Page 65 - 电力与能源2023年第二期

方雨康，等：基于 10 kV 架空线合闸励磁涌流衰减特性的前加速过流保护整定调整方案 159

式。故障停运或计划检修时，线路负荷可由对侧
联络线路进行转供。
图 4 为上海某地区 10 kV 架空线路，正常运行
方式下接入数量多、容量大的配电变压器。非正

常运行方式下，如在图 4 中合上联络开关 2、断开

图 3 变压器近似磁化曲线 市 3 线的站内开关，则市 3 线全部负荷转移至北 1
由于变压器铁心会出现饱和，因此变压器励 线，北 1 线接入的配电变压器的数量更多。
磁电感 L T 不是一个常数。变压器磁化特性曲线 上海地区架空线一般配置反时限过流、零流
i
可以近似为双折线 ［2，14］ 。Φ m 为 ψ m 对应的磁通， 0 为 保护，为了与重合闸配合，同时还配置了前加速过
i
稳态时的励磁电流， 0c 为励磁涌流。由图 3 可知， 流和前加速零流保护。其中前加速保护动作时限
当变压器铁心不饱和（Φ≤Φ m ）时，L T 非常大；当铁 短，具有良好的速动性。
心饱和之后（Φ>Φ m ），L T 会迅速减小。 北1线线路参数与保护配置如表1和表2所示。

变压器正常运行时，如图 3 中的 A 点，磁路设 表 1 北 1 线线路参数
计已经比较饱和；若在最不利的情况下，磁链达到 变压器 容量/kVA 额定电流/A
2ψ m 时，铁心变得非常饱和，如图 3 中的 B 点，将产 配变 6 000 346
用户变 2 235 129
生很大的励磁涌流。
总计 8 235 475
对于同一架空线上的配电变压器，在线路开
表 2 北 1 线保护配置
关合闸时其合闸角相同。由于线路三相电压之间
保护 电流定值/A 时间定值/s
有 120°的相位差，因此三相的合闸角必然不同，导 前加速过流 1 200 0

致开关合闸时有一相处于或接近 α=0°和 α=π 的 1 200 1.70
过流（反时限）
6 000 0.50
概率比较高。在这种不利的情况下，励磁涌流最
前加速零流 360 1.00
大可达额定电流的 3~8 倍 ［5，15］ 。 168 4.00
零流（反时限）
840 1.18
2 励磁涌流对线路保护的影响 重合闸 - 0.70
上海城市配电网架空线接线方式一般采用分 根据北 1 线的线路参数，当北 1 线重合闸动作
段联络式，每个分段均有电源可转供电的接线方 或故障修复恢复送电时，如出现电压合闸角 α=0°

图 4 上海某地区 10 kV 架空线路