10kv配电系统中的继电保护

10kv配电系统中的继电保护

徐廷冲

身份证号码：44018419841016xxxx

摘要：在10kv配电系统的建设与实际运行管理中，技术人员要对现有继电保护进行认真的整定计算，并根据10kv低压系统自身的特点不断积累和总结经验，进而促进继电保护在促进配电系统可靠、安全、经济运行中的重要作用。因此，继电保护的作用至关重要。本文就配电系统继电保护中普遍存在的几个问题进行阐述，供大家参考。

关键词：10kv配电系统；继电保护；问题；分析

引言：随着社会经济及电网规模的发展，为了确保1Okv供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值。电力供配的技术标准也起来越高系统供配电一体，运行方式众多，设备类型复杂，可以说给继电保护与配电带来一定难度。

1.10kv配电系统继电保护主要问题

1.1励磁涌流对变电所lOkv线路保护的影响

电流速断保护作为lOkv配电线路的主要保护，是按照最大运行方式下线路末端三相短路电流来整定的，由于考虑到灵敏度大于1.2，因此动作电流值往往取得较小，特别是在线路较长，配电变压器较多时，即系统阻抗较大时，动作电流取值会更小。因此在整定时没有考虑到配电变压器投入时的励磁涌流对无时限电流速断保护的影响，即励磁涌流的起始值远超过无时限速断保护定值，造成一些变电所的lOkv出线在检修后恢复送电时，开关合上即保护动作跳闸或运行过程中频繁跳闸的情况发生。

励磁涌流是在投空载变压器或外部故障切除后电压恢复时，变压器铁芯中的磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使变压器铁芯饱和，造成励磁电流急剧增大。变压器励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6-8倍，并且跟变压器的容量有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在很大的非周期分量，并以一定时间常数衰减，衰减的时间常数同样与变压器容量有关，容量越大，时间常数越大，涌流存在时间越长。

通常在lOkv线路上装有大量的配电变压器，在闭合瞬间，各配电变压器所产生的励磁涌流在线路上相互叠加，产生了一个复杂的电磁暂态过程，在系统阻抗较小时，会出现较大的涌流，时间常数也较大。二段式电流保护中的无时限电流速断保护由于要兼顾灵敏度，动作电流值往往也取得较小，此时励磁涌流值可能会大于装置整定值，使保护误动。这种情况在变压器个数少、容量小及系统阻抗大时并不突出，因此容易被忽视，但当线路变压器个数及容量增大后，就可能出现。

1.2电流互感器饱和对变、配电所保护的影响

随着系统规模的不断扩大，lOkv系统短路电流会随着变大。在稳态短路情况下，一次短路电流倍数越大，电流互感器变比的误差也越大，使灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作。在lOkv线路短路时，由于电流互感器饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，造成定时限过流保护装置拒动。若是在变电所lOkv出线故障则要靠串联断路器或主变压器后备保护来切除，延长了故障时间，使故障范围扩大;而若是在配电所的出线过流保护拒动造成配电所进线保护动作，则将使整个配电所全停。

1.3继电保护定值配合不当造成越级跳闸

在变电所lOkv出线采用的是微机保护，一般动作时间整定:速断为Os、过流为O.5s，其速断保护时间一般为40ms。在lOkv配电所配置的都是常规电磁式继电保护，进线保护的动作时间整定:速断为Os、过流为O.ls;出线保护的动作时间整定:速断为Os、过流为O.OSs。由于速断保护没有时间阶梯，变电所出线与配电所进线、出线速断保护都是Os,配电所进出线过流保护之间时限差只有O.O5s，当配电所距离变电所较近、输电线路阻抗小、同时负荷电流较大时，配电所一旦发生内部故障，可能造成进线保护继电器来不及动作，而变电所出线微机保护速断已经瞬时动作切除故障，造成越级跳闸。配电所内采用的是常规继电器保护，由于本身时限配合不当，加之继电器动作误差相对要大一些，有的达不到0.05s级差要求的精度，就难以实现通过时间级差来保证选择性的要求。配电所出线故障时，极易发生进线保护速断和过流都会越级跳闸。

1.4开关保护设备选择配合不当造成越级跳闸

近年来广泛采用了在负荷密集区建立开关站，通过开关站对台区配电变压器和用户配电所供电，即采用变电所-开关站-配电变压器(配电所)的供电方式。在未实现自动化的开关站内广泛采用负荷开关及负荷开关与熔断器组合电器作为开关保护设备。

一般情况下对开关站进线柜采用负荷开关作为平时分合操作和切断负荷电流之用，不设保护;对直接带配电变压器的出线柜选用负荷开关与熔断器组合电器;对带配电所的出线柜则选用负荷开关。然而，由于开关站对带配电所的出线柜错选为负荷开关与熔断器组合电器，造成配电所出线故障时，开关站越级跳闸扩大了停电面积。

2.10kv配电系统继电保护的改进措施

近年来，随着我国电力事业的高速发展，我国城乡配网线路的基本电压等级多以10kv为主，但是在配电系统的运行中，10kv配变线路的结构设置中存在一致性差的弊端。目前，国内10kv配电系统的继电保护主要采用电流速断、过流及三相一次重合闸等部分构成，在系统出现常规故障时一般可以迅速做出反应，但是在应对突发事件时的灵敏度与稳定性则存在较大的差距，这是必须及时解决的技术问题之一，否则难以促进我国配电保护技术的创新、科学发展。

2.1加强电流速断保护技术研究

目前，国内10kv配电系统的继电保护装置一般可以在5-10s内迅速切断短路故障，但是山于受到装置略带限时动作的影响，短路故障的切段时间往往会延迟3-5s，这短短的儿秒钟就有可能导致故障持续时间的增加，进而扩大事故的影响范围。因此，在10kv配电系统继电保护装置的研发中，适时加强电流速断保护技术的研究是极其重要的，其大致发展方向为在现阶段的略带时限的电流速断保护、瞬时电流速断保护两种形式的基础上，实现两种装置在技术上的互补，力争研制出一种新型的继电保护装置，其应具备动作电流值大、保护范围广等特点。

2.2实现继电保护的智能化与网络化建设

在我国10kv配电系统的管理中，继电保护技术越来越多的体现出了智能化的特征。继电保护技术的智能化特征不但促使配电系统在管理上减少了不必要的资源浪费，而且也为其他各项技术的运用提供了广阔的技术空间。近年来，人工智能技术如遗传算法、进化规划、神经网络、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域的应用也逐步开始。10kv配电系统中继电保护技术的运用离不开网络技术的支持，网络技术的应用不但为继电技术提供了可操作检查的直观空间范围，也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障，这也正是继电技术开放性发展的必然要求。同时，10kv配电系统继电保护技术还要充分利用网络技术的高速运算能力，以及完备的存贮记忆能力，使其在速动性、可靠性方面均优于传统的常规继电保护。

3.总结语

综上所述，我们可以看出1Okv配电网继电保护装置对提高系统电压水平、降低线路损耗、改善功率因数、增强系统稳定起着非常重要的作用，我们应当加大这方面的研究力度使其在电力系统的安全可靠稳定经济运行中发挥越来越大的作用。

参考文献:

[1]吴晓梅，邹森元.电力系统继电保护典型故障分析[M].北京:中国电力出版社，2001.

[2]马锁明，王玉玲.近年来我国电网继电保护运行与发展[f].电力设备，2006,(11):98-99.

[3.淮安电网继电保护运行管理[f].科技信息，2007,(7)44-45