35kV变电站两台不同容量变压器并列运行方式下10kV配出线路过流定值的选取原则

摘要：随着经济的快速发展，电力负荷的不断增长，一些问题也随之产生，最为突出的是在夏季大负荷期间，电网末端的35kV小容量变电站变电容量不足的问题，由于农灌负荷迅猛增长，在六、七月农灌高峰期，会出现限电情况，严重影响农业生产。本文针对这一问题，从继电保护定值方面制定解决措施，最大限度的保证负荷送出、电网安全。

关键词：变压器定值原则；

中图分类号：TM63 文献标识码：A

引言：

2013年夏季，在A变电站计划检修时，发现了这样一个现象，引起了我们的思考。

①A变电站：两台主变并列运行时（如图1）。

10kV线路1与小容量主变低压侧过流定值配合(1.2倍配合关系)，该线路可以送出270*10.5*1.732=4910kVA的负荷，在6、7月农灌大负荷期间最高峰负荷为5500kVA左右，该线路一直采取限电措施，控制负荷在3900（定值的80%）以下，避免线路达到定值而跳闸。

②6月中旬，A变电站2号主变计划检修（如图2）。

10kV线路过流定值与1号主变过流定值配合，即540A，该线路的送出变成540*10.5*1.732=9820kVA的负荷，在负荷高峰期也完全不用限电。这时候就产生了一个疑问？为什么A变电站总的变电容量降低，但10kV线路1的带负荷能力反而提高。

1 、原因分析

1.1对此，我们对10kV线路过流保护的整定原则进行了梳理。

整定原则为：

1）应躲过线路的最大负荷电流。

2) 过电流保护的电流定值在本线路末端故障时，灵敏系数不小于1.5。

3）与上一级保护配合。

在整定计算过程中，灵敏系数一般都可以满足1.5的要求；当线路的最大负荷电流大于与上一级保护配合后的定值时，应优先考虑与上一级保护（主变过流保护）配合，防止保护越级跳闸的情况，因此，变电站的小容量变压器会限制其配出10kV线路的过流值，就需要控制负荷电流----限电。

1.2 图3为A变电站正常运行方式和2号主变检修方式下线路1的整定计算书。很显然，整定计算并没有问题，但计算的结果却又与实际运行有如此明显的冲突，一定是某个环节出现的问题。在二次整定计算查找无果后，我们决定在一次潮流计算上查找原因，在观察变电站的潮流时，发现一个我们一直忽视的问题-----分流。

分流的公式为(如图4-a)：

如图4，a电流回路的结构与A变电站的接线非常相似，如果变电站也是按照此理论进行主变分流，那么10kV线路的定值将不需要与单台主变进行配合，而是与两台主变的总过流值配合。

1.3对此：我们决定对A变电站的正常运行数据进行收集和分析。

图5是对A变电站双主变运行时在自动化工作站上的截图。其中青绿色为电流值

图5 A变电站双主变运行方式截图

可以看出：实际潮流为 表1

我们对A变电站两台主变的潮流进行理论分析：

表2

通过上述分析，理论计算的结果与实际的潮流相差不到0.4个百分点，可以说明分流理论在变电站的实际运行也是成立的，那么，我们的整定计算也可以与两台主变的总过流值配合。

表3为A变电站的部分时段的负荷报表。

2、对策实施

我们对A变电站10kV线路1的过流定值进行的重新计算。

如图6，最终选取的定值为588.24A/0.4S，即保证了线末1.5倍的灵敏度，又能够与上一级保护配合，最重要的是在夏季大负荷期间，能够最大限度保证负荷的送出。

3 、结果分析

所谓有得必有失，如按照上述原则进行10kV线路过流整定，会存在两个无法忽视的问题。

3.1 检修方式的不灵活

无论1号主变检修或是2号主变检修，10kV线路1过流定值就会存在不能与上一级主变过流保护配合的问题。

10kV线路1过流定值 1号主变过流定值 2号主变过流定值

588.24A》 323A/1.2=270A 646A/1.2=540A

此时，该线路就需要整定2套或3套定值，而新疆电网的35kV 变电站普遍存在装置老化的问题，倒闸操作期间，检修、运行人员都要在现场工作，而且可能会需要退保护改定值，不利于电网的安全运行。

3.2 变电站的安全性降低

此种定值的算法，可以保护最大限度的负荷送出，但同时牺牲了变电站的备用变电容量，使得变电站在极限状态下运行，任一台主变发生故障跳闸，另一台主变必然会过载或过载跳闸，不满足电网N-1的运行要求。

对此，需增加主变过负荷跳10kV线路的功能（图7），这样，在一台主变发生故障跳闸跳闸后，另一台主变过载后优先将重载线路切除，从而保障其他线路的负荷正常送出，避免全站失压。

结束语:

电网在飞速发展的过程中，其经济性与安全性在不断的碰撞与磨合，我们要在期间找到一个平衡的节点，在保证电网安全的前提下，最大限度的满足经济发展的需要。

参考文献：

1崔家佩 孟庆炎 陈永芳 熊炳耀.《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》.北京：中国电力出版社，2001.

2张保会.《电力系统继电保护》. 北京：中国电力出版社，2006.

3陈珩.《电力系统稳态分析》.北京：水利电力出版社，1985.

4中华人民共和国国家发展和改革委员会.《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》. 北京：中国电力出版社，2008.