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摘要 小电源并网已经成为工业发展的趋势，所以小电源并网保护配置对电网的安全稳定运行显得尤为重要。本文阐述了变电站低压侧有小电源接入时，变电站及小电源侧保护应如何配置，使得小电源的接入不影响电网的安全运行。
关键词 小电源；继电保护装置；整定
中图分类号 TM774 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0139-01
1 35kV系统小电源接入及运行方式
以某用户35kV变电站为例，小电源总装机容量为30MVA，通过一条35kV联络线路接入就近某110kV变电站，图1为接线图。35kV联络线配置光纤差动保护，实现全线速动保护功能。
如图1中大电源为接地系统，110kV变电站为终端变电站，进线121开关没有配保护装置。110kV变电站两主变及35kV用户变电站主变、小电源均为中性点不接地运行。小电源并网运行方式，考虑大方式下小电源机组开机，小方式下小电源检修。
2 典型故障分析
图1为某110kV变电站小电源并网的典型示例。
2.1 故障模拟
如图1，110KV联络线距始端50%处发生故障时，大电源侧111开关与小电源联络线311开关为相继动作，当110kV电源线路发生接地故障时，由于311开关过流保护动作时间较长，111开关接地或零序I、II段保护先动作，111开关保护动作跳开后用户变电站进线311开关流过的故障电流，如下表：
从表1中可以看出，当110kV联络线接地故障时，311开关故障电流仅为几安。
由于小电源很小，接地故障电流仅为电容电流，其值很小仅为几十安，不足以使小电源进线311开关动作，111开关零序、接地保护动作跳开111开关，此时110kV变电站主变相当于带故障点单相接地运行，此时存在小电源不能被瞬时切除。
2.2 110kV联络线发生故障111开关保护动作跳开该断路器，使得110kV变电站与主网解列，小电源不能瞬时切除的隐患对电网构成的危害。
3 有关保护的配置与整定
通过以上分析，中压侧或低压侧接有小电源的主网终端变电站，变压器中性点不接地运行，110kV联络线经小电阻接地发生故障时将产生工频过电压威胁电气设备绝缘，对电网的设备安全构成威胁。为保障在110kV联络线路发生故障时，可靠及时解列并网小电源，需要对电网有关保护及安全自动装置进行合理配置与整定。
保护配置与整定的原则首先应保设备安全的原则，适当的牺牲选择性。在110kV联络线故障时，先解列并网小电源，110kV联络线恢复正常后，小电源再并网。
DL/T584-2007中规定：
1）带地区电源的主网终端线路（和地区电源与主网的联网线路），宜选用解列重合闸方式，终端线路（或联网线路）发生故障，在地区电源解列后，主网侧检无压重合，地区电源侧不重合。
2）装有备用电源自投装置的主网终端变电所，如负荷侧接有地区电源，则变压器保护动作跳负荷侧断路器，应联跳该侧地区电源联网线路的断路器，同时，变压器低压侧母联断路器的备用电源自投装置还应经无压检定元件控制，需要时还应经地区电源联网线路的断路器的辅助接点控制。
3）地区电源侧应装低频和低压解列装置。
4）解列断路器宜选择在主网与地区电源的功率平衡点上。
3.1 解列点选择
解列点宜选择在主网与地区电源的功率平衡点上，以保证当主网发生故障时解列点动作后小电源能带最主要的负荷及保安负荷，不影响主网的保护正确动作。但实际运行中，由于电力系统负荷的动态变化及小电源处理的不稳定，解列点是变化的，并且由于产权及调度管辖范围的限制，解列点基本上是设在并网线的开关上，为了保证保护的可靠性系统与小电源侧均装设解列装置。
3.2 小电源侧有关保护的保护配置及整定
