淺析農網10kV配電網的繼電保護分析

梁超 張飛

摘要：當前在我國工業(yè)、交通運輸業(yè)的飛速發(fā)展形勢下，也在不斷增加對電能的需求量，而且人們對電力能源質量也提出了越來越高的要求。電力公司必須采取優(yōu)化配電網管理的措施，為配電網穩(wěn)定、安全運行提供保障，使人們電力需求得到滿足。10kV配電網是農網中最大規(guī)模的配電網，在電力供應中的作用不可忽視。本文針對10kV配電網繼電保護的問題，提出了相關解決策略，為電力公司對配電網性能和管理的優(yōu)化提供了參考。

關鍵詞：農網;10kV配電網;繼電保護問題;保護策略

引言

作為農網電力系統的重要部分，10kV配電網呈現出廣而分散分布的特征，由于電力設備質量不同，運行路徑相對復雜，而且天氣、地理等因素也會對其產生影響，導致10kV配電網繼電保護工作更加復雜，保護難度隨之增加，對10kV配電網的穩(wěn)定性和安全性產生較大影響。隨著當前人們逐漸開始重視配電網的繼電保護工作，為10kV配電網繼電保護的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，相關人員應該對繼電保護設備提高管理和維護力度，為其正常運行奠定基礎。

1.10kV配電網繼電保護中存在的問題

1.1繼電保護動作時間限制過長

農網10kV配電網部分中性點是不接地的，或者利用消弧線圈接地，該繼電保護主要包括過電流保護和限時限流速斷兩種方式，但這兩種保護方式都會限定時間。綜合以往工作經驗可知，這兩種方法可保證繼電保護工作更加穩(wěn)定和可靠，但它無法對環(huán)網柜變壓器裝置高壓側熔斷器和架空柱上部變壓器高壓側跌落保險的反時限特征起到有效的配合作用，導致配電網繼電保護的安全性因配電網保護動作限制時間過長而受到較大影響。

1.2不能保障保護動作的速動性

通常，在繼電保護裝置中農網10kV配電網可在動作時使繼電保護有選擇性，但因為持續(xù)時間不長，進而較大程度的影響到配電網的安全性和穩(wěn)定性，因此無法有效保障10kV配電網繼電保護動作的速動性。

1.3電流互感器飽和過度

隨著系統不斷增加規(guī)模，還會使10kV系統短路電流隨之增加。因此在變、配電所出口有短路產生的情況下，有時短路的電流可能會高出平時電流幾百倍，導致其急劇增加，還可能會比電流互感器的限定電流還高。針對平穩(wěn)短路，如果電流速斷保護缺乏較高靈敏度的情況下，可能會出現不運作的現象，分析主要是由于電流互感器的變比存在誤差，在電流短路倍數增加的影響下而增大。因電流互感器已經充分飽和，在10kV線路短路發(fā)生后，對于二次側電流故障，電流互感器的靈敏度就較低，導致出現工作異常的現象。如果因配電所的過流保護拒動而造成配電所出現進線保護動作，整個配電所的工作就需要全面停止。假如短路現象只發(fā)生在10kV配電系統中，則只需利用主變壓器或母聯斷路器后備保護切除，防止進一步擴大故障范圍，減少故障導致的影響，盡可能縮短故障持續(xù)時間。

2.10kV配電網常用保護策略

2.1反時限過流保護

反時限過電流保護的動作時間和發(fā)生短路線路的電流強度有密切關系，一般有效動作時間是隨著短路電流強度的增加而變短，反之則有效時間越長。反時限過電流保護繼電保護裝置的主要組成設備為感應型繼電器，來自感應型電流繼電器，并具有時間和啟動元件的定位屬性，而且觸點有較大容量，可直接進行跳閘技術動作，不涉及中間繼電器技術構件，但該繼電器設備內部，機械性吊牌信號裝置無法接入，所以在信號繼電器工作中無法引入。該繼電保護裝置外部接線結構簡單，內部接線結構復雜，可使其繼電保護作用在基本運行技術條件滿足的情況下得到穩(wěn)定發(fā)揮。

2.2定時限過電流保護

定時限過電流保護作為一種繼電保護實施模式，和時間因素有直密切關系，是基于技術方案中對時間進行限制的情況下進行的繼電保護活動。對于附屬于10kV供電系統中不接地的線路系統來講，定時限過電流保護的實現通常需要把兩相繼電器設備引入，它通過對技術結構躲避方式的充分利用，運用配置在設備內的輔助技術構件，避免供電系統的線路構件有負荷特征較強的電流通過，以此對輸電線路和附屬設備實現繼電保護的技術目標。實際上該機電保護技術只會在強度較大的電流通過技術系統時才會被啟動，一般電流條件無需刻意進行技術處理，因受這些條件的制約，運用該技術方法進行繼電保護裝置的操作應該重視以下問題：在電動機設備自動啟動或正常啟動的情況下，一般會產生電流，但此時無需進行繼電保護操作。如果需要繼電保護裝置實施相關操作時，需在排除線路故障后及時返回處理。定時限過電流保護技術操作的執(zhí)行受規(guī)定動作時間的制約，在其繼電保護技術作用實際發(fā)揮時，一般是技術裝置越靠近電源位置，動作時限也相應更長，因此在應用該技術時，通常會合并速度斷電流繼電保護技術同時使用，在具體應用過程中兩種技術形態(tài)可以達到互補。針對那些里程相對長的輸電線路，定時限過電流保護的技術活動更穩(wěn)定，作為一種繼電保護形態(tài)在空間中得到廣泛應用。

2.3瞬時電流速斷保護

該處理技術的原理類似于定時限過電流，兩者不同之處是用電磁式中間繼電器替代時間繼電器，一般對單電源輻射線應用較多，通常是根據線路末端母線的最大故障電流來整定動作電流，這樣可使在相鄰下一級或變壓器有故障發(fā)生時，防止出現越級動作。因為這類保護技術不限制時間，所以也被稱為瞬時電流速斷保護，這種方法的性能主要通過保護區(qū)的大小有效反映，并且保護區(qū)小的保護性能更弱，所以需用定時限過電流保護或增加瞬時電流速斷的保護方法。

結語

總之，繼電保護在電力系統正常運行中發(fā)揮著非常重要的作用。農網10kV配電網繼電保護具有較強的綜合性和系統性，所以要求相關人員在具體工作中科學合理安裝、檢測和保護10kV配電網繼電保護設備，通過其可靠性和靈敏性的提升，為電力系統穩(wěn)定持續(xù)工作奠定基礎。

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