易漢誠

摘 要：現(xiàn)階段，在我國配電系統(tǒng)中，其所采用的配電高壓多為10 kV，因此，對10 kV配電系統(tǒng)的繼電保護工作進(jìn)行研究，找出其目前存在的問題，并提出解決措施，具有十分重要的現(xiàn)實意義。該文根據(jù)筆者實踐工作經(jīng)驗，就10 kV配電系統(tǒng)繼電保護存在的問題進(jìn)行了淺要分析，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：10KV 繼電保護 問題 措施

中圖分類號： TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0071-02

目前，在我國的電力系統(tǒng)中，一般都是通過電氣線路，將各個的電氣設(shè)備緊密地聯(lián)結(jié)在一起的。由于其運行的環(huán)境較為復(fù)雜，覆蓋面積又十分的遼闊，再加上諸多的人為原因，因此，電氣故障時有發(fā)生。而在電力系統(tǒng)中，發(fā)生任何一項事故，對整個電力系統(tǒng)的正常運行，都會產(chǎn)生巨大的影響。而在電力系統(tǒng)中，10 kV配電系統(tǒng)又是其一個重要的組成部分，其能否可靠、穩(wěn)定、安全地運行，將直接影響到整個電力系統(tǒng)能否正常的工作。所以，在10 kV配電系統(tǒng)中，針對其繼電保護工作中存在的問題，并將其完美的解決，就顯得尤為的重要。該文主要是對本地區(qū)10 kV配電系統(tǒng)中，繼電保護工作中存在的問題進(jìn)行了簡要的分析；并且提出了一些解決辦法，供大家借鑒與參考。

1 在10 kV配電系統(tǒng)中繼電保護的概述

繼電保護，就是在電力系統(tǒng)中，設(shè)置并安裝了一些自動化元件，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，自動將故障設(shè)備隔離，保護系統(tǒng)免受破壞；并最終實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)的控制、測量以及監(jiān)視的工作。

在10 kV配電系統(tǒng)中，安裝了繼電保護設(shè)備以后，不僅可以實時的檢測配電系統(tǒng)中的電氣元件是否正在正常的運行，而且還可以對異常狀態(tài)或者是出現(xiàn)的故障及時地做出反映；或是發(fā)出警告信號，或是自動的跳閘斷路，避免發(fā)生損失更加重大，破壞性更強的電氣事故。

實際上，安裝繼電保護設(shè)備的目的，就是在配電系統(tǒng)中，將出現(xiàn)異?；蛘呤前l(fā)生故障的電氣元件，及時地切斷其與配電系統(tǒng)之間的聯(lián)系；及時、可靠、靈敏的檢測整個系統(tǒng)的安全性，將故障的破壞性限制在最小的范圍內(nèi)，將其損失降至最低；從而完成避免系統(tǒng)遭受更為嚴(yán)重的破壞，保護配電系統(tǒng)安全、健康、穩(wěn)定運行的工作目標(biāo)。

2 在10 kV配電系統(tǒng)繼電保護中存在的常見問題

2.1 定值（無法）配合不當(dāng)

眾所周知，10 kV變電所饋電線路，多采用采用微機技術(shù)的電流電壓保護。一般情況下，將其過流時間級差設(shè)置為0.3-0.5 s，其速斷時間設(shè)置為0 s，將其速斷保護出口的時間設(shè)置為40 ms。

筆者所在地配電系統(tǒng)由于地理位置及負(fù)荷密度等因數(shù)，存在多條自變電所10 kv母線，經(jīng)絡(luò)干個開閉所手牽手到變電所另一段母線形成環(huán)型供電網(wǎng)絡(luò)。其典型結(jié)線如圖1。當(dāng)輸配電距離較近的時候，輸電電纜的長度很短，導(dǎo)線電阻較小，負(fù)載電流較大，倘若在開閉所的內(nèi)部或較短距離的饋線上發(fā)生了故障，由于在速斷保護沒有設(shè)置時間階梯，（饋線電流速斷保護設(shè)時限，又將影響與上級設(shè)備保護的配合），那么很有可能就會因為繼電保護器其本身不恰當(dāng)?shù)臅r限配合，為迅速的切除故障，從故障點向電源方向相鄰兩級線路電流速斷保護同時啟動開關(guān)跳閘，從而造成越級跳閘現(xiàn)象的發(fā)生，擴大故障影響，造成大量用戶無辜停電。

