林清雄

摘 要：雖然近年來我國電力事業(yè)進步顯著，但各地各級電力系統(tǒng)仍不時出現(xiàn)故障和異常情況，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行往往會因此受到較為負(fù)面影響，基于此，本文簡單分析了常見繼電保護問題及應(yīng)對方法，并詳細(xì)論述了提升10kV電力系統(tǒng)繼電保護水平的路徑建議，希望由此能夠為相關(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來一定程度啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：10kV 電力系統(tǒng) 繼電保護

中圖分類號：TM774 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（c）-0048-02

電力系統(tǒng)繼電保護需具備可靠性、速動性、靈敏性、選擇性等特點，勵磁涌流、TA飽和對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行造成的影響也需要同時得到關(guān)注，而為了最大化發(fā)揮繼電保護效用，正是本文圍繞10kV電力系統(tǒng)繼電保護開展具體研究的原因所在。

1 常見繼電保護問題及應(yīng)對方法

1.1 勵磁涌流

由于裝有大量配電變壓器，且10kV電力系統(tǒng)中各變壓器會在合閘瞬間產(chǎn)生大量勵磁涌流，這就使得來回反射、相互迭加的勵磁涌流最終形成了復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程，二段式電流保護中的電流速斷保護很容易因此受到負(fù)面影響。較大的涌流與時間常數(shù)會導(dǎo)致電流速斷保護裝置整定值低于勵磁涌流值，這種情況在系統(tǒng)阻抗較大、長線路情況中極為常見，而隨著10kV電力系統(tǒng)線路中的變壓器容量、個數(shù)不斷增加，10kV線路很容易因此出現(xiàn)無法正常投入問題[1]。

為解決10kV電力系統(tǒng)存在的無法正常投入問題，必須設(shè)法防治勵磁涌流引起誤動，考慮到勵磁涌流含有大量二次諧波，可利用該特性進行主變主保護，但這種保護的實現(xiàn)必須建立在改造10kV電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上?？紤]到隨時間衰減屬于勵磁涌流的主要特征之一，為避免提升10kV電力系統(tǒng)的復(fù)雜性，可利用勵磁涌流的特征加入短時間延時，由此便能夠在不改造保護裝置的基礎(chǔ)上防治勵磁涌流引起誤動作。雖然短時間延時的加入可能導(dǎo)致故障時間的增加，但對于10kV電力系統(tǒng)故障帶來影響較小的地方，該勵磁涌流應(yīng)對措施具備較高實用性，通過在電流速斷保護及加速回加入0.15～0.2s時限，即可有效提升10kV電力系統(tǒng)繼電保護水平，電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性均可得到較好保障。

1.2 TA飽和

出口處短路電流較小屬于10kV線路的典型特征之一，如農(nóng)網(wǎng)中的變電所往往阻抗較大且遠離電源。電力系統(tǒng)的運行方式和規(guī)模均會影響出口處短路電流大小，10kV電力系統(tǒng)的規(guī)模提升會直接導(dǎo)致短路電流不斷增長，嚴(yán)重時甚至可以達到TA一次額定電流的幾百倍，10kV電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行自然會因受到較為負(fù)面影響。此外，如TA飽和狀態(tài)下10kV電力線路短路，保護裝置很容易出現(xiàn)拒動問題，故障的切除往往需要由主變后備保護或母聯(lián)斷路器負(fù)責(zé)，由此導(dǎo)致的故障時間延長、供電可靠性降低、故障范圍擴大必須得到重視，這些均會直接影響10kV電力系統(tǒng)的正常運行。

之所以TA飽和會對10kV電力系統(tǒng)繼電保護造成的負(fù)面影響，主要是由于TA嚴(yán)重飽和時，二次側(cè)感應(yīng)電流會受勵磁電流影響降為零，在電流為零的影響下，電流繼電器自然會出現(xiàn)拒動問題。因此筆者建議從兩方面入手應(yīng)對TA飽和帶來的負(fù)面影響，通過合理選擇TA變比、減少TA二次負(fù)載阻抗，即可有效提升10kV電力系統(tǒng)繼電保護有效性。合理選擇TA變比需結(jié)合10kV電力系統(tǒng)特點，一般需保證TA變比大于300/5。減少TA二次負(fù)載阻抗需通過縮短二次電纜截面、加大二次電纜長度實現(xiàn)，TA飽和帶來的負(fù)面影響可由此得到較好應(yīng)對。

2 提升10kV電力系統(tǒng)繼電保護水平的路徑建議

2.1 合理開展繼電保護檢修

除上文涉及的改造層面內(nèi)容外，10kV電力系統(tǒng)繼電保護水平的提升還需要得到狀態(tài)檢修工作的支持，這種狀態(tài)檢修不同于定期檢修，這種不同源于絕緣檢測、逆變電源、固化程序3個方面。絕緣檢測需運用智能設(shè)備收集的數(shù)據(jù)，利用相關(guān)算法、模型進行分析發(fā)現(xiàn)異常，即可將異常情況直接傳遞至檢修人員，檢修的效率、質(zhì)量可由此實現(xiàn)長足提升；逆變電源指的是10kV電力系統(tǒng)繼電保護狀態(tài)檢修利用自檢報警方式，相較于傳統(tǒng)的萬用表檢測，狀態(tài)檢修可大幅提升檢修效率、降低人力消耗；固化程序指的是狀態(tài)檢修采用智能檢測方式在線調(diào)取信息，相較于傳統(tǒng)檢修常開展的掉電實驗，狀態(tài)檢修更具靈活性[2]。

