（国网江苏省电力公司连云港供电公司 江苏省连云港市 222004）
摘要:本文主要就配变励磁涌流对配电线路继电保护整定计算的影响进行分析,具有一定的借鉴意义。
关键词:励磁涌流，配电线路，保护整定
1、前言
10kV配电线路作为电网的末端，故障时对系统的冲击相对较小，保护整定相对简单。但是，随着对供电可靠性要求的提高，保证连续供电变得愈发重要。电力系统大部分故障都是瞬时故障，重合闸动作并成功，对可靠供电就显的尤为重要。同时，由于我国幅员辽阔，各地电网建设水平参差不齐，发达地区由于配网建设水平高，网络比较合理，变压器励磁涌流对10kV配电线路几乎没有影响，但是在某些地区，由于供电半径大，负荷又较低，励磁涌流的影响就比较大。
2、10kV线路整定计算方案
我国的10kV配电线路的保护,一般采用电流速断、过电流、过流加速及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护(如电压闭锁等)。
2.1 电流速断保护
由于10kV线路一般为保护的最末级,所以在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,必要时,选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。
2.1.1 按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时,可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。
Idzl=Kk×Idmax
式中:Idzl为速断一次值;Kk为可靠系数,取1.5;Idmax为线路上最大配变二次侧最大短路电流。
2.2 过电流保护
2.2.1 按躲过线路最大负荷电流整定。并保证线路末端有足够灵敏度。此方法应考虑负荷的自启动系数、保护可靠系数。过流定值按下式选择:
IdzⅢ=Kk/Kf×Ifhmax
式中IdzⅢ为过流一次值;Kk》1.2，Kf =0.85~0.95，Ifhmax为线路最大负荷电流,具体计算时,应考虑常见运行方式下可能出现的最严重情况，如双回线中一回断开、备用电源自投、负荷自起动电流等，可利用自动化设备采集最大负荷电流为参照。
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2.3变压器励磁涌流对保护的影响
2.3.1励磁涌流
励磁涌流是变压器所特有的电磁现象，是时间的多变量函数，仅存在于变压器某一侧，在空投变压器或外部故障切除后电压恢复时，变压器铁心中的磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁心饱和，励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流有如下特点：励磁涌流数值很大，最大值可以达到变压器额定电流的8～10倍；励磁涌流中含有大量的直流分量及二次谐波分量，其波形偏向时间轴一侧；波形是间断的，且间断角很大，一般大于60度；在同一时刻三相涌流之和近似等于零；励磁涌流具有衰减特性，衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。并且开始部分衰减得很快，一般经过0.5～1s后，其值通常不超过0.25～0.5倍的额定电流，一般情况下，变压器容量越大衰减时间越长，对于大容量变压器，其全部衰减时间可能达到几十秒。但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢些；合闸瞬间电压值最大时励磁涌流最小，电压最小时励磁涌流最大。
2.3.2对保护的影响
一般情况下，我们主要关注励磁涌流对变压器特别是大容量变压器差动保护的影响。在变压器差动保护中，对差电流进行励磁涌流特征判断，当识别出是励磁涌流时，将差动保护闭锁来防止误动。工程中主要应用下列几种原理：二次谐波含量高、波形不对称和波形间断角比较大。尤其前两种应用最为普遍。同时对10kV配电线路保护受励磁涌流的影响关注较少。
10 kV线路装有大量的配电变压器，特别是农村线路，由于电源点相对较少，供电半径较长，配电变压器较多，且随着生活水平的提高，配电变压器布点越来越密，总的容量也逐渐增大。为了保证保护对线路末端有足够的灵敏度，保护定值一般取得较小。这种情况下，在线路投入时或者故障重合时，在合闸瞬间，各变压器所产生的励磁涌流在线路上相互迭加、来回反射，产生了一个复杂的电磁暂态过程，在系统阻抗较小时，会出现较大的涌流，时间常数也较大。励磁涌流值可能会大于装置整定值，使保护误动。这种情况在线路变压器个数少、容量小以及系统阻抗大时并不突出，因此容易被忽视，但当线路变压器个数及总容量增大后，就可能出现。严重时可能导致线路根本无法重合或者检修工作结束后无法送电成功，而往往线路巡线又查无异常，费时费力。
2.4对策
2.4.1对过流保护，因其有0.5s以上延时，故可不考虑励磁涌流的影响。
2.4.2对速断保护，特别是线路长，配电多，单台配电容量小的线路速断保护，在可靠性、灵敏度允许的情况下，尽可能抬高定值，躲过线路配变励磁涌流。变压器的励磁涌流一般为额定电流的4～6倍。由于配电线路负荷的分散性,决定了线路总励磁涌流将小于同容量的单台变压器的励磁涌流。因此,在实际整定计算中,励磁涌流系数可适当降低。
Idzl=KK×Kcl×Se/Ue
式中Idzl为过流一次值;Kcl为线路励磁涌流系数,取1～5,线路变压器总容量较少或配变较大时,取较大值;Se为线路配变总容量;Ue为线路额定电压,此处为10kV。
由于励磁涌流衰减较快，同时加0.1s时限，即使定值无法太高，基本能可靠躲过配变励磁涌流。
如果为保证全线灵敏度而无法抬高保护电流定值时，一方面可以实测涌流值，按1.1-1.3可靠系数取保护定值；另一方面，可以在保护上投入低电压闭锁，一般取0.6Un，Un为电压互感器二次额定电压。
参考文献
1、国家电网公司继电保护培训教材
2、3-110kV电网继电保护装置运行整定规程
3、电力系统继电保护实用技术问答
作者简介：
杨能武（1983—），男，湖南冷水江人，工学学士，从事电力系统调度运行、保护整定等方面的工作。
关皓天（1986—），男，江苏连云港人，工学学士，从事电力系统调度运行等方面工作。
论文作者:杨能武,关皓天
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/8
标签：线路论文; 变压器论文; 励磁论文; 电流论文; 负荷论文; 定值论文; 系数论文; 《电力设备》2016年第19期论文;