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继电保护作为电力系统正常运行的三道防线中最重要的一道防线,肩负着保证系统正常运行的重任,而10kV线路一般作为最末级保护,或最末级用户变电所保护的上一级保护,因此就与其他电压等级有不同的特点,尤其是10kV农村配电线路,结构特点是:一致性差,如有的为用户专线,只接一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百米,有的线路长到几十公里;有的线路上的配电变压器容量很小,最大不过100kVA,有的线路上却有几千kVA的变压器;负载率低;负荷分布不均,个别线路的负荷较重;负荷的季节性变化较大等等。因此对于农村10kV配电系统的继电保护在设计、整定和运行中都会遇到一些具体的问题。
本文分析了10kV配电系统中的常见问题并介绍了各种10kV配电线路保护的常用方案,结合青铜峡市配电网的实际情况,选择了一条典型线路,计算出了0.5负荷系数下各保护安装点的正常运行电流、三相短路电流以及相间短路电流,分析了电流保护,跌落保险的安装,结合实际运行中存在的问题,整定了断路器和跌落保险额定电流,动作时间等。对于变电站出口处考虑到和后级的断路器、熔断器配合,用了低压闭锁瞬时电流保护和过流保护就可。由于在青铜峡配电网的保护中大量使用了熔断器保护,熔丝的安秒特性和反时限电流保护的电流时间特性类似,所以本文提出了用反时限电流保护来和熔断器配合,计算出反时限电流保护的动作电流和安装处的最大电流,根据选择性的原则得到二者的配合原理曲线。
一般的农村配电网负荷系数都比较低,而且线路都较长,如果仅仅是安装简单的电流保护,可能难以实现保护的选择性和灵敏度。因此对于这样的线路,加装低压闭锁的电流保护和反时限电流保护可以提高灵敏度,反时限电流保护和熔断器配合恰当能够提高动作的选择性。