1）并网线路配置保护：方向速段、方向过流保护，退出重合闸保护。整定原则：方向速段保护按躲线末故障最大的故障电流整定，时间为0s；方向过流保护按保全线有1.5的灵敏度，对下一级设备有1.2的灵敏度整定，尽可能躲过小电源上网的最大负荷电流，动作时间与35kV联络线母线的其它出线的过流保护时间配合，尽可能躲过其它出线的过流保护时间。
2）装设低周低压解列装置：低频率定值一般整定为48 HZ ～49HZ，动作时间为0.2～0.5s，低压定值按保预定的解列范围有足够的灵敏系数整定，一般整定为0.6Ue～0.8Ue，动作时间可根据解列的需要整定，不于其它设备的保护配合。
3.3 主网终端变电站有关保护及自动装置的配置与整定
1）主网终端变电站电源线路保护投入，终端变电站进线开关未配保护装置，在电源线路发生故障时，应通过解列装置将并网小电源解列。终端变电站电源线路开关选用解列重合闸方式，在并网小电源解列后，电源联络线开关检无压重合，重合时间最好能躲过并网小电源解列时间，并留有0.3s裕度。
2）考虑到小电源的联切成功的几率存在，确保备自投保护简单可靠动作，同时为防止小电源开关拒动造成非同期合闸现象，应完善小电源及系统侧的解列保护，并在备自投动作之前判终端变电站小电源联络线断路器的位置或联切小电源并网开关。
3）考虑到10kV系统发生故障，35kV小电源通过110kV主变向10kV系统提供故障电流，在主变的整定时，需注意主变35kV过流跳母联与10kV过流跳本侧断路器时间的配合关系，中压侧过流跳母联时间t，低压侧过流跳本侧断路器的时间为t+△t，△t为0.3s。
4 结论
本文介绍了小电源并网的常见方式，就其对电网的供电可靠性的影响及有关规程的規定要求，讨论了小电源故障解列点选择，并对终端变电站及小电源侧保护装置配置及整定原则进行了探讨。由于各地的运行方式及经验不同，小电源并网方式及可能会存在差异。但总的原则都是小电源并网的接入对主网的安全运行产生不可忽视的影响，不能降低供电的可靠性。
参考文献
[1] DL/584-2007，3～110kV电网继电保护装置运行整定规程.
[2]黎瀚.小电源并网运行可靠性及故障及故障解列问题探讨. 《广西轻工业》11期. 2009年.
作者简介
王静萍（1981—），女，工程师，学士学位，从事继电保护整定计算工作。
关键词 小电源；继电保护装置；整定
中图分类号 TM774 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0139-01
1 35kV系统小电源接入及运行方式
以某用户35kV变电站为例，小电源总装机容量为30MVA，通过一条35kV联络线路接入就近某110kV变电站，图1为接线图。35kV联络线配置光纤差动保护，实现全线速动保护功能。
如图1中大电源为接地系统，110kV变电站为终端变电站，进线121开关没有配保护装置。110kV变电站两主变及35kV用户变电站主变、小电源均为中性点不接地运行。小电源并网运行方式，考虑大方式下小电源机组开机，小方式下小电源检修。
2 典型故障分析
图1为某110kV变电站小电源并网的典型示例。
2.1 故障模拟
如图1，110KV联络线距始端50%处发生故障时，大电源侧111开关与小电源联络线311开关为相继动作，当110kV电源线路发生接地故障时，由于311开关过流保护动作时间较长，111开关接地或零序I、II段保护先动作，111开关保护动作跳开后用户变电站进线311开关流过的故障电流，如下表：
从表1中可以看出，当110kV联络线接地故障时，311开关故障电流仅为几安。
由于小电源很小，接地故障电流仅为电容电流，其值很小仅为几十安，不足以使小电源进线311开关动作，111开关零序、接地保护动作跳开111开关，此时110kV变电站主变相当于带故障点单相接地运行，此时存在小电源不能被瞬时切除。
2.2 110kV联络线发生故障111开关保护动作跳开该断路器，使得110kV变电站与主网解列，小电源不能瞬时切除的隐患对电网构成的危害。
3 有关保护的配置与整定
