10kV配電系統綜合繼電保護的實現

蔡學軍

摘要：現當今，隨著我國科技不斷進步，我國的電力行業也得到了很大程度的發展。在10KV的配電系統中已經采用集保護、測量、控制、通信多功能為一體的微機保護裝置和斷路器配合使用，在高壓的配電系統中實現了綜合的繼電保護。本文主要是對10KV的高壓配電系統的綜合繼電保護進行研究與分析。

關鍵詞：10kV配電系統;綜合繼電保護;實現

在電力系統當中所謂的綜合繼電保護指的就是通過靈活運用各種自動化元件，用以在配電系統出現運行異常或是故障問題時，可以自動隔離設備故障，對高壓開關柜乃至整個配電系統起到有效保護的作用，避免影響其正常、穩定運行。因此探究10kV配電系統綜合保護，對于提高系統運行的穩定性與安全性均具有十分重要的現實意義。

1 10kV配電系統繼電保護概述

1.1 10kV配電系統繼電保護及其組成

10kV配電系統繼電保護可以在電力系統發生故障或異常情況時，以最快的反應速度將故障設備從系統電源中切除，并對電源進線實行超過電路負荷時報警，避免設備受損，減輕故障對相鄰地區的供電影響，同時能夠讓電力系統繼續安全穩定的運行。繼電保護由饋出線路、電源進線組成。饋出線路負責電流速斷保護，小電流接地報警等;電源進線負責輕、重瓦斯及溫度保護，過負荷報警及差動保護，定時限過流、速切保護等。

1.2 10kV配電系統繼電保護配置原則

10kV電力系統由發電、送電、變電、配電和用電等環節構成。同時還包括繼電保護、通信、調度自動化等設備。要保證電力系統安全穩定的運行，必須配置安全可靠的繼電保護裝置。配電系統繼電保護配置要滿足以下幾個原則。（1）要根據保護對象的故障特征來配置。繼電保護裝置判斷保護對象是否存在故障或異常工況是通過對保護對象運行狀況的故障量來判斷的。故障量與電力系統運行環境和被保護對象有關，最基本的如功率、頻率、阻抗等電力元件的電流和所在母線的電壓引起的量構成了電流保護、電壓保護、阻抗保護等設施。（2）要盡量簡化二次回路。繼電保護系統由繼電保護裝置和二次回路構成，二者都是不可或缺的重要組成部分。二次回路能夠保障電力生產的安全，保證繼電保護裝置正常工作，在繼電保護系統中發揮著不可替代的作用。二次回路過于復雜有可能導致保護裝置失靈發生錯誤操作，因此要簡化二次回路的接線。（3）根據保護對象的電壓等級和重要性進行配置。繼電保護隨著電壓等級的不同配置也隨之需要更改。在高壓電網中220kV及以上設備要配置2套主保護。對電壓等級低的系統則可以采用遠后備的方式，即在配套的保護裝置作出反應之前，相鄰保護裝置延時跳閘。（4）注意相鄰設備保護裝置的死區問題。在設計保護裝置時要合理分配電流互感器繞組，2個設備的保護范圍要有交叉，防止設備的保護裝置之間留下死區。

2 10kV配電系統繼電保護中的常見問題

2.1系統電流互感器過度飽和

伴隨著我國電網系統建設規模的持續擴大，近些年在我國各地區的10kV配電系統中，電流短路故障頻發。而一旦配電站出口位置處出現短路故障，則極有可能產生巨大瞬時短路電流，進而對配電系統高壓開關柜中的電流互感器造成較大沖擊影響，使得原本缺乏較高靈敏度的電流速斷保護器無法正常動作，為配電系統提供相應的保護作用。

2.2選擇的開關保護設備不合適

隨著社會的高速發展，人們在生產生活中需求的電量也越來越大，由此給供電系統的穩定性造成了一定的壓力。一些電力公司為了能夠使供電系統的穩定狀況得到改善，因而建立了相應的開關站。但是，如果設備選擇過程中選用了不合理的開關設備，不僅將導致供電系統的壓力增大，同時還會使供電系統發生了損壞。在進行開關保護設備的選擇時，一定要嚴格按照標準的進行選用。

2.3繼電保護校驗裝置存在漏洞

保護校驗裝置是10kV配電系統繼電保護的重要裝置，但是目前繼電保護系統缺乏高性能的保護校驗儀器，仍然以比較老式的儀器為主，嚴重影響繼電保護的工作效率。而且，繼電保護的圖紙資料不全也不利于保護校驗工作的進行。繼電保護圖紙資料不全是長期存在的間題，很多的變、配電圖紙資料存在破損、丟失、殘缺的現象。圖紙資料不全影響保護校驗工作的進行，進而影響繼電保護工作的進行。

3 10kV配電系統綜合繼電保護策略

3.1避免電流互感器發生飽和問題

對于電流互感器的飽和問題來說，主要是因為供電線路出現了不同程度的短路問題。此外，施工過程中不能一味的降低電阻，進而導致了線路發生短路的現象。這一過程中，要使用科學的方法進行降阻，并且降阻不能對供電系統的運行質量造成影響。因而，要解決飽和問題，具體實施過程中，可以通過提升電纜質量，改善電纜橫截面等方式來降低電阻。這樣一來，才能有效避免線路中短路問題的出現，并且對10kV供電系統的繼電進行相應的保護。

3.2運用高壓斷路器隔離開關

本文認為，在10kV配電系統綜合繼電保護過程中，工作人員同樣需要視情況合理選擇使用高壓斷路器與高壓隔離開關。其中前者作為10kV配電系統內的重要電氣設備之一，自帶安全可靠的滅弧裝置，可有效將正常負荷電流接通或切斷的同時，對一定時間短路電流下的配電系統起到保護作用，及時將故障電流切斷。而后者主要用于對高壓電源進行隔離，為工作人員檢修10kV配電系統提供安全保障，同時其也可以通斷一定小電流。但因其內部并未裝有滅弧裝置，因此無法達到將短路電流切斷的效果，故而需要在配電系統中搭配高壓斷路器使用。同時考慮到配電系統綜合繼電保護比較容易受到勵磁涌流影響而出現誤動情況，因此本文認為工作人員需要在高度重視無時限限流速斷保護的同時，將0.1s至0.5s延時時限加入到無時限電流速斷保護加速回路當中，最大程度避免出現保護裝置誤動作的情況。

3.3解決繼電保護校驗裝置漏洞

要解決繼電保護校驗裝置存在的漏洞，首先，需要增加對設備的投人。長期以來10kV配電系統保護校驗裝置缺乏高性能的儀器儀表，很大一部分原因是資金不足。電力企業一定要增加對先進儀器儀表的資金投入，淘汰老化的設備，提高保護校驗裝置的工作效率。其次，注意圖紙資料的保存管理。

4結束語

做好10kV供電系統繼電保護工作，對于提升電力系統的運行質量有著極其重要的意義。現階段，要加強電力系統中繼電保護裝置與相關技術的應用，同時還要不斷提升繼電保護系統的應用效果，出現故障后要進行及時的處理。

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（作者單位：通化鋼鐵集團股份有限公司能源事業部電氣儀表試驗室）