10kV继电保护问题研究

10kV继电保护问题研究

吕昂

（国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台264000）

摘要：目前，在我国的电力系统中，一般都是通过电气线路，将各个的电气设备紧密地联结在一起的。由于其运行的环境较为复杂，覆盖面积又十分的辽阔，再加上诸多的人为原因，因此，电气故障时有发生。而在电力系统中，发生任何一项事故，对整个电力系统的正常运行，都会产生巨大的影响。而在电力系统中，10kV配电系统又是其一个重要的组成部分，其能否可靠、稳定、安全地运行，将直接影响到整个电力系统能否正常的工作。所以，在10kV配电系统中，针对其继电保护工作中存在的问题，并将其完美的解决，就显得尤为的重要。

关键词：10kV；继电保护；问题

引言

城市10kV配电网是整个电力系统中的重要组成部分，其在城市覆盖的区域非常辽阔。在经济、社会的快速发展下，人们对电的需求和质量要求也越来越高，所以，为了使城市配电网能够安全运行，就必须做好城市10kV配电网的维护工作。然而，在目前城市10kV配电网中，会经常发生一些安全事故，对城市居民的生产和生活造成严重影响。因此，必须加强城市10kV配电网继电保护工作，保护整个电力系统安全、稳定的运行。

110KV供电系统继电保护的作用

一是继电保护可以保障电力系统运行的安全性。在电力系统中，如果某个电气元件出现故障，继电保护装置能准确快速地发出信号，使故障元件最近的断路器跳闸，这样一来，发生故障的元件就可以快速脱离电力系统，可最大限度地降低电力系统元件损坏程度，减轻对电力系统造成的不良影响，同时可以保证电力系统的稳定性。二是继电保护可以保障电力系统运行的正常性。通过继电保护装置可以对电力系统进行实时监控，在电力系统发生故障、非正常工作时，继电保护装置会做出提示，按照设备运行维护条件和非正常工作情况给出不同提示信号，提示值班人员及时作出反应，对电力系统故障进行检修。在没有值班人员时，继电保护装置将自动进行调整，及时切除会引发事故的电气设备，起到保护电力系统正常运行的作用。

210kV继电保护问题

2.1保护动作时限较长

一些城市10kV配电网中，部分中性点是经消弧线圈而接地或者中性点并不接地，这类继电保护配置主要有过电流保护方式和限时电流速断方式两种，且两种方式均配有定时限保护方式。实际工作表明，此方式的优势主要在于其继电保护动作具有较高的可靠性和整定可能性。换句话说，该继电保护方式会使环网柜变压器装置高压一侧的熔断器难以与架空柱上部变压器高压一侧跌落保险中的反时限特征相互配合，导致整个配电网的继电保护动作时限过长，从而使配电网的继电保护安全性得不到有效的保障。

2.2保护动作速动性较差

常见的城市10kV配电网继电保护配置方式在继电保护动作时间上虽然能确保继电保护具有选择性，但其较短的持续时间成为了配电网安全和稳定运行的重大隐患，使城市10kV配电网继电保护的速动性无法得到有效的保障。

2.3电流互感器饱和

一是电流互感器饱和的影响。在电网规模逐步扩大的同时，10KV系统短路电流也随之增大。假如在配电、变电所出口地方出现短路现象，短路电流会呈几百倍增长。在出现稳态短路时，一次短路电流误差决定电流互感器变比误差，两者成正比，一次短路电流误差越大，电流互感器变比误差也会越大，严重的会致使灵敏度低的电流速断保护器不作出动作。10KV配电系统短路时，由于电流互感器产生饱和，二次侧的电流会为0，从而使定时限电流速断保护装置不作出动作。假如变电所10KV出线产生短路现象，就需要主变压器后备保护或者母联断路器进行切除，排除故障。假如故障得不到及时消除，拖延下去，就会造成故障范围扩大，破坏整个变电系统。假如配电所出线部位产生过流保护拒绝动作，会导致配电所整个范围全部停电，造成大范围的经济财产损失。

3解决对策

3.1三（两）段式过电流保护装置

瞬时电流速断保护对线路的保护仅仅是一部分，难以作为线路主保护，更多的是将其应用于对首端线路故障切除的辅助保护；而略带时限的电流速断保护虽然能够保护线路全程，但只能作为线路上保护。另外，定时限过电流保护不仅可以作为本线路的后备保护，而且还能够成为下级线路的后备保护，但其对故障的切除有较长的时限。所以在实际的应用中，为了实现对线路有效、可靠的保护，经常将定时限过电流保护与瞬时电流速断保护配合，形成两段式的过电流保护。

3.2避免短线路快速保护越级误动的措施

对于短距离的输电线路，在常规的电流电压保护无法满足电流速断上下级保护配合时，可采用线路纵联差动保护做为线路的主保护，满足电网对继电保护快速性选择性的要求。线路的差动保护启动开关跳闸隔离故障，而相邻线路的(差动电流为零)主保护判断故障在区外，不会启动开关，从而避免了开关越级跳闸现象的发生。csc-213保护装置的闭锁信号是用光纤来传送的，短距离的线路使用该装置经济优势更突出。电流后备保护则按时限阶梯逐级配合。

3.3避免涌流引起误差的措施

励磁涌流具有很强的规律性，其随着时间的变化而不断衰减的。在一开始，任何的励磁涌流量都是比较大的，而在一些小型的变压器中，经历了十多个工频周波后，其励磁涌流的大小都会明显的减小，甚至可以衰减到忽略不计。因此，可以利用励磁涌流的这一特性，去防止涌流过大现象的发生。具体的，可以通过增加一定的时间，去避免励磁涌流引起的误动作。为了保证10kV配电系统可以有效的避免励磁涌流现象的影响，可以在其保护设备的回路中，适当地延时一下时间。通常可以在其加速回路中以及无时限电流速断保护中，增加0.1～0.5s的延时时限。通过这种策略，来避免涌流引起误动的优点在于，不需要对其保护设备进行相关的改造，就可以减少其影响，可以降低其成本的投入。

3.4避免电流互感器过于饱和的措施

首先，在面对这个问题时，有关人员需要选择合适的电流互感器变比，最好在10kV配电系统继电保护措施中，选取的电流互感器变比最好大于300/5，不要太小。其次，相关的技术人员还要尽量的减少电流互感器的二次负载，尽量使用独立的电流互感器，使计量装置与继电保护装置独自运行，互不干扰；为了不增加二次侧电缆横截面面积，应控制其二次侧电缆的长度。同时，还要更多地利用一些保护与测控合为一体的电流互感器，防止电流互感器的电流过于的饱和。

结束语

综上所述，我国10kV配电系统能否正常、安全、顺利、稳定、健康的运行，其继电保护装置起着十分重要的作用。因此，在选择其继电保护设备，采取继电保护措施时，不仅要考虑到它们的可靠性、灵敏性，而且还要选择那些速动性能优良的继电保护装置，确保其继电保护工作的正常运行。

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