中性点经16Ω电阻器接地方式下的10kV馈线综合重合闸

中性点经16Ω电阻器接地方式下的10kV馈线综合重合闸
摘要：介绍了汕头供电分公司在10kV配电网采用中性点经16Ω电阻接地方式后所开发应用的10kV馈线重合闸的关键技术原理、逻辑构思和应用实效，提出了为提高配电系统供电可靠率在不同的变电所及同一变电所不同线路参数的馈线采用不同重合闸方式的解决办法。关键词：中性点；电阻器接地；重合闸
1重合闸改进问题的提出
我国10kV配电网长期以来主要采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地方式运行，这也使传统的10kV馈线三相一次重合闸装置只有一种重合闸方式，即开关位置不对应重合闸方式。随着10kV中性点经16Ω电阻器接地方式在汕头供电分公司配网的采用，变电所中少量10kV架空出线或电缆和架空混合出线发生单相接地故障造成三相跳闸的次数明显增加，影响了目前配电系统供电的可靠性。根据统计，这些单相接地故障有85％以上是瞬时性故障，通常在馈线故障停电以后进行巡线检查时没有发现明显的故障点，经1～2h后馈线试送电成功。对于10kV馈线这一类单相接地瞬时性故障，如果在馈线保护中投入重合闸方式，则能实现三相跳闸一次重合闸的功能，而可以提高馈线供电的可靠性。但是，投入10kV馈线重合闸装置又有一些问题必须加以考虑：
a）为了防止变电所10kV馈线近端短路造成主变线圈变形损坏或断路器事故，必须设置电流速断保护闭锁重合闸方式。
b）对于电缆和架空混合线路，可以考虑采用安全性较高的单相接地故障三相一次重合闸方式，此时故障线路的断路器开断或重合的短路电流只是主要由单相接地故障时10kV中性点的电压和中性点16Ω电阻所确定的阻性电流（在设计中电阻的选择使得阻性电流远大于容性电流），约为400A。
c）一些远离变电所的10kV开闭所，如果短路电流较小，也可以考虑采用开关位置不对应重合为了解决以上一些问题，汕头供电分公司在对变电所进行10kV中性点经16Ω电阻接地改造的同时，对10kV馈线三相一次重合闸的逻辑流程进行改进，并开发应用10kV馈线综合重合闸。
210kV馈线微机保护综合重合闸
2．1关键技术原理
单相接地故障启动三相重合闸逻辑原理图所示。
设计原理：I0，dif为接地故障电流区分值，可由控制字整定，I0，dif＝KI0，ch（接地故障阻性电流特征值I0，ch＝400A，可靠系数K取1．1～1．25）。
单相接地故障时，IL1或IL3较小且接近单相接地故障阻性电流特征值，其它故障时，IL1或IL3较大。利用这个特性，可判别单相接地故障与其它故障。当可靠系数K取1．25，则控制字I0，dif整定为500A。
2．210kV馈线微机保护综合重合闸逻辑原理
下面简述由笔者提出逻辑构思并由南京自动化设备总厂开发的馈线微机保护综合重合闸的逻辑原理。
原有10kV馈线保护为南京自动化设备总厂WXB－121二相二元件二段过流式馈线微机保护。开发时在原有硬件基础上更换软件，使微机保护具有三种重合闸方式的功能：单相接地重合闸；电流速断闭锁重合闸；开关位置不对应重合闸。
2．2．1单相接地重合闸
要求单相接地三相一次重合闸，其它故障不重合。启动三相重合闸需同时满足下列逻辑条件：a）零序电流3I0大于接地电流整定值；
b）L1相、L3相电流值都小于系统单相接地故障区分电流值；c）电流速断保护不动作；d）控制字在“单相接地重合闸”位置。
2．2．2电流速断闭锁重合闸
在单相接地或过流保护动作启动重合闸，而在电流速断保护动作则闭锁重合闸。
单相接地启动三相重合闸需同时满足的逻辑条件：a）零序电流3I0大于接地电流整定值；
b）L1相、L3相电流值都小于系统单相接地故障区分电流值；c）电流速断保护不动作；d）控制字在“速断闭锁重合闸”位置。
过流保护启动三相重合闸需同时满足的逻辑条件： a）过流保护动作；b）零序电流保护不动作；c）电流速断保护不动作；
d）控制字在“速断闭锁重合闸”位置。
2．2．3开关位置不对应启动重合闸
开关位置不对应启动三相重合闸需同时满足下列逻辑条件：
a）电流速断保护或过流保护或零序电流保护动作；
b）控制字在“不对应重合闸”位置。
2．310kV馈线微机保护综合重合闸的逻辑原理图
10kV馈线微机保护综合重合闸的逻辑原理图所示。
3提高配电系统供电可靠率
汕头供电分公司1999年对5个变电所的10kV馈线重合闸进行改进，并投用馈线综合重合闸。10kV馈线重合闸次数和重合闸成功率所示。根据统计，从1999年4月到2000年3月，闸成功26次，重合闸成功率为81％。按重合闸动作的10kV馈线条数30条进行统计，10kV配电系统供电可靠率从99．940％提高到99．954％。
4结束语
在变电所10kV中性点经16Ω电阻器接地方式下，对传统的10kV馈线三相一次重合闸进行改进。改进后，在投用馈线综合重合闸时对不同变电所或同一变电所不同线路参数的馈线选择不同的重合闸启动方式，既能保证变电所设备的安全运行，又提高了配电系统的供电可靠率。