0 引言

在10kV的配网系统中，变压器的低压线圈为三角形接线，使得整个配网系统没有中性点。而电力系统中常采用利用消弧线圈补偿小电流接地系统的电容电流，而在配网系统中的接地变就是装设消弧线圈为整个系统认为提供中性点的设备。

目前，小电流接地系统的电容电流最大限值为10A，超过这个限值会给系统带来很多麻烦：当系统发生间歇弧光接地时，会产生3.5倍相电压的弧光过电压会让绝缘薄弱的电气设备发生放电击穿、设备损害；电容电流带来的铁磁谐振过电压会让电压互感器和熔断器因为高温而自燃；单相接地过程中没有消弧线圈或者消弧能力不足会使得电弧无法熄灭造成烧毁电气设备并引发火灾。

因此，按照相关规程要求，对电容电流超过限值的变电站应装设消弧线圈补偿系统中产生的电容电流。

1 老旧变电站存在消弧能力不足的现象

随着电力电缆在配网系统里的使用地方越来越多，电容电流也越来越大。尤其在宁波地区，为了提高配电网的可靠性，架空线在整个配网中的比例急剧减少，这样就带来了一个新的问题，对于已在运行的老旧变电站，建设时一般使用的是架空线而不是电缆，规划设计阶段考虑的接地变的容量往往不能适应改造之后的配网电容电流。这样就造成了系统短路时消弧线圈短路容量不足，为了提高消弧线圈的补偿能力，工程上采用了在原有接地变基础上并联一个消弧线圈来增加10kV系统的补偿能力。本文基于传统的接地变的整定方法，针对这种新型增容方式，根据实际的工作经验，提出相应改进的整定方法提供给整定相关人员以作参考，并且以一个实际工程的整定案例来说明整定的全过程。

2 接地变的保护配置及其整定原则

接地变压器保护一般配置速断电流保护、定时限过电流保护、过负荷保护、中性点零序保护。

2.1电流速断保护的整定：

2.1.1按躲过低压侧短路时的最大短路电流

——可靠系数

——最大运行方式下变压器低压侧短路时流过的电流

2.1.2按躲过中性点直接接地时的最大短路电流

——线路的相电压

——接地变的零序阻抗

2.1.3躲过变压器的励磁电流

——低压侧额定电流

2.2过电流保护的整定

工程实际中，一般取接地变一起的额定电流的3~4倍，时间一般取0.5S。

 ——接地变高压侧额定电流

2.3中性点零序保护

2.3.1谐振接地的接地变变压器

即配网系统出现单相接地时允许系统继续运行2小时，一般不考虑设立中性点零序保护。

2.3.2小电阻接地的接地变变压器

即单相接地允许运行时间为10秒，由于设备参数不同，在小电阻上产生零序电流，且零序电流的随不平衡度增大而变大，这时就需要对接地变的零序保护进行整定，。这里按躲过正常运行时不平衡电流整定，一般按0.5倍的所用变额定电流取值，保证低压侧接地故障具有较高的灵敏度。

2.4过负荷保护

过负荷保护一般起告警作用，可取1.1倍的额定电流

3 一起实际工程案例的整定计算

某110变电站10kV分段母线上分别接有型号为DKSC-730/100/10.5浇注式接地变压器，近年来，为提高供电可靠性和城市美观，将变电站10kV出线进行了架空改电缆的改造工程，造成该变电站消弧线圈灭弧能力不足，因此，新增一台DKSC-800/10.5的消弧线圈以提高配电网的灭弧能力。

设备参数如下：本站的系统10kV母线等值阻抗标幺值：大方式下为0.2583；小方式下位0.5113。

DKSC-730-100/10.5的短路阻抗为16.95欧，零序阻抗为4.71欧，阻抗电压Uk=1.34%

DKSC-800/10.5的零序阻抗为4.17欧

工程图如下：

                 图1：某110kV变电站接地变增容设计图

3.1电流速断保护的整定

增容以后的接地变接地容量为630+800=1430千伏安，所用容量仍为100千伏安；

接地高压额定电流：

安

所用高压额定电流:

安

所用低压额定电流:

安

所用变低压侧短路时，高压侧绕组短路电流：

安

中性点直接短路时，新增消弧线圈的短路电流：

安

中性点直接短路时，原接地变的短路电流：

安

接地变励磁电流:

安

因此，速断电流取值（以上最大的电流）：

安

3.2过流保护的整定

过流保护：

安

灵敏度校验：

——满足规程灵敏度要求

3.3过负荷保护的整定

过负荷保护：

安

3.4零序保护的整定

零序保护：因小电流系统允许发生地接时，继续运行2小时，故零序保护不投入。

5 结论

为了满足日益增高的用电需求，提高供电质量，构建更为坚强的现代化智能电网，需要着力解决电网最薄弱环节—配电网的可靠性，而提高电缆化水平，逐渐扩大电缆覆盖水平，综合提高城市承载能力，是近几年来，国家大力推进的配网提升计划的重要环节。

随着架空线改电缆这项工作的持续推进，越来越多的投运多年的变电站遇到了消弧线圈短路容量不足的问题。因此，增加消弧线圈的容量成为了老旧变电站适应配网改造计划的重要组成部分。本文根据已有补偿所变的整定方式并结合本次新的增容方式，将这种增容方式下的整定方法与计算过程详细列出，以供相关继保及继保整定人员提供参考依据。

参考文献:

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[2] 要焕年，曹梅月.电力系统谐振接地[M]. 北京：电力出版社, 2000.

[3] 赵金勇，栗军等. 接关于接地变若干技术思考的问题[J]. 山东电力技术, 2009, 40( 4).

[4] 许 凯. 接地变的参数确定和保护计算[J]. 机电工程技术, 2011, 40( 7).