關(guān)于10kV配網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護策略的若干探討

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，用電設(shè)備數(shù)量激增，對于電能的需求也在不斷擴大，如何保證供電的質(zhì)量以及延續(xù)性成為了我們當前工作中的重點和難點。作為日常工作和生活的最主要供電途徑——10kV配網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性必須得到相應(yīng)地加強，因此在不斷優(yōu)化、升級相關(guān)安全保護裝置的同時，我們還要加大繼電保護裝置的應(yīng)用，保護供電的可靠性、持續(xù)性。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)系統(tǒng)；繼電保護；保護策略；對策

前言

電力的安全、平穩(wěn)供應(yīng)能夠保證經(jīng)濟的發(fā)展，特別是近年來電力用戶數(shù)量以及用電量的持續(xù)增長，給電力系統(tǒng)造成了極大的負擔，雖然我國的配網(wǎng)系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，但是仍舊存在諸多安全隱患，特別是在10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中各種各樣的安全問題嚴重威脅到人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。因此，作者結(jié)合個人多年來電力系統(tǒng)的實際工作經(jīng)驗，先對10kV配網(wǎng)系統(tǒng)的繼電保護的基本配置進行描述，繼而再針對保護策略以及常見問題與對策進行詳細的論述，希望能夠促進我國的電力系統(tǒng)健康發(fā)展。

1 10kV配網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護的基本配置

1.1 電流保護裝置

10kV配網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護中電流保護裝置大多采用兩相式的階段性保護方法，以實現(xiàn)相間短路情況的預(yù)防。兩相式的電流保護法能夠?qū)㈦娫捶譃閮啥畏謩e進行保護，分別是過電流保護和速斷保護，這種方法的電流保護效果非常顯著。如果用戶根據(jù)某些特殊需要在兩段保護的基礎(chǔ)上還可以增加一段速斷保護，這樣就從原有的兩相式的電流保護升級成了新的三段式的電流保護，可以為用戶提供更好的安全環(huán)境。但是，上述所說的兩種電流保護裝置都是單側(cè)電源保護的常見方式，并不適用于雙側(cè)電源，因此針對雙側(cè)電源的特殊用電安全保護要求，我們需要采取階段式的電壓保護方法，也就是同時進行階段式電流保護和電壓保護，但是具體的聯(lián)動方式要根據(jù)階段電路的配置方向來進行確定。

1.2 過負荷保護裝置

在用戶數(shù)量過多時，就會造成一部分的輸電線路產(chǎn)生過負荷運轉(zhuǎn)的情況，這種情況的發(fā)生會大幅度增加故障發(fā)生的風險，此外，由于10kV配網(wǎng)系統(tǒng)大多采用架空混合的方式，也容易導(dǎo)致發(fā)生過負荷的情況，為了避免上述情況的發(fā)生，我們需要安裝專門針對過負荷保護的機電裝置，一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)超出負荷的情況，過負荷繼電保護裝置就會自動向調(diào)度等管理人員發(fā)出預(yù)警，并迅速做出切斷動作，以保證整個配網(wǎng)系統(tǒng)的安全。

1.3 故障信號監(jiān)視裝置

由于10kV配網(wǎng)系統(tǒng)的繼電保護是依靠電流的變化來進行線路運行情況的判定，因此當單相接地故障發(fā)生時，就需要采取發(fā)信號的方式，當監(jiān)視裝置發(fā)出相應(yīng)的信號后，巡檢人員需要對故障線路進行認證檢查，找出故障點的位置，迅速解決問題，保障人們的用電安全。如果電網(wǎng)的出線較多，則可以在判斷故障線路時采取有選擇性的小電流接地選線系統(tǒng)。

2 10kV配網(wǎng)系統(tǒng)的常用保護策略

2.1 反時限過電流保護

這種保護方法雖然從外部看似接線簡單，但是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，需要大量的調(diào)試并且在動作的準確性、靈敏度以及速動性等方面也遠遠落后于電磁式繼電器。因此這種保護方式現(xiàn)階段主要用來對用戶端的進線開關(guān)進行保護，不宜用在變電站的出現(xiàn)開關(guān)處。其具體原理接線圖如圖1。

