10kV中輸電線路的繼電保護基本配置及保護策略

劉雄輝（凱里供電局,貴州 凱里556000）

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10kV中輸電線路的繼電保護基本配置及保護策略

劉雄輝
（凱里供電局,貴州 凱里556000）

摘 要：隨著經濟的不斷發展，人們對電力的依賴性也越來越大，對供電的質量和持續供電能力的要求也不斷提高。10kV線路作為居民及小工業的主要供電途徑，其供電可靠性對經濟發展有直接的影響。為保障10kV線路的供電可靠性，電力安全保護裝置也在不斷的優化升級，10kV輸電線路中的繼電保護裝置就是為了保障可靠供電而出現的一種保障設備。鑒于繼電保護在10kV輸電線路中的重要作用，本文將重點分析其基本配置及保護策略。

關鍵詞：10kV輸電線路；繼電保護；基本配置；保護策略

經濟的發展離不開電力的供應，社會對電力需求的增多使電力用戶數量成指數型增長，從而構成了龐大的用電需求，但是電力網絡在迅速發展的同時也存在著諸多安全隱患，10kV輸電線路中也開始暴露各種安全問題，嚴重時直接威脅著生命和財產安全。為此，需要通過繼電保護來提高10kV輸電線路的安全性，為人們的安全用電保駕護航。

1 10kV輸電線路繼電保護的基本配置

1.1 故障信號監視裝置

10kV輸電線路的繼電保護主要有速斷保護和過流保護，依靠是根據電流的變化來判斷線路是否有故障。但是如果故障是單相接地故障的話，目前采取的方式是發信號，當監視裝置發出故障信號后，通過檢修巡視人員就對故障線路進行檢查找出故障點所在位置，從而及時解決故障問題，保障線路運行及人們的用電安全。如果電網的出線較多，可以采用有選擇性的小電流接地選線系統對故障線路進行判斷。

1.2 過負荷保護裝置

當電力用戶數量過多時，一些輸電線路就會產生過負荷運轉的情況進而增加故障風險，此外，10kV輸電線路的架空混合也會導致過負荷現象的發生，為了避免10kV輸電線路出現過負荷運行的情況，需要加裝專門針對過負荷保護的繼電裝置，當出現電量較大超出輸電線路負荷的情況時，過負荷繼電保護裝置就會自動發出預警信號，同時作出切斷線路的動作，從而保證整個輸電線路的安全性[1]。

1.3 電流保護裝置

電流保護主要采用兩相式的階段性保護方法，也就是對電流采取分段控制措施，從而防止出現相間短路的情況。兩相式的電流保護方法可以將電源保護分為兩段進行保護，一段是速斷保護，另一段是過電流保護，這樣可以起到理想的電流保護作用，如果10kV輸電線路有特殊的需要還可以在以上兩段保護的基礎上再增加一段速斷保護，這樣就由兩相式的電流保護升級為三段式的電流保護，可以為用戶提供多重保護，安全風險大大降低[2]。上述兩種電流保護裝置都是階段式單側電源保護的兩種常見方式，不適用于雙側電源的電流保護，為了滿足雙側電源的用電安全保護要求，需要采取階段式的電壓保護方法，也就是同時設置電壓保護和階段式電流保護，具體的聯動方式需要結合階段電路的配置方向決定。

2 10kV輸電線路繼電保護策略

10kV輸電線路繼電保護策略主要有以下幾種：

2.1 設置方向元件

防線電流具有繼電保護功能，因此，可以借助其保護原理在10kV輸電線路上加裝方向元件，從而提高線路保護水平。設置方向元件這種選擇性保護方法的靈敏度和反應速度與電流保護基本相同，在一定的條件下可以采用設置方向元件的保護方法來代替電流保護[3]。但是在10kV輸電線路中加裝方向元件工藝比較復雜，施工技術要求高，而且施工成本會相應地增加，對單、雙側電源的動作影響程度不同，如果加裝方向元件會影響電源的動作選擇就需要考慮避免使用這種保護策略，以免提高故障風險增大檢修難度。

2.2 有無時限動作

如果10kV輸電線路出現過負荷運轉或其他威脅用戶財產和生命安全的故障風險，繼電保護可以采取有無時限動作的策略來保護輸電線路，而且這種保護策略會在極短的時間內做出信號反應，切斷線路或做出跳閘動作，從而保護用電安全。無時限繼電保護的動作時間為0.1s，有時限繼電保護的動作時間為0.5s，由于10kV輸電線路與其他高壓輸電線路相比電壓負荷更小，因此動作靈敏度更高，10kV以上輸電線路的電壓負荷逐漸增加，其動作靈敏度也會隨之降低，線路切斷時間就會有所延長。對于10kV輸電線路來講，目前有無時限動作的靈敏度基本可以滿足安全保護要求。

2.3 橫縱聯差動

橫縱聯差動保護策略在10kV輸電線路安全保護中的作用比較突出，可以及時、準確的切斷線路從而保證輸電線路的安全性，而且沒有嚴苛的技術要求，與其他保護策略相比保護優勢比較明顯，但是橫縱聯差動保護方法同樣有一些不足和缺陷。如果將橫縱聯差動保護裝置用于線路的主權或后備保護，除了線路原本就有的繼電保護之外還要另外設置三段式電流保護裝置，這樣就會增加保護成本，影響經濟效益。在縱聯電路中采用橫縱聯差動保護則無需額外的設置，而且反應的靈敏度也更高，反應時間更短，這是因為縱聯電路可以根據線路兩端運行檢查情況判斷故障區域，并作出相應地保護動作。

3 結語

近年來，電力體制改革持續深入，電力技術不斷完善，成為推動我國社會經濟不斷發展的不竭動力。在輸電線路數量和規模不斷擴大的同時，電力安全逐漸受到人們的重視，提升電力運行和用電的安全性也成為電力行業的關注熱點。對于10kV輸電線路的安全保護應當確保繼電保護裝置能夠迅速、準確的做出故障預警和相應動作，這樣才能提升用電的安全性，為人民的生命財產保駕護航，為經濟發展提供強勁動力。

參考文獻：

[1]張保會,王進,李光輝等.具有低電壓穿越能力的風電接入電力系統繼電保護的配合[J].電力自動化設備,2012(03):1-6.

[2]王劍英,蔣道宇.海南聯網工程500kV線纜混合輸電線路保護配置簡介及保護動作分析[J].科技傳播,2010(23):255-256.

[3]周浩,鄧旭,沈志恒等.應用縱聯差動保護防止雷擊同塔雙回線路同時跳閘停電[J].高電壓技術,2014(01):24-32.

作者簡介：劉雄輝（1978-），男，貴州凱里人，本科，學士，工程師，研究方向：輸配電穩定運行。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.153