2.2 電流互感器過于飽和

由于我國的電網(wǎng)系統(tǒng)不斷在擴大其規(guī)模，因此，在10 KV配電系統(tǒng)中，發(fā)生電流短路的幾率也就隨之增大。倘若，一旦在配電站出口處，發(fā)生了短路故障，那么其短路電流往往會非常的大，有時會超過平時電流的好幾百倍，甚至還高于電流互感器的額定電流。

在配電系統(tǒng)中出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)短路時，其一次短路電流決定了其電流互感器的變比誤差，即電流互感器變比誤差跟著一次短路電流的增大而增大；這樣便導(dǎo)致了可能會在靈敏度較低的電流速斷保護器中，出現(xiàn)拒絕動作的現(xiàn)象。

而在10 kV配電系統(tǒng)中，由于電流互感器過于的飽和，倘若一旦發(fā)生短路現(xiàn)象，那么其二次側(cè)的電流很有可能不能真實反應(yīng)故障電流，在這種情況下，就導(dǎo)致了定時限電流速斷保護裝置不能進(jìn)行正常的工作，進(jìn)而進(jìn)行了拒絕動作的反應(yīng)。

倘若，10 kV配電系統(tǒng)在其出線處發(fā)生了短路事故，那么，則需要依靠主變壓器后備保護或者是母聯(lián)斷路器來進(jìn)行切除工作，進(jìn)而消除事故更大范圍的發(fā)生。若該事故得不到及時的排除，則會使事故的影響范圍不斷地加大，影響時間不斷地被拉長，乃至使整個變電系統(tǒng)都受到損害。

2.3 勵磁涌流問題

電流速斷保護應(yīng)該是在10 kV配電系統(tǒng)繼電保護設(shè)施中最為重要的一個保護措施了。其主要設(shè)計思路就是按照躲過線路末端的三相短路電流進(jìn)行整定的，并且依據(jù)其在電路中的最大負(fù)載運行，考慮可靠系數(shù)應(yīng)該大于1.2。特別是在輸電線路比較長，系統(tǒng)的阻抗比較大，配電變壓器的數(shù)目比較多的情況下，其動作電流需要取較小的值，才能進(jìn)行更為精確的保護工作。

因此，在平時的電流整定過程中，傳統(tǒng)的方法往往沒有（無法）將配電變壓器在投運時的勵磁涌流對無時限電流速斷保護的影響考慮進(jìn)去，那么在這種情況下，其勵磁涌流的初始值往往遠(yuǎn)大于無時限電流速斷所設(shè)置的保護值，導(dǎo)致了存在許多的10 kV輸電線路，在檢修完成后可以正常合上開關(guān)時，則會在系統(tǒng)正常運行的過程中，因勵磁涌流問題發(fā)生保護性動作跳閘的現(xiàn)象，影響正常送電。

3 10 kV配電系統(tǒng)繼電保護的措施分析

3.1 避免短線路快速保護越級誤動的措施

對于短距離的輸電線路，在常規(guī)的電流電壓保護無法滿足電流速斷上下級保護配合時，可采用線路縱聯(lián)差動保護做為線路的主保護，滿足電網(wǎng)對繼電保護快速性選擇性的要求.在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中，我們在AaBbCc處裝分別設(shè)了北京某公司的csc-213繼電保護裝置，當(dāng)線路發(fā)生短路故障，本線路的差動保護啟動開關(guān)跳閘隔離故障，而相鄰線路的（差動電流為零）主保護判斷故障在區(qū)外，不會啟動開關(guān)，從而避免了開關(guān)越級跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。csc-213保護裝置的閉鎖信號是用光纖來傳送的，短距離的線路使用該裝置經(jīng)濟優(yōu)勢更突出。電流后備保護則按時限階梯逐級配合。endprint