2.2 提升繼電保護質(zhì)量

為最大化發(fā)揮繼電保護檢修效用，必須設(shè)法提升繼電保護質(zhì)量，這種提升可基于狀態(tài)檢修隊伍建設(shè)、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、部門間聯(lián)系加強實現(xiàn)。狀態(tài)檢修隊伍建設(shè)需結(jié)合實際分析10kV電力系統(tǒng)繼電保護存在的問題，并以此制定針對性較強的繼電保護計劃，配合狀態(tài)檢修制度及方案，即可大幅提升10kV電力線路運行的可靠性；專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)是為了不斷提升檢修人員的專業(yè)素質(zhì)，因此各單位必須定期開展專業(yè)技能培訓(xùn)，并配合實施針對性較高的績效考核，同時還需要關(guān)注停電協(xié)調(diào)、檢修方案、反復(fù)性停電等異常狀況的研究，狀態(tài)檢修由此即可更好服務(wù)于10kV電力系統(tǒng)繼電保護水平提升；部門間聯(lián)系加強是為了提高彼此間生產(chǎn)計劃方面的默契，通過嚴(yán)格落實停電工作，即可有效發(fā)揮狀態(tài)檢修技術(shù)優(yōu)勢、提高繼電保護綜合水平[3]。

2.3 加強對設(shè)備更新重視

為提升10kV電力系統(tǒng)繼電保護水平，設(shè)備更新必須得到重點關(guān)注，這種更新需重點提高電網(wǎng)設(shè)施水準(zhǔn)，MIS系統(tǒng)、電力調(diào)度自動化需成為受關(guān)注的重點。通過選擇先進的設(shè)備和技術(shù)，并開展配電、變電、輸電的統(tǒng)一檢修，即可保證電力檢修更好服務(wù)于10kV電力系統(tǒng)繼電保護。值得注意的是，帶電檢修探索的開展也能夠較好服務(wù)于10kV電力系統(tǒng)繼電保護水平提升，因此各單位必須提供相應(yīng)帶電檢修設(shè)備，并同時落實帶電檢修制度，以此減少線路停電時間、提高繼電保護有效性。

2.4 合理運用故障指示器

在10kV電力系統(tǒng)繼電保護中，故障指示器所發(fā)揮的積極作用必須得到重視，這是由于故障指示器能夠在故障發(fā)生后快速準(zhǔn)確的確定故障位置，10kV電力系統(tǒng)繼電保護可由此獲得重要補充。復(fù)位時間較長、日常管理與維護不科學(xué)、供電模式不合理均可能影響故障指示器的效用發(fā)揮，因此故障指示器的應(yīng)用必須合理選擇供電模式與復(fù)位模式、安裝大電流信號隔離電路，布局與安裝的合理性、日常管理與維護對故障指示器效用發(fā)揮帶來的影響同樣需要得到重視。具體來說，各地供電局需結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H進行保障故障指示器的布局合理，線路斷路器前一基桿塔、長線路中段、主干線2～5km間隔處、變電站出口均屬于常見的故障指示器安裝位置，同時需保證故障指示器在安裝后垂直地面且不存在傾斜，將其安裝于桿塔的電源側(cè)可更好地發(fā)揮故障指示器效用。此外，故障指示器還需要采取分段安裝方式，運行環(huán)境的優(yōu)良性控制、維護周期的合理設(shè)置、狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用同樣需要得到重視，這些都能夠保證故障指示器較好地為10kV電力系統(tǒng)繼電保護提供支持。

3 結(jié)語

綜上所述，10kV電力系統(tǒng)繼電保護具備較高現(xiàn)實意義，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的勵磁涌流、TA飽和、合理開展繼電保護檢修、加強對設(shè)備更新重視、合理運用故障指示器等內(nèi)容，則提供了可行性較高的10kV電力系統(tǒng)繼電保護路徑，而為了進一步提高繼電保護有效性，反時限保護、速斷電流保護的應(yīng)用同樣需要得到重點關(guān)注。

參考文獻

[1] 邢曉擘.淺談10kV電力系統(tǒng)中的繼電保護技術(shù)[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2015，5（20）：26-27.

[2] 王鵬.10kV電力系統(tǒng)繼電保護裝置配置設(shè)計研究[J].湖南農(nóng)機，2012，39（3）：260-261.

[3] 雷勇.10kV線路故障查找及處理方法研究[J].經(jīng)貿(mào)實踐，2015（14）：342.