淺談10kV變電所的保護

張婧

摘 要：在電力系統中，10kV變電所是非常重要的一部分，能否安全、穩定、可靠的運行，直接關系到整個電力系統運行的可靠性。為了確保10kV變電所正常運行，必須正確配置繼電保護裝置。

關鍵詞：陣地供電系統；繼電保護；10kV

1 10kV變電所的重要地位

電力系統是由各級電壓的電力線路將發電廠、變配電所和電力用戶聯系起來的一個發電、變電、輸電、配電和用電的整體。電力系統中各級電壓的電力線路及其聯系的變電所，稱為電力網或電網。習慣上，電網或系統往往以電壓等級來區分。其中，10kV電網是覆蓋最廣的電網。它有10kV變電所和電力線路組成。因此，10kV變電所是電力系統中重要環節之一。它能否安全、穩定、可靠地運行，不但直接關系到用電的暢通、涉及到電力系統能否正常的運行。因此要全面理解相關標準和規程以及相應的國家標準和規范。

10kV變電所中包含一次回路和二次回路，一次回路比較簡單、更為直觀，在設置上比較容易；而二次回路相對比較復雜，并且二次回路包括了大量的保護裝置、控制裝置、監測裝置和調節裝置。為了確保10kV變電所的正常運行，必須正確地設置保護裝置。所謂保護裝置就是在10kV變電所中用來對一次系統進行保護的一套專門的自動裝置。

2 10kV變電所的幾種運行狀況

（1）變電所的正常運行

變電所的正常運行是指系統中各種設備或線路均處于額定狀態下工作；各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內的運行狀況。

（2）變電所的故障

變電所的故障是指某些設備或線路出現了故障，危及到設備本身或系統的安全運行，并有可能使事態進一步擴大的運行狀況。

（3）變電所的異常運行

變電所的異常運行是指系統的正常運行遭到了破壞，但尚未構成故障的運行狀況。

3 10kV變電所保護裝置的任務

10kV變電所保護裝置的任務主要包括三方面：

（1）變電所運行正常時，保護裝置能完整地、安全地監視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據。

（2）變電所中設備或線路出現故障時，保護裝置能自動地、迅速地、有選擇性的切除故障部分，保證非故障部分繼續運行。

（3）變電所中出現異常運行狀態時，保護裝置能及時、準確地發出信號或報警，通知值班人員盡快做出處理。

不難看出，在10kV變電所中裝設保護裝置的主要任務是通過縮小事故范圍或預報事故的發生，達到提高系統運行的可靠性，并最大限度地保證供電的安全和不間斷的目的。

4 對保護裝置的基本要求

對保護裝置的基本要求有四點，即：選擇性、靈敏性、速動性和可靠性。

（1）選擇性

當發生故障時，保護裝置能有選擇性地將故障部分切除，也就是它應首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統中其他非故障部分能繼續正常運行。

10kV變電所中的電氣設備和線路應裝設短路故障保護。短路故障保護應有主保護、后備保護。必要時可增設輔助保護。

（2）靈敏性

靈敏性是指保護裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護裝置的保護范圍內，不管短路點的位置如何、不管短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作；但在保護區外發生故障時，又不應該產生錯誤動作。保護裝置靈敏與否，一般用靈敏系數來衡量。靈敏系數越高，則反映輕微故障的能力越強。

（3）速動性

速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障，縮短切除故障的時間，減輕短路電流對電氣設備的損壞，加快系統電壓的恢復，為電氣設備的自啟動創造條件。

故障切除的時間是指保護裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。由于斷路器一經選定，其跳閘時間就已經確定了，目前，我國生產的斷路器的跳閘時間均在0.02s以下，所以實現速動性的關鍵是選用的保護裝置應能快速動作。

（4）可靠性

保護裝置應能正確地動作，并隨時處于準備狀態。如不能滿足可靠性的要求，保護裝置反而會成為擴大事故或直接造成事故的根源。為確保保護裝置的可靠性，要求對保護裝置正確無誤進行整定計算及安裝調試；同時，要求保護裝置內的各元件的質量要可靠、運行維護要得當、系統應盡可能的簡化有效、以提高保護的可靠性。

5 10kV變電所應配置的保護

按照10kV變電所的設計規范要求，在10kV的配電線路、電力變壓器上一般應設置一下保護裝置。

（1）10kV電力線路應配置的保護

10kV電力線路一般均裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大于0.5～0.7s時，并沒有保護配合上的要求時，可不裝設電流速斷保護；重要的變配電所引出的線路應裝設電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時，應裝設帶有時限的電流速斷保護。

（2）10kV電力變壓器應配置的保護

1）當電力變壓器容量小于400kVA時，一般采用高壓熔斷器保護。

2）當電力變壓器容量為400～630kVA時，高壓側采用高壓熔斷器時，應裝設過電流保護，而當過電流保護時限大于0.5s時還應裝設電流速斷保護；對于油浸式電力變壓器應裝設瓦斯保護。

3）當電力變壓器容量為800kVA及以上時，應裝設過電流保護，當過電流保護時限大于0.5s時還應裝設電流速斷保護；對于油浸式電力變壓器應裝設瓦斯保護。另外設溫度保護。

6 結束語

綜上所述，隨著電力水平的發展，10kV變電所的保護也越來越重要。能夠對保護裝置進行正確的配置，是能夠對故障進行快速切除、保證變電所可靠運行的關鍵所在。