10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)探討

危蓉婷

（國網(wǎng)福建德化縣供電有限公司，福建泉州　362500）

10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)探討

危蓉婷

（國網(wǎng)福建德化縣供電有限公司，福建泉州362500）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對(duì)供電可靠性的要求越來越高。配電網(wǎng)作為連接電網(wǎng)與用戶的紐帶，直接影響用戶供電可靠性，因此配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，為了提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，配置了大量的繼電保護(hù)裝置，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文介紹了10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置方案，并對(duì)10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)存在的問題與應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了具體的闡述。

10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)

1　引言

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，是連接電網(wǎng)與用戶的紐帶，直接影響用戶供電可靠性，因此配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，為了提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，配置了大量的繼電保護(hù)裝置，繼電保護(hù)裝置能夠在發(fā)生事故時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警或自動(dòng)切除故障，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2　10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置方案

配電網(wǎng)中配電線路一般采用如圖1所示的三級(jí)保護(hù)配置方案。

變電站線路出口斷路器保護(hù)（簡稱出口保護(hù)）一般配置三段式電流保護(hù)作為相間短路保護(hù)。小電阻接地配電網(wǎng)中的配電線路配置定時(shí)限（Ⅲ段）零序過電流保護(hù)，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(dòng)重合閘。為避免在保護(hù)區(qū)內(nèi)配電變壓器或分支線故障時(shí)出口斷路器越級(jí)跳閘，有的供電企業(yè)將瞬時(shí)電流速斷（I段）保護(hù)退出運(yùn)行，采用限時(shí)電流速斷（Ⅱ段）保護(hù)作為線路的主保護(hù)。

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

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

3　10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)存在的問題

3.1設(shè)備老化嚴(yán)重

現(xiàn)階段我國配電系統(tǒng)中使用的繼電保護(hù)設(shè)備大部分比較老舊，自動(dòng)化程度不高，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不能充分發(fā)揮其作用。比如很多老式繼電保護(hù)裝置的節(jié)點(diǎn)處多出現(xiàn)氧化塵，這樣會(huì)使壓力降低，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的敏感性和準(zhǔn)確性下降，很容易出現(xiàn)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)繼電保護(hù)拒絕啟動(dòng)應(yīng)急處理方案或者當(dāng)異動(dòng)問題較輕不會(huì)對(duì)電子系統(tǒng)構(gòu)成威脅時(shí)啟動(dòng)了應(yīng)急處理方案，把電器元件與整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行了分離，甚至是越級(jí)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(tǒng)中的供應(yīng)電流一般都很大，當(dāng)變、配電所出口處發(fā)生短路時(shí)，短路電流甚至可以達(dá)到電流互感器一次側(cè)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(hù)可能停止工作。短路造成電流互感器飽和，定時(shí)限過流保護(hù)裝置拒動(dòng)，從而擴(kuò)大了故障影響的范圍，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致整個(gè)配電系統(tǒng)癱瘓。

圖1　10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置方案

3.3勵(lì)磁涌流的影響

電流速斷保護(hù)中沒有將配電變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流這一影響因素給予足夠的重視和充分的考慮，會(huì)導(dǎo)致這時(shí)的勵(lì)磁涌流初始值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無時(shí)限電流速斷保護(hù)值，這就造成一些變電所的輸出線在檢修問題時(shí)能正常工作運(yùn)行，而當(dāng)合上電器開關(guān)時(shí)反倒容易啟動(dòng)跳閘這一保護(hù)處理機(jī)制，更有甚者會(huì)在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中多次出現(xiàn)跳閘問題。

4　應(yīng)對(duì)措施

4.1加大資金投入，更新老化設(shè)備

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置和技術(shù)得到了很大改善。為了提高繼電保護(hù)的效用和性能，需要與時(shí)俱進(jìn)地更新已經(jīng)老化或者頻出故障的繼電保護(hù)設(shè)備，同時(shí)加大對(duì)繼電保護(hù)工作的資金投入，以用來購買先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備，學(xué)習(xí)先進(jìn)的繼電保護(hù)技術(shù)，加強(qiáng)和發(fā)達(dá)國家的技術(shù)交流與互動(dòng)，了解相關(guān)領(lǐng)域的最新動(dòng)向和研究成果，使繼電保護(hù)系統(tǒng)更好地發(fā)揮其作用，保障配電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2防止勵(lì)磁涌流引起誤動(dòng)

勵(lì)磁涌流的衰減情況與時(shí)間之間有著密切的聯(lián)系。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果顯示，10個(gè)工頻周波后，衰減后的涌流基本無法通過非實(shí)驗(yàn)室的方法檢測。基于上述情況，在保證裝置流暢執(zhí)行輸出元件速動(dòng)性的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況延長發(fā)出動(dòng)作指令的時(shí)間，從而有效解決上述問題。結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)一些研究成果，筆者認(rèn)為，延時(shí)0.1～0.5s即可有效地降低勵(lì)磁涌流對(duì)繼電器的負(fù)面影響。

4.3避免電流互感器飽和

在實(shí)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(guī)用電需求中，配比采用300/5即可，而對(duì)于一些工業(yè)用電用戶，可根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)一步提升其比例。除此之外，針對(duì)飽和問題，還可通過進(jìn)一步降低二次負(fù)荷量的方式解決：將繼電保護(hù)裝置與測量電器的電流互感器分開、縮短二次側(cè)電路和增加二次側(cè)電路電纜橫截面積等。

5　結(jié)語

配電網(wǎng)與人們的日常生產(chǎn)生活有著密切的聯(lián)系，應(yīng)當(dāng)確保電力的可靠、穩(wěn)定供應(yīng)。配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用，做好10kV 配電網(wǎng)的繼電保護(hù)工作對(duì)于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證用戶供電可靠性具有重要意義。本文總結(jié)了當(dāng)前配電網(wǎng)繼電保護(hù)存在的問題，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，為進(jìn)一步開展配電網(wǎng)繼電保護(hù)工作提供參考。

［1］陳家瑂，包曉暉.供配電系統(tǒng)及其電氣設(shè)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(tǒng)繼電保護(hù)若干技術(shù)問題的探討［J］.太原大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，12（4）：135-137.

［3］王勛.配電線路繼電保護(hù)整定計(jì)算問題探究［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（31）：173.

危蓉婷（1987—），女，助理工程師，主要從事繼電保護(hù)方面的工作。