10KV配電系統繼電保護存在的問題及應對措施探析

易漢誠

摘 要：現階段，在我國配電系統中，其所采用的配電高壓多為10 kV，因此，對10 kV配電系統的繼電保護工作進行研究，找出其目前存在的問題，并提出解決措施，具有十分重要的現實意義。該文根據筆者實踐工作經驗，就10 kV配電系統繼電保護存在的問題進行了淺要分析，并提出了相應的應對措施。

關鍵詞：10KV 繼電保護 問題 措施

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

目前，在我國的電力系統中，一般都是通過電氣線路，將各個的電氣設備緊密地聯結在一起的。由于其運行的環境較為復雜，覆蓋面積又十分的遼闊，再加上諸多的人為原因，因此，電氣故障時有發生。而在電力系統中，發生任何一項事故，對整個電力系統的正常運行，都會產生巨大的影響。而在電力系統中，10 kV配電系統又是其一個重要的組成部分，其能否可靠、穩定、安全地運行，將直接影響到整個電力系統能否正常的工作。所以，在10 kV配電系統中，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10 kV配電系統中，繼電保護工作中存在的問題進行了簡要的分析；并且提出了一些解決辦法，供大家借鑒與參考。

1 在10 kV配電系統中繼電保護的概述

繼電保護，就是在電力系統中，設置并安裝了一些自動化元件，在系統出現故障的時候，自動將故障設備隔離，保護系統免受破壞；并最終實現對整個電力系統的控制、測量以及監視的工作。

在10 kV配電系統中，安裝了繼電保護設備以后，不僅可以實時的檢測配電系統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或者是出現的故障及時地做出反映；或是發出警告信號，或是自動的跳閘斷路，避免發生損失更加重大，破壞性更強的電氣事故。

實際上，安裝繼電保護設備的目的，就是在配電系統中，將出現異?；蛘呤前l生故障的電氣元件，及時地切斷其與配電系統之間的聯系；及時、可靠、靈敏的檢測整個系統的安全性，將故障的破壞性限制在最小的范圍內，將其損失降至最低；從而完成避免系統遭受更為嚴重的破壞，保護配電系統安全、健康、穩定運行的工作目標。

2 在10 kV配電系統繼電保護中存在的常見問題

2.1 定值（無法）配合不當

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

筆者所在地配電系統由于地理位置及負荷密度等因數，存在多條自變電所10 kv母線，經絡干個開閉所手牽手到變電所另一段母線形成環型供電網絡。其典型結線如圖1。當輸配電距離較近的時候，輸電電纜的長度很短，導線電阻較小，負載電流較大，倘若在開閉所的內部或較短距離的饋線上發生了故障，由于在速斷保護沒有設置時間階梯，（饋線電流速斷保護設時限，又將影響與上級設備保護的配合），那么很有可能就會因為繼電保護器其本身不恰當的時限配合，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跳閘，從而造成越級跳閘現象的發生，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

由于我國的電網系統不斷在擴大其規模，因此，在10 KV配電系統中，發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。

在配電系統中出現穩態短路時，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；這樣便導致了可能會在靈敏度較低的電流速斷保護器中，出現拒絕動作的現象。

而在10 kV配電系統中，由于電流互感器過于的飽和，倘若一旦發生短路現象，那么其二次側的電流很有可能不能真實反應故障電流，在這種情況下，就導致了定時限電流速斷保護裝置不能進行正常的工作，進而進行了拒絕動作的反應。

倘若，10 kV配電系統在其出線處發生了短路事故，那么，則需要依靠主變壓器后備保護或者是母聯斷路器來進行切除工作，進而消除事故更大范圍的發生。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都受到損害。

2.3 勵磁涌流問題

電流速斷保護應該是在10 kV配電系統繼電保護設施中最為重要的一個保護措施了。其主要設計思路就是按照躲過線路末端的三相短路電流進行整定的，并且依據其在電路中的最大負載運行，考慮可靠系數應該大于1.2。特別是在輸電線路比較長，系統的阻抗比較大，配電變壓器的數目比較多的情況下，其動作電流需要取較小的值，才能進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去，那么在這種情況下，其勵磁涌流的初始值往往遠大于無時限電流速斷所設置的保護值，導致了存在許多的10 kV輸電線路，在檢修完成后可以正常合上開關時，則會在系統正常運行的過程中，因勵磁涌流問題發生保護性動作跳閘的現象，影響正常送電。

3 10 kV配電系統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，可采用線路縱聯差動保護做為線路的主保護，滿足電網對繼電保護快速性選擇性的要求.在圖1所示網絡中，我們在AaBbCc處裝分別設了北京某公司的csc-213繼電保護裝置，當線路發生短路故障，本線路的差動保護啟動開關跳閘隔離故障，而相鄰線路的（差動電流為零）主保護判斷故障在區外，不會啟動開關，從而避免了開關越級跳閘現象的發生。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濟優勢更突出。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，相關的技術人員還要盡量的減少電流互感器的二次負載，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；為了不增加二次側電纜橫截面面積，應控制其二次側電纜的長度。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，去防止涌流過大現象的發生。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配電系統可以有效的避免勵磁涌流現象的影響，可以在其保護設備的回路中，適當地延時一下時間。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點在于，不需要對其保護設備進行相關的改造，就可以減少其影響，可以降低其成本的投入。

4 結語

綜上所述，我國10 kV配電系統能否正常、安全、順利、穩定、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

[1] 肖義祥.關于10 kV配電系統繼電保護的思考[J].企業技術開發，2010（23）：26-27.

[2] 魏建峰，李愛玲.配電系統繼電保護若干技術問題的探討[J].太原大學學報，2011（4）：135-137.

[3] 李桂楊.配電系統繼電保護應用分析[J].中國新技術新產品，2013（19）：110-111.

[4] 劉瑞庭.分析10 kV配電系統繼電保護的有關問題[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，相關的技術人員還要盡量的減少電流互感器的二次負載，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；為了不增加二次側電纜橫截面面積，應控制其二次側電纜的長度。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，去防止涌流過大現象的發生。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配電系統可以有效的避免勵磁涌流現象的影響，可以在其保護設備的回路中，適當地延時一下時間。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點在于，不需要對其保護設備進行相關的改造，就可以減少其影響，可以降低其成本的投入。

4 結語

綜上所述，我國10 kV配電系統能否正常、安全、順利、穩定、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

[1] 肖義祥.關于10 kV配電系統繼電保護的思考[J].企業技術開發，2010（23）：26-27.

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[3] 李桂楊.配電系統繼電保護應用分析[J].中國新技術新產品，2013（19）：110-111.

[4] 劉瑞庭.分析10 kV配電系統繼電保護的有關問題[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，相關的技術人員還要盡量的減少電流互感器的二次負載，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；為了不增加二次側電纜橫截面面積，應控制其二次側電纜的長度。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，去防止涌流過大現象的發生。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配電系統可以有效的避免勵磁涌流現象的影響，可以在其保護設備的回路中，適當地延時一下時間。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點在于，不需要對其保護設備進行相關的改造，就可以減少其影響，可以降低其成本的投入。

4 結語

綜上所述，我國10 kV配電系統能否正常、安全、順利、穩定、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

[1] 肖義祥.關于10 kV配電系統繼電保護的思考[J].企業技術開發，2010（23）：26-27.

[2] 魏建峰，李愛玲.配電系統繼電保護若干技術問題的探討[J].太原大學學報，2011（4）：135-137.

[3] 李桂楊.配電系統繼電保護應用分析[J].中國新技術新產品，2013（19）：110-111.

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