楊彥飛

摘要：配電線路是電力輸送的終端，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。配電線路具有點多、面廣、線長、走徑復(fù)雜、設(shè)備質(zhì)量參差不齊的特點，而且受氣候、地理環(huán)境的影響較大，配電線路又直接面對用戶端，供用電情況復(fù)雜，這些都直接或間接影響著配電線路的安全運行。所以電氣故障的發(fā)生無法完全避免。當系統(tǒng)中的設(shè)備發(fā)生短路事故時，由于短路電流的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，往往造成電氣線路的致命損壞，甚至可能嚴重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運行遭到破壞。

關(guān)鍵詞：10KV配電線路；繼電保護；電力系統(tǒng)

10KV配電線路是電力系統(tǒng)中的一個主要組成部分，是電能傳輸?shù)囊粋€重要途徑，其安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，與電力公司的經(jīng)濟效益和人們?nèi)粘Ｉ钣秒娭苯酉嚓P(guān)。因此，為了確保10KV配電線路的正常運行，就要保證其繼電保護裝置運行的可靠性。

1 10kV配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要性

10kV配電系統(tǒng)覆蓋的地域遼闊、運行環(huán)境復(fù)雜，一旦發(fā)生故障，就有可能對電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生重大影響。例如，當系統(tǒng)中的某工礦企業(yè)的設(shè)備發(fā)生短路事故時，短路電流會造成電氣設(shè)備或電氣線路的致命損壞，使系統(tǒng)的穩(wěn)定運行遭到破壞。為了確保10kV配電系統(tǒng)的正常運行，必須正確地設(shè)置繼電保護裝置。

2 繼電保護的基本原理

當電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備，一般通稱為繼電保護裝置。

繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化，構(gòu)成繼電保護動作的原理；也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高，構(gòu)成了瓦斯保護動作的原理。大多數(shù)情況下，無論反應(yīng)哪種物理量，繼電保護裝置都包括測量部分和定值調(diào)整部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。

3 繼電保護在電力系統(tǒng)中的作用

（1）當被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。

（2）反映電氣設(shè)備的不正常工作情況，根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

4 1OkV配電線路對繼電保護裝置的要求

繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。1OkV配電線路對繼電保護裝置主要有以下幾個方面的要求：

（1）可靠性是指保護裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試要正確無誤，同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運行維護要得當、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡化有效，以提高保護的可靠性?？煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本要求。

（2）選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，當故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。

（3）靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現(xiàn)。

（4）速動性是指保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合闡和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。

5 提高繼電保護可靠性的基本措施

保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在任何其它該保護不應(yīng)該動作的情況下，也不能錯誤動作。

提高1OkV配電線路繼電保護可靠性的基本措施主要有：加強可靠性管理，提高可靠性管理水平；重視技術(shù)進步，根據(jù)供電可靠性的要求不斷提高設(shè)備裝備水平；采取有效措施，增強事故處理能力和處理效率；加強對用戶的安全管理，減少因用戶原因造成的系統(tǒng)故障；提高全社會對電力設(shè)施的保護意識，減少因外力破壞造成停電事故的發(fā)生。

4 10kV配電線路的不正常工作狀態(tài)及故障分析

4.1 不正常工作狀態(tài)及危害

1OkV配電線路的不正常運行狀態(tài)主要有以下幾種：

4.1.1 過電流

過電流，也稱過負荷，即負荷超過電氣設(shè)備的額定值，是一種最常見的不正常運行狀態(tài)。由于過負荷，使元件載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高，加速絕緣的老化和損壞，極有可能發(fā)展成為故障。

4.1.2 電壓升高超過額定值

1OkV電纜線路在過電壓情況下很容易燒斷。在中性點不接地系統(tǒng)同時發(fā)生單相接地時，非接地的兩相電壓升高3倍，很可能使絕緣薄弱的環(huán)節(jié)擊穿發(fā)生事故。

4.1.3 電壓降低

在電網(wǎng)電壓降低的恢復(fù)過程中接在線路上的電動機都要自起動而吸收很大的起動電流，從而延長了電壓恢復(fù)時間，使自起動的條件變壞，甚至使自起動成為不可能。低壓運行會使電動機電流升高而燒毀。

4.1.4 電力電纜絕緣老化

當電力電纜經(jīng)長時間運行絕緣水平下降，極易發(fā)生一點或兩點擊穿而導致事故。

4.2 常見短路、斷線故障及危害

在中性點不接地系統(tǒng)中故障的主要形式是各種相間短路：三相短路、兩相短路、兩相接地短路，其中最嚴重的故障是三相短路。短路故障的危害嚴重：短路電流可達額定電流的幾倍至幾十倍，使故障支路內(nèi)的電氣設(shè)備遭到破壞或縮短其壽命；短路電流引起的強烈電弧可能燒毀故障元件或周圍設(shè)備等；短路時系統(tǒng)電壓大幅度下降，破壞用戶的正常工作，嚴重時可能引起電壓崩潰，造成大面積停電；短路故障可能引起系統(tǒng)振蕩，甚至系統(tǒng)的瓦解。另外輸電線科技路還可能發(fā)生斷線故障。三相電壓不對稱引起的負序電流造成三相電動機電流不對稱，引起過熱，負序磁場還使轉(zhuǎn)子損耗加大，最小轉(zhuǎn)矩減小，使電機效率、過載能力降低。

4.3 故障分析

電力系統(tǒng)故障可分為暫時性故障和永久性故障。暫時性故障是指故障線路斷開電源電壓后，故障點的絕緣強度能夠自行恢復(fù)，如果重新將此線路合閘，線路將能夠恢復(fù)正常運行的情況。產(chǎn)生這類故障的原因有雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)，大風引起樹枝碰線等。所謂永久性故障是指在斷開電源電壓后，故障仍然存在的情況。這類故障的產(chǎn)生原因有絕緣子的擊穿或損壞，線路倒桿，電纜線路絕緣擊穿，兩相線路之間金屬性短接，線路某處斷線，人為誤操作等。

4 結(jié)語

lOkV配電線路是電力系統(tǒng)的一部分，它能否安全、穩(wěn)定、可靠的運行，不但直接關(guān)系到企業(yè)用電的暢通，而且涉及到電力系統(tǒng)能否安全正常的運行。繼電保護裝置就是由繼電器來組成的一套專門的自動裝置，在供電系統(tǒng)中用來對系統(tǒng)進行監(jiān)視、測量、控制和保護。為了確保l0kV配電線路的正常運行，對配電線路的繼電保護進行研究是十分必要的。

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