3.2 避免電流互感器過于飽和的措施

首先，在面對這個問題時，有關(guān)人員需要選擇合適的電流互感器變比，最好在10 kV配電系統(tǒng)繼電保護措施中，選取的電流互感器變比最好大于300/5，不要太小。

其次，相關(guān)的技術(shù)人員還要盡量的減少電流互感器的二次負(fù)載，盡量使用獨立的電流互感器，使計量裝置與繼電保護裝置獨自運行，互不干擾；為了不增加二次側(cè)電纜橫截面面積，應(yīng)控制其二次側(cè)電纜的長度。同時，還要更多地利用一些保護與測控合為一體的電流互感器，防止電流互感器的電流過于的飽和。

3.3 避免涌流引起誤差的措施

勵磁涌流具有很強的規(guī)律性，其隨著時間的變化而不斷衰減的。在一開始，任何的勵磁涌流量都是比較大的，而在一些小型的變壓器中，經(jīng)歷了十多個工頻周波后，其勵磁涌流的大小都會明顯的減小，甚至可以衰減到忽略不計。因此，可以利用勵磁涌流的這一特性，去防止涌流過大現(xiàn)象的發(fā)生。具體的，可以通過增加一定的時間，去避免勵磁涌流引起的誤動作。為了保證10 kV配電系統(tǒng)可以有效的避免勵磁涌流現(xiàn)象的影響，可以在其保護設(shè)備的回路中，適當(dāng)?shù)匮訒r一下時間。通?？梢栽谄浼铀倩芈分幸约盁o時限電流速斷保護中，增加0.1～0.5 s的延時時限。通過這種策略，來避免涌流引起誤動的優(yōu)點在于，不需要對其保護設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的改造，就可以減少其影響，可以降低其成本的投入。

4 結(jié)語

綜上所述，我國10 kV配電系統(tǒng)能否正常、安全、順利、穩(wěn)定、健康的運行，其繼電保護裝置起著十分重要的作用。因此，在選擇其繼電保護設(shè)備，采取繼電保護措施時，不僅要考慮到它們的可靠性、靈敏性，而且還要選擇那些速動性能優(yōu)良的繼電保護裝置，確保其繼電保護工作的正常運行。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖義祥.關(guān)于10 kV配電系統(tǒng)繼電保護的思考[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2010（23）：26-27.

[2] 魏建峰，李愛玲.配電系統(tǒng)繼電保護若干技術(shù)問題的探討[J].太原大學(xué)學(xué)報，2011（4）：135-137.

[3] 李桂楊.配電系統(tǒng)繼電保護應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（19）：110-111.

[4] 劉瑞庭.分析10 kV配電系統(tǒng)繼電保護的有關(guān)問題[J].廣東科技，2010（22）： 88-91.endprint

3.2 避免電流互感器過于飽和的措施

首先，在面對這個問題時，有關(guān)人員需要選擇合適的電流互感器變比，最好在10 kV配電系統(tǒng)繼電保護措施中，選取的電流互感器變比最好大于300/5，不要太小。

其次，相關(guān)的技術(shù)人員還要盡量的減少電流互感器的二次負(fù)載，盡量使用獨立的電流互感器，使計量裝置與繼電保護裝置獨自運行，互不干擾；為了不增加二次側(cè)電纜橫截面面積，應(yīng)控制其二次側(cè)電纜的長度。同時，還要更多地利用一些保護與測控合為一體的電流互感器，防止電流互感器的電流過于的飽和。