2.2 定時限過電流保護

在10kV中性點不接地系統(tǒng)中，大多都是采取的兩相繼電器的定時限過電流保護。這種保護措施是由兩只電流繼電器、兩只電流互感器、一只信號繼電器以及一只時間繼電器所組成。該保護裝置的動作時間與被保護回路的短路電流大小無關(guān)，完全取決于時間繼電器的預(yù)先整定時間，因此我們將這種保護措施稱為定時限過電流保護。其原理接線圖如圖2。

3 瞬時電流速斷保護

這種保護原理與定時限過電流的原理基本相同，不同的是將其中的時間繼電器使用電磁式中間繼電器代替，大多數(shù)情況下都用在單電源輻射線上，而動作電流整定的方法則是按照躲過本線路末端母線故障的最大故障電流進行整定，這樣能夠保證變壓器或者相鄰下一級出現(xiàn)故障時，避免越級動作的發(fā)生。由于這種保護方式無時限，因此我們也將其稱作瞬時電流速斷保護。這種保護方法的性能好壞都反映在保護區(qū)的大小方面，保護區(qū)比較小，則表明其保護性能較差，在這種情況時，我們應(yīng)通過改用定時限過電流保護或者增加瞬時電流速斷保護的方法。

4 常見勵磁涌流問題與對策

現(xiàn)階段在配網(wǎng)系統(tǒng)中的主保護方式通常采用三段式電流保護，在動作發(fā)生的過程中，瞬時電流速斷保護需要保護并兼顧靈敏度，一旦動作電流值過小，加上勵磁涌流值就會大于裝置的整定值，就會有較大幾率出現(xiàn)保護誤動的情況。

由于勵磁涌流中含有大量的二次諧波，因此主變主保護能夠利用這一特點，避免保護誤動作的發(fā)生，但是如果想要有效對10kV 配網(wǎng)系統(tǒng)進行使用，就需要對現(xiàn)有的保護裝置進行改造升級，這樣就會大大增加裝置的復(fù)雜性。此外由于勵磁涌流還具有大小隨著時間的不斷增加而衰減的特性，流過保護裝置充分利用了這個特點，將一小段的延時加入到已有的電流速斷保護中，這樣就能夠通過延時來阻止勵磁涌流誤動作的發(fā)生，有效避開了勵磁涌流。

5 結(jié)束語

綜上所述，在10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中，通過電氣線路的應(yīng)用能夠?qū)⑺械碾姎庠O(shè)備均聯(lián)系在一起，并且隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴大，為了保證配網(wǎng)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)運行，我們必須采取恰當?shù)睦^電保護措施，合理設(shè)置繼電保護裝置，促進我國電力行業(yè)始終以較高的速度發(fā)展。

參考文獻

[1]李連生.芻議分布式電源的配網(wǎng)自適應(yīng)保護方案設(shè)計與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2014（5）：110-115.

[2]張文學.淺析現(xiàn)階段我國繼電保護方法的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2015（12）：117-122.

[3]陶順，肖湘寧，劉曉娟.短路故障引起的電壓暫降與短時間中斷特征和設(shè)備敏感度分析[J]，電氣技術(shù)，2015（8）：123-125.

[4]李紅進，曹松.淺談電力系統(tǒng)繼電保護的安全管理[J].科技致富向?qū)В?010（30）：69-72.

作者簡介：戴超（1980-），男，回族，本科，寧夏銀川市人，工作單位：國網(wǎng)寧夏電力公司銀川供電公司，主要研究方向：配網(wǎng)自動化、配網(wǎng)繼電保護。

馬煒（1978-），女，漢族，本科，寧夏銀川市人，工作單位：國網(wǎng)寧夏電力公司銀川供電公司，主要研究方向：配網(wǎng)自動化、配網(wǎng)繼電保護。