16Ω電阻器接地方式下的10kV饋線綜合重合閘
摘要：介紹了汕頭供電分公司在10kV配電網采用中性點經16Ω電阻接地方式后所開發應用的10kV饋線重合閘的關鍵技術原理、邏輯構思和應用實效，提出了為提高配電系統供電可靠率在不同的變電所及同一變電所不同線路參數的饋線采用不同重合閘方式的解決辦法。關鍵詞：中性點；電阻器接地；重合閘
1重合閘改進問題的提出
我國10kV配電網長期以來主要采用中性點不接地方式或經消弧線圈接地方式運行，這也使傳統的10kV饋線三相一次重合閘裝置只有一種重合閘方式，即開關位置不對應重合閘方式。隨著10kV中性點經16Ω電阻器接地方式在汕頭供電分公司配網的采用，變電所中少量10kV架空出線或電纜和架空混合出線發生單相接地故障造成三相跳閘的次數明顯增加，影響了目前配電系統供電的可靠性。根據統計，這些單相接地故障有85％以上是瞬時性故障，通常在饋線故障停電以后進行巡線檢查時沒有發現明顯的故障點，經1～2h后饋線試送電成功。對于10kV饋線這一類單相接地瞬時性故障，如果在饋線保護中投入重合閘方式，則能實現三相跳閘一次重合閘的功能，而可以提高饋線供電的可靠性。但是，投入10kV饋線重合閘裝置又有一些問題必須加以考慮：
a）為了防止變電所10kV饋線近端短路造成主變線圈變形損壞或斷路器事故，必須設置電流速斷保護閉鎖重合閘方式。
b）對于電纜和架空混合線路，可以考慮采用安全性較高的單相接地故障三相一次重合閘方式，此時故障線路的斷路器開斷或重合的短路電流只是主要由單相接地故障時10kV中性點的電壓和中性點16Ω電阻所確定的阻性電流（在設計中電阻的選擇使得阻性電流遠大于容性電流），約為400A。
c）一些遠離變電所的10kV開閉所，如果短路電流較小，也可以考慮采用開關位置不對應重合為了解決以上一些問題，汕頭供電分公司在對變電所進行10kV中性點經16Ω電阻接地改造的同時，對10kV饋線三相一次重合閘的邏輯流程進行改進，并開發應用10kV饋線綜合重合閘。
210kV饋線微機保護綜合重合閘
2．1關鍵技術原理
單相接地故障啟動三相重合閘邏輯原理圖所示。
設計原理：I0，dif為接地故障電流區分值，可由控制字整定，I0，dif＝KI0，ch（接地故障阻性電流特征值I0，ch＝400A，可靠系數K取1．1～1．25）。
單相接地故障時，IL1或IL3較小且接近單相接地故障阻性電流特征值，其它故障時，IL1或IL3較大。利用這個特性，可判別單相接地故障與其它故障。當可靠系數K取1．25，則控制字I0，dif整定為500A。
2．210kV饋線微機保護綜合重合閘邏輯原理
下面簡述由筆者提出邏輯構思并由南京自動化設備總廠開發的饋線微機保護綜合重合閘的邏輯原理。
原有10kV饋線保護為南京自動化設備總廠WXB－121二相二元件二段過流式饋線微機保護。開發時在原有硬件基礎上更換軟件，使微機保護具有三種重合閘方式的功能：單相接地重合閘；電流速斷閉鎖重合閘；開關位置不對應重合閘。
2．2．1單相接地重合閘
要求單相接地三相一次重合閘，其它故障不重合。啟動三相重合閘需同時滿足下列邏輯條件：a）零序電流3I0大于接地電流整定值；
b）L1相、L3相電流值都小于系統單相接地故障區分電流值；c）電流速斷保護不動作；d）控制字在“單相接地重合閘”位置。
2．2．2電流速斷閉鎖重合閘
在單相接地或過流保護動作啟動重合閘，而在電流速斷保護動作則閉鎖重合閘。
單相接地啟動三相重合閘需同時滿足的邏輯條件：a）零序電流3I0大于接地電流整定值；
b）L1相、L3相電流值都小于系統單相接地故障區分電流值；c）電流速斷保護不動作；d）控制字在“速斷閉鎖重合閘”位置。
過流保護啟動三相重合閘需同時滿足的邏輯條件： a）過流保護動作；b）零序電流保護不動作；c）電流速斷保護不動作；
d）控制字在“速斷閉鎖重合閘”位置。
2．2．3開關位置不對應啟動重合閘
開關位置不對應啟動三相重合閘需同時滿足下列邏輯條件：
a）電流速斷保護或過流保護或零序電流保護動作；
b）控制字在“不對應重合閘”位置。
2．310kV饋線微機保護綜合重合閘的邏輯原理圖
10kV饋線微機保護綜合重合閘的邏輯原理圖所示。
3提高配電系統供電可靠率
汕頭供電分公司1999年對5個變電所的10kV饋線重合閘進行改進，并投用饋線綜合重合閘。10kV饋線重合閘次數和重合閘成功率所示。根據統計，從1999年4月到2000年3月，閘成功26次，重合閘成功率為81％。按重合閘動作的10kV饋線條數30條進行統計，10kV配電系統供電可靠率從99．940％提高到99．954％。
4結束語
在變電所10kV中性點經16Ω電阻器接地方式下，對傳統的10kV饋線三相一次重合閘進行改進。改進后，在投用饋線綜合重合閘時對不同變電所或同一變電所不同線路參數的饋線選擇不同的重合閘啟動方式，既能保證變電所設備的安全運行，又提高了配電系統的供電可靠率。