【摘 要】目前，不同的電網(wǎng)系統(tǒng)及電網(wǎng)輸出系統(tǒng)的組合與配置的不同，輸送電力的大小也不同，隨著電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展，為了確保10KV供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須正確地設(shè)置繼電保護(hù)裝置并準(zhǔn)確整定各項(xiàng)相關(guān)定值，確保我國的電網(wǎng)有序合理的進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 發(fā)電變電 輸電配電

一、概述

（一）10KV供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位置

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等五個(gè)環(huán)節(jié)組成的。包含發(fā)電機(jī)、變壓器、輸配電線路、母線、電動(dòng)機(jī)等電力元件，在電力系統(tǒng)中，各種類型的、大量的電氣設(shè)備通過電氣線路緊密地聯(lián)結(jié)在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運(yùn)行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的影響，如：風(fēng)、雨、雷、電、鳥獸危害、設(shè)備絕緣老化、設(shè)計(jì)安裝錯(cuò)誤、檢修質(zhì)量不高、運(yùn)行操作不當(dāng)?shù)?，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。由于電力系統(tǒng)的特殊性，上述五個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)是環(huán)環(huán)相扣、時(shí)時(shí)平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時(shí)間內(nèi)完成的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故，都有可能對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。電力系統(tǒng)最常見而且最危險(xiǎn)的故障是短路，包括相與相之間或相與地之間的短接。

由于10KV系統(tǒng)中包含著一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。又由于一次系統(tǒng)比較簡單、更為直觀，在考慮和設(shè)置上較為容易；而二次系統(tǒng)相對(duì)較為復(fù)雜，包括了大量的繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和二次回路。所謂繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)，由繼電器來組成的一套專門的自動(dòng)裝置。為了確保10KV供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須正確的設(shè)置繼電保護(hù)裝置

（二）10KV系統(tǒng)中應(yīng)配置的繼電保護(hù)

按照工廠企業(yè)10KV供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，一般應(yīng)設(shè)置以下保護(hù)裝置：瞬時(shí)過電流保護(hù)，帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，定時(shí)限電流速斷保護(hù)，三段式過電流保護(hù)，零序電流保護(hù)。對(duì)于油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)和溫度保護(hù)。

二、對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求有四點(diǎn)：即選擇性、靈敏性、速動(dòng)性和可靠性對(duì)于上述四個(gè)性能，繼電保護(hù)裝置必須同時(shí)具備，缺一不可。但是對(duì)于一套具體的保護(hù)裝置，四個(gè)性能之間是矛盾的。如選擇性和快速性都比較高的保護(hù)裝置，往往原理接線和技術(shù)都比較復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)、調(diào)試檢修比較困難，可靠性就比較低。為了提高保護(hù)裝置的靈敏度，如降低保護(hù)裝置的整定值（對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)上升的保護(hù)裝置），則在正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)可能誤動(dòng)作，降低可靠性，或者帶保護(hù)區(qū)域故障時(shí)，保護(hù)裝置可能誤動(dòng)，而失去選擇性，快速性和選擇性也是矛盾的，為了滿足選擇性要求，往往要用降低快速性要求來達(dá)到。我們必須從實(shí)際出發(fā)，處理好這些矛盾，滿足系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)保護(hù)提出的要求。

三、10KV系統(tǒng)中繼電保護(hù)的幾種常用電流保護(hù)

（一）反時(shí)限過電流保護(hù)

繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短；短路電流越小，動(dòng)作時(shí)間越長，這種保護(hù)就叫做反時(shí)限過電流保護(hù)。如熔斷器、電磁繼電器、感應(yīng)繼電器、極化繼電器、干簧繼電器等常用的繼電器都具有反時(shí)限特性。

（二）定時(shí)限過電流保護(hù)

繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無關(guān)，時(shí)間是恒定的，時(shí)間是靠時(shí)間繼電器的整定來獲得的。時(shí)間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的，這種保護(hù)方式就稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。定時(shí)限過流保護(hù)可以保護(hù)設(shè)備的全部，也可以保護(hù)線路的全長，還可以作為相臨下一級(jí)線路穿越性故障的后備保護(hù)。各級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是由末端向電源端逐級(jí)增大的。也就是越靠近電源端，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限越長，有如階梯一樣，故稱為階梯性時(shí)限特性。

（三）電流速斷保護(hù)

電流速斷保護(hù)是一種無時(shí)限或略帶時(shí)限動(dòng)作的電流保護(hù)。它能在最短的時(shí)間內(nèi)迅速切除短路故障，減小故障持續(xù)時(shí)間，防止事故擴(kuò)大。電流速斷保護(hù)又分為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)兩種。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)與過電流保護(hù)的區(qū)別，在于它的動(dòng)作電流值不是躲過最大負(fù)荷電流，而是必須大于保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大短路電流。

（四）帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)

瞬時(shí)電流速斷保護(hù)最大的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，但只能保護(hù)線路的首端。而定時(shí)限過電流保護(hù)雖能保護(hù)線路的全長，但動(dòng)作時(shí)限太長。因此，常用帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)來消除瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的“死區(qū)”。要求帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能保護(hù)全線路， （“帶時(shí)限”的時(shí)間應(yīng)在0. 35s～0. 6s之間，一般取0. 5s。）因此，它的保護(hù)范圍就必然會(huì)延伸到下一段線路的始端去。這樣，當(dāng)下一段線路始端發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)也會(huì)啟動(dòng)。

（五）零序電流保護(hù)

上述的過電流保護(hù)雖然能保護(hù)電網(wǎng)的單相接地故障，但它們的動(dòng)作電流較大，單相接地電流又較小，靈敏度常常不能滿足要求。常裝設(shè)專門的零序電流保護(hù)。它是利用接地故障線路零序電流較非接地故障線路零序電流大的特點(diǎn)構(gòu)成的一種保護(hù)裝置。電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，有中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)直接接地三種方式。10KV系統(tǒng)多采用的是中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。零序電流保護(hù)裝置接在電流互感器二次側(cè)。系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，三相是對(duì)稱的，三相對(duì)地間均勻分布有電容。在相電壓作用下，每相都有一個(gè)超前90°的電容電流流入地中。這三個(gè)電容電流數(shù)值相等、相位相差120°，其和為零，中性點(diǎn)電位為零。假設(shè)A相發(fā)生了一相金屬性接地時(shí)，則A相對(duì)地電壓為零，其他兩相對(duì)地電壓升高為線電壓，三個(gè)線電壓不變。這時(shí)對(duì)負(fù)荷的供電沒有影響。按規(guī)程規(guī)定還可繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)，而不必切斷電路。這也是采用中性點(diǎn)不接地的主要優(yōu)點(diǎn)。

零序電流保護(hù)一般使用在有條件安裝零序電流互感器的電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路上。當(dāng)在電纜出線上安裝零序電流互感器時(shí)，其一次側(cè)為被保護(hù)電纜的三相導(dǎo)線，鐵心套在電纜外，其二次側(cè)接零序電流繼電器。當(dāng)正常運(yùn)行或發(fā)生相間短路時(shí)，一次側(cè)電流為零。二次側(cè)只有因?qū)Ь€排列不對(duì)稱而產(chǎn)生的不平衡電流。當(dāng)發(fā)生一相接地時(shí)，零序電流反映到二次側(cè)，并流入零序電流繼電器，使其動(dòng)作發(fā)出信號(hào)。在安裝零序電流保護(hù)裝置時(shí)，特別注意的一點(diǎn)是：電纜頭的接地線必須穿過零序電流互感器的鐵心。這是由于被保護(hù)電纜發(fā)生一相接地時(shí)，全靠穿過零序電流互感器鐵心的電纜頭接地線通過零序電流起作用的。否則互感器二次側(cè)也就不能感應(yīng)出電流，因而繼電器也就不可能動(dòng)作。

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