3.3 避免涌流引起誤差的措施

勵磁涌流具有很強的規(guī)律性，其隨著時間的變化而不斷衰減的。在一開始，任何的勵磁涌流量都是比較大的，而在一些小型的變壓器中，經(jīng)歷了十多個工頻周波后，其勵磁涌流的大小都會明顯的減小，甚至可以衰減到忽略不計。因此，可以利用勵磁涌流的這一特性，去防止涌流過大現(xiàn)象的發(fā)生。具體的，可以通過增加一定的時間，去避免勵磁涌流引起的誤動作。為了保證10 kV配電系統(tǒng)可以有效的避免勵磁涌流現(xiàn)象的影響，可以在其保護設(shè)備的回路中，適當(dāng)?shù)匮訒r一下時間。通?？梢栽谄浼铀倩芈分幸约盁o時限電流速斷保護中，增加0.1～0.5 s的延時時限。通過這種策略，來避免涌流引起誤動的優(yōu)點在于，不需要對其保護設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的改造，就可以減少其影響，可以降低其成本的投入。

4 結(jié)語

綜上所述，我國10 kV配電系統(tǒng)能否正常、安全、順利、穩(wěn)定、健康的運行，其繼電保護裝置起著十分重要的作用。因此，在選擇其繼電保護設(shè)備，采取繼電保護措施時，不僅要考慮到它們的可靠性、靈敏性，而且還要選擇那些速動性能優(yōu)良的繼電保護裝置，確保其繼電保護工作的正常運行。

參考文獻(xiàn)

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[4] 劉瑞庭.分析10 kV配電系統(tǒng)繼電保護的有關(guān)問題[J].廣東科技，2010（22）： 88-91.endprint

3.2 避免電流互感器過于飽和的措施

首先，在面對這個問題時，有關(guān)人員需要選擇合適的電流互感器變比，最好在10 kV配電系統(tǒng)繼電保護措施中，選取的電流互感器變比最好大于300/5，不要太小。

其次，相關(guān)的技術(shù)人員還要盡量的減少電流互感器的二次負(fù)載，盡量使用獨立的電流互感器，使計量裝置與繼電保護裝置獨自運行，互不干擾；為了不增加二次側(cè)電纜橫截面面積，應(yīng)控制其二次側(cè)電纜的長度。同時，還要更多地利用一些保護與測控合為一體的電流互感器，防止電流互感器的電流過于的飽和。

3.3 避免涌流引起誤差的措施

勵磁涌流具有很強的規(guī)律性，其隨著時間的變化而不斷衰減的。在一開始，任何的勵磁涌流量都是比較大的，而在一些小型的變壓器中，經(jīng)歷了十多個工頻周波后，其勵磁涌流的大小都會明顯的減小，甚至可以衰減到忽略不計。因此，可以利用勵磁涌流的這一特性，去防止涌流過大現(xiàn)象的發(fā)生。具體的，可以通過增加一定的時間，去避免勵磁涌流引起的誤動作。為了保證10 kV配電系統(tǒng)可以有效的避免勵磁涌流現(xiàn)象的影響，可以在其保護設(shè)備的回路中，適當(dāng)?shù)匮訒r一下時間。通常可以在其加速回路中以及無時限電流速斷保護中，增加0.1～0.5 s的延時時限。通過這種策略，來避免涌流引起誤動的優(yōu)點在于，不需要對其保護設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的改造，就可以減少其影響，可以降低其成本的投入。

4 結(jié)語

綜上所述，我國10 kV配電系統(tǒng)能否正常、安全、順利、穩(wěn)定、健康的運行，其繼電保護裝置起著十分重要的作用。因此，在選擇其繼電保護設(shè)備，采取繼電保護措施時，不僅要考慮到它們的可靠性、靈敏性，而且還要選擇那些速動性能優(yōu)良的繼電保護裝置，確保其繼電保護工作的正常運行。

參考文獻(xiàn)

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[4] 劉瑞庭.分析10 kV配電系統(tǒng)繼電保護的有關(guān)問題[J].廣東科技，2010（22）： 88-91.endprint