縮短變電站10kV母線短路故障切除時間措施分析

胡鵬 李鶴

摘 要：伴隨著我國經濟建設的逐步加快，各項事業都得到了長足的發展，電力企業作為國家經濟支柱產業，更是得到了很大的進步，提供穩定持續的電力供應是其最基本的要求，但隨著人口數量的增多，用電負荷的加大，使得配電線路故障越來越多，尤其以10kV母線短路故障最為嚴重。本文通過論述10kV母線短路故障所造成的危害影響，進而從縮短10kV母線短路故障切除時間方面提出了一系列解決措施，以便提供給相關部門及人員更多的幫助和借鑒。

關鍵詞：10kV母線短路；變電站；切除時間

變電站作為電力系統設施中重要的組成部分，在維持和保證電力系統的正常運行過程中起到了很大的作用。鑒于人為性過頻及錯誤的操控、刀閘設備質量較低、受溫度影響導致絕緣設備老化以及10kV母線的出線多問題等因素的干擾，均導致變電站10kV母線故障的多次發生，因此有必要加強10kV母線故障的排查和解決，盡可能縮短針對其故障切除的時間，避免產生更為惡劣的危害。

1 10kV母線短路故障所造成的損害影響

由于變電站10kV母線短路故障所造成的損害影響是十分巨大的，一方面，位于變電站10kV母線短路故障處周圍的開光柜及母排易被損燒，形成火災甚至爆炸，致使全部開關柜均無法正常工作；另一方面主變電壓器的低壓一側的線圈因為受到10kV母線短路形成的電動力影響而產生形變情況，讓其功能失靈。顯然不難看出，無論是從危害時間的持續性，還是相應設備受損情況來看，因為10kV母線短路故障的發生，使二者的關系呈現正比的情形。一般來說，關于10kV的開關柜與主變壓器可以負荷10kV母線短路發生的時間方面存在較為系統的要求，例如：有關規定中指出，關于10kV開關柜內部燃弧的時間約為100 ms，而大多在市場中售賣的產品也是符合該標準的。而從國標要求來看，針對超過110kV以上的電壓等級變壓器動穩定時間是0.26s。顯然，通過在發生10kV母線短路故障的時候，盡可能減少其切除的時間，將有利于相關主要設備的安全保障，進而增強其供電穩定性，擁有一定的實踐價值。

2 針對10kV母線短路故障所采用的縮短時間舉措

根據當前變電站的情況，通常針對10kV的母線缺乏專用的保護設施加以保障，而僅利用主變后備切除的方法顯然并不能在10 kV母線的保護中起到絕對性的作用。一般按照相關要求，主變后備保護切除10kV的側開關時間應超過1.4s，同時需要高于10kV開關柜與主變壓器可以負荷的10kV母線短路故障所耗費的時間標準。那么，顯而易見，在實施變電站10 kV母線短路故障的處理與保護過程中，通過盡可能減少其切除時間，可以到達最終的作用效果，以針對10kV母線進行加裝保護和對于主變后備保護切除相關主變10kV的側開關時間為重要的解決對策。

2.1 以10kV簡易母差的加裝達到保護目的

通過對市場信息的搜集和掌握，不難獲悉，一些保護廠家通過在主變10kV后備保護當中安置一段母線速斷的方式，起到相應的保護作用，并且設置電流閉鎖節點于10kV的出線保護上，進而通過以上兩項措施，形成一種10kV的簡易母差保護過程。

那么究其作用機制，會發現針對10kV母線的保護，主要依靠設置在一些主變10kV的側后備保護當中的母線速斷段來達到保護的效果，有效啟動在10kV的側后備保護當中存在的電流元件，使得全部位于10kV母線上出線維護過程當中產生瞬時動作的電流閉鎖節點發揮作用，完成對10kV簡易母差進行保護的目標。一旦10kV母線形成短路的時候，存在于出線保護當中的電流閉鎖節點并沒有產生動作信號，而是利用10kV的側后備保護當中的啟動元件，通過主變10kV側開關發生的維持0.3s的動作信號，使得10kV母線得以切除。如果是關于10kV母線的出現問題的時候，其設置的電流閉鎖節點會產生瞬時動作，以便起到10kV簡易母差保護的目的。

2.2 針對主變后備保護的10kV 側開關切除時間的減少

一般而言，會設置復合電壓閉鎖電流保護于變電站的主變壓器的10kV側，這樣造成了主變10kV側開關所需的切除時間增加。通過對以往運行情況的總結和分析，當復合電壓閉鎖受到主變10kV側電流的保護之后，常會因閉鎖電壓干擾造成保護執行的拒動情況發生。基于合理減少10kV側開關切除時間以及增強主變后備保護靈敏度的目的，有關變電站應該對主變保護中存在的后備保護加以合理運用，一方面根據10kV母線短路的靈敏度保證為依據進行電流定值的整定，將動作時限和10kV出線時的限速斷相匹配，實現0.6s跳主變10kV側開關，同時減少主變10kV側的復合電壓過流保護時限的目的，另一方面，對主變10kV側純電流的時限速斷的保護加以整定，以滿足相應的要求。

3 總結

總之，由于社會的發展，針對供電穩定性的要求逐漸提升，而電網系統負荷的增加，引發更多的變電站10kV母線出現短路故障，不斷增大的電流給10kV開關柜與主變設備形成巨大的損害，易導致停電及火災事故。因此，通過系統針對10kV母線故障加以分析和判斷，盡可能縮短其故障切除的時間，以便增強10kV母線的供電穩定性，確保良好的供電運行和質量。

參考文獻

[1]曾偉忠.縮短變電站10kV母線短路故障切除時間措施初探[J].繼電器，2007，（16）：61-63.

[2]王惠薔.變電站10kV母線保護方案研究[D].華南理工大學，2010.

（作者單位：國網河南省電力公司濟源供電公司）