10kV配電網繼電保護探討

危蓉婷

（國網福建德化縣供電有限公司，福建泉州　362500）

10kV配電網繼電保護探討

危蓉婷

（國網福建德化縣供電有限公司，福建泉州362500）

隨著經濟的發展，用戶對供電可靠性的要求越來越高。配電網作為連接電網與用戶的紐帶，直接影響用戶供電可靠性，因此配電網的安全穩定運行有著至關重要的作用。配電網運行環境復雜，為了提高配電網運行的可靠性，配置了大量的繼電保護裝置，保障電網安全穩定運行。本文介紹了10kV配電網繼電保護配置方案，并對10kV配電網繼電保護存在的問題與應對措施進行了具體的闡述。

10kV配電網繼電保護

1　引言

配電網是電力系統中不可缺少的重要組成部分，是連接電網與用戶的紐帶，直接影響用戶供電可靠性，因此配電網的安全穩定運行有著至關重要的作用。配電網運行環境復雜，為了提高配電網運行的可靠性，配置了大量的繼電保護裝置，繼電保護裝置能夠在發生事故時及時發出報警或自動切除故障，保障電網安全穩定運行。

2　10kV配電網繼電保護配置方案

配電網中配電線路一般采用如圖1所示的三級保護配置方案。

變電站線路出口斷路器保護（簡稱出口保護）一般配置三段式電流保護作為相間短路保護。小電阻接地配電網中的配電線路配置定時限（Ⅲ段）零序過電流保護，架空線路或架空線路比例比較大的架空電纜混合線路配置自動重合閘。為避免在保護區內配電變壓器或分支線故障時出口斷路器越級跳閘，有的供電企業將瞬時電流速斷（I段）保護退出運行，采用限時電流速斷（Ⅱ段）保護作為線路的主保護。

小容量（＜800 kVA）配電變壓器通常采用熔斷器保護；大容量的配電變壓器采用斷路器保護，配置兩段式（I段與Ⅲ段）電流保護以及過負荷保護、溫度保護，油浸式的還配置瓦斯保護；小電阻接地配電網中的配電變壓器采用兩段式（I段與Ⅲ段）零序電流保護。

為避免分支線路上的故障造成出口斷路器越級跳閘，有的供電企業在分支線路上配置斷路器保護。斷路器保護一般配置兩段式（I段與Ⅲ段）電流保護，小電阻接地配電網的分支線路還需配置Ⅲ段零序電流保護。為避免瞬時性故障造成分支線路上用戶長時間停電，分支線路斷路器需要配置自動重合閘，否則分支線路配置保護反而會造成全線路用戶平均停電時間增加的不利后果。

3　10kV配電網繼電保護存在的問題

3.1設備老化嚴重

現階段我國配電系統中使用的繼電保護設備大部分比較老舊，自動化程度不高，導致繼電保護裝置不能充分發揮其作用。比如很多老式繼電保護裝置的節點處多出現氧化塵，這樣會使壓力降低，導致繼電保護裝置的敏感性和準確性下降，很容易出現當電力系統出現故障時繼電保護拒絕啟動應急處理方案或者當異動問題較輕不會對電子系統構成威脅時啟動了應急處理方案，把電器元件與整個電力系統進行了分離，甚至是越級跳閘問題的頻出。

3.2短路電流造成電流互感器瞬間飽和

配電系統中的供應電流一般都很大，當變、配電所出口處發生短路時，短路電流甚至可以達到電流互感器一次側額定電流的幾十甚至幾百倍，使電流互感器變比的誤差加大，電流速斷保護可能停止工作。短路造成電流互感器飽和，定時限過流保護裝置拒動，從而擴大了故障影響的范圍，嚴重時可能導致整個配電系統癱瘓。

圖1　10kV配電網繼電保護配置方案

3.3勵磁涌流的影響

電流速斷保護中沒有將配電變壓器正常運轉時產生的勵磁涌流這一影響因素給予足夠的重視和充分的考慮，會導致這時的勵磁涌流初始值遠遠大于無時限電流速斷保護值，這就造成一些變電所的輸出線在檢修問題時能正常工作運行，而當合上電器開關時反倒容易啟動跳閘這一保護處理機制，更有甚者會在電力系統運行過程中多次出現跳閘問題。

4　應對措施

4.1加大資金投入，更新老化設備

隨著社會的進步和科技的發展，配電系統繼電保護裝置和技術得到了很大改善。為了提高繼電保護的效用和性能，需要與時俱進地更新已經老化或者頻出故障的繼電保護設備，同時加大對繼電保護工作的資金投入，以用來購買先進的繼電保護設備，學習先進的繼電保護技術，加強和發達國家的技術交流與互動，了解相關領域的最新動向和研究成果，使繼電保護系統更好地發揮其作用，保障配電系統的正常運轉。

4.2防止勵磁涌流引起誤動

勵磁涌流的衰減情況與時間之間有著密切的聯系。根據現有的研究成果顯示，10個工頻周波后，衰減后的涌流基本無法通過非實驗室的方法檢測?；谏鲜銮闆r，在保證裝置流暢執行輸出元件速動性的基礎上，應根據實際情況延長發出動作指令的時間，從而有效解決上述問題。結合筆者的工作經驗和國內一些研究成果，筆者認為，延時0.1～0.5s即可有效地降低勵磁涌流對繼電器的負面影響。

4.3避免電流互感器飽和

在實際工作中，可通過提升電流互感器變比的方式滿足其載荷需求。通常情況下，在常見的常規用電需求中，配比采用300/5即可，而對于一些工業用電用戶，可根據實際使用需求進一步提升其比例。除此之外，針對飽和問題，還可通過進一步降低二次負荷量的方式解決：將繼電保護裝置與測量電器的電流互感器分開、縮短二次側電路和增加二次側電路電纜橫截面積等。

5　結語

配電網與人們的日常生產生活有著密切的聯系，應當確保電力的可靠、穩定供應。配電網運行過程中，繼電保護發揮著極為關鍵的作用，做好10kV 配電網的繼電保護工作對于保障電網安全穩定運行，保證用戶供電可靠性具有重要意義。本文總結了當前配電網繼電保護存在的問題，并提出了相應的應對措施，為進一步開展配電網繼電保護工作提供參考。

［1］陳家瑂，包曉暉.供配電系統及其電氣設備［M］.北京：中國水利水電出版社，2004.

［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，2011，12（4）：135-137.

［3］王勛.配電線路繼電保護整定計算問題探究［J］.科技創新與應用，2014，（31）：173.

危蓉婷（1987—），女，助理工程師，主要從事繼電保護方面的工作。