通过以上分析，中压侧或低压侧接有小电源的主网终端变电站，变压器中性点不接地运行，110kV联络线经小电阻接地发生故障时将产生工频过电压威胁电气设备绝缘，对电网的设备安全构成威胁。为保障在110kV联络线路发生故障时，可靠及时解列并网小电源，需要对电网有关保护及安全自动装置进行合理配置与整定。
保护配置与整定的原则首先应保设备安全的原则，适当的牺牲选择性。在110kV联络线故障时，先解列并网小电源，110kV联络线恢复正常后，小电源再并网。
DL/T584-2007中规定：
1）带地区电源的主网终端线路（和地区电源与主网的联网线路），宜选用解列重合闸方式，终端线路（或联网线路）发生故障，在地区电源解列后，主网侧检无压重合，地区电源侧不重合。
2）装有备用电源自投装置的主网终端变电所，如负荷侧接有地区电源，则变压器保护动作跳负荷侧断路器，应联跳该侧地区电源联网线路的断路器，同时，变压器低压侧母联断路器的备用电源自投装置还应经无压检定元件控制，需要时还应经地区电源联网线路的断路器的辅助接点控制。
3）地区电源侧应装低频和低压解列装置。
4）解列断路器宜选择在主网与地区电源的功率平衡点上。
3.1 解列点选择
解列点宜选择在主网与地区电源的功率平衡点上，以保证当主网发生故障时解列点动作后小电源能带最主要的负荷及保安负荷，不影响主网的保护正确动作。但实际运行中，由于电力系统负荷的动态变化及小电源处理的不稳定，解列点是变化的，并且由于产权及调度管辖范围的限制，解列点基本上是设在并网线的开关上，为了保证保护的可靠性系统与小电源侧均装设解列装置。
3.2 小电源侧有关保护的保护配置及整定
1）并网线路配置保护：方向速段、方向过流保护，退出重合闸保护。整定原则：方向速段保护按躲线末故障最大的故障电流整定，时间为0s；方向过流保护按保全线有1.5的灵敏度，对下一级设备有1.2的灵敏度整定，尽可能躲过小电源上网的最大负荷电流，动作时间与35kV联络线母线的其它出线的过流保护时间配合，尽可能躲过其它出线的过流保护时间。
2）装设低周低压解列装置：低频率定值一般整定为48 HZ ～49HZ，动作时间为0.2～0.5s，低压定值按保预定的解列范围有足够的灵敏系数整定，一般整定为0.6Ue～0.8Ue，动作时间可根据解列的需要整定，不于其它设备的保护配合。
3.3 主网终端变电站有关保护及自动装置的配置与整定
1）主网终端变电站电源线路保护投入，终端变电站进线开关未配保护装置，在电源线路发生故障时，应通过解列装置将并网小电源解列。终端变电站电源线路开关选用解列重合闸方式，在并网小电源解列后，电源联络线开关检无压重合，重合时间最好能躲过并网小电源解列时间，并留有0.3s裕度。
2）考虑到小电源的联切成功的几率存在，确保备自投保护简单可靠动作，同时为防止小电源开关拒动造成非同期合闸现象，应完善小电源及系统侧的解列保护，并在备自投动作之前判终端变电站小电源联络线断路器的位置或联切小电源并网开关。
3）考虑到10kV系统发生故障，35kV小电源通过110kV主变向10kV系统提供故障电流，在主变的整定时，需注意主变35kV过流跳母联与10kV过流跳本侧断路器时间的配合关系，中压侧过流跳母联时间t，低压侧过流跳本侧断路器的时间为t+△t，△t为0.3s。
4 结论
本文介绍了小电源并网的常见方式，就其对电网的供电可靠性的影响及有关规程的規定要求，讨论了小电源故障解列点选择，并对终端变电站及小电源侧保护装置配置及整定原则进行了探讨。由于各地的运行方式及经验不同，小电源并网方式及可能会存在差异。但总的原则都是小电源并网的接入对主网的安全运行产生不可忽视的影响，不能降低供电的可靠性。
参考文献
[1] DL/584-2007，3～110kV电网继电保护装置运行整定规程.
[2]黎瀚.小电源并网运行可靠性及故障及故障解列问题探讨. 《广西轻工业》11期. 2009年.
作者简介
王静萍（1981—），女，工程师，学士学位，从事继电保护整定计算工作。