10kV電力線路故障繼電保護與自動裝置動作分析

李姝

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電力的需求越來越高。為了確保電力正常運行，為廣大用戶提供更好的電力服務，需要對電力系統(tǒng)進行有效的保護。當10 kV電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，應及時確保電力系統(tǒng)中的繼電保護以及自動裝置能夠正常運行，及時對出現(xiàn)的故障進行解決，從而能夠確保電力系統(tǒng)恢復正常運行狀態(tài)。文章主要從變電站系統(tǒng)的正常運行方式來進行分析，從而有效的確保電力系統(tǒng)正常運行。

關鍵詞：10 kV；電力線路故障；繼電保護；自動裝置；動作分析

中圖分類號：TU852；TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）21-0091-02

在整個電力系統(tǒng)中，各種電力線路的功能各有所不同，而10 kV電力線路是直接服務語用戶，為用戶提供10 kV等級的電力需求，并同時需要確保該電力能夠安全、穩(wěn)定的送往用戶手中。10 kV電力線路在正常情況下運行時，通常會或多或少的受到不可抗拒的外部因素影響，導致10 kV電力線路出現(xiàn)故障與缺陷，使得其安全自動裝置出現(xiàn)誤動情況，或者由于人為操作失誤出現(xiàn)故障等，會給電力企業(yè)以及電力用戶帶來不良影響，為了能夠及時有效的對故障電流進行解除，應重點對10 kV電力線路以及相關的設備進行分析，尤其需要對其繼電保護與自動裝置進行分析，以便提高電力系統(tǒng)運行效率。

1 變電站系統(tǒng)正常運行方式

主要以220 kV變電站為例，在一次系統(tǒng)長征運行方式中，10 kV電力電路中主要分為以下三個方面：

①1#主變001斷路器帶1#母線負荷。

②拉開分段016斷路器帶，在合閘位置隔離016-1、016-2開關，運行016斷路器自投裝置。

③2#主變002斷路器帶2#母線負荷。

另外，在二次系統(tǒng)正常運行方式中，WXH-821微機線路保護測控裝置屬于10kV電路的保護裝置，并且電流速斷、三相一次重合閘與多電流均有配備。而在電容器組的保護過程中，其保護措施通常會采用低電壓、過電壓、過電流與零序平衡等方式。此外，需要對其進行分段斷開，采用自投運行[1]。

采用兩種保護裝置對主變進行保護，I屏WBH-801為主變壓器保護裝置。

同時，還配備了微機變壓器保護裝置與高壓側開關操作箱等設備。

其中非電量保護與電量保護主要是為主變保護裝置服務的，其功能齊全，尤其是具有電壓切換回路與高壓側操作回路的功能。

其中電量保護包括差動保護、10 kV復壓過流、110 kV零序電流保護等[2]。

其中差動保護原理如圖1所示。

同時，在非電量保護中應對瓦斯的壓力進行適當?shù)恼{(diào)整，并確保壓力及時釋放，同時，針對繞組溫度、油溫以及泠卻器故障進行保護，其非電量保護原理，如圖2所示。

2 10 kV電力線路故障繼電保護與自動裝置動作分析

2.1 10 kV線路故障，應確保繼電保護、自動裝置與斷路 器動作正確

2.1.1 10 kV電力線路出現(xiàn)瞬時性故障

當10 kV電力線路近端出現(xiàn)相間瞬時性故障時，應及時確保正確性的斷路器動作，投入重合閘時，由于在故障會出現(xiàn)在電流速斷保護范圍之內(nèi)，通常情況下，繼電保護裝置的整定值會小于故障電流，因此，可以在10 kV電路中開展電流速斷保護動作，以便對斷路器進行跳開處理，從而有效的解除故障。

之后需要對重合閘進行三相一次動作，并且需要促使其能夠順利重合，確保10 kV電力線路能夠恢復正常運行狀態(tài)[3]。

當10 kV電力線路遠端出現(xiàn)相間瞬時性故障時，應及時確保正確性的斷路器動作，在投入重合閘時，由于在故障發(fā)生在過電流保護范圍內(nèi)，一般情況下，繼電保護裝置的整定值會小于故障電流，而需要在10 kV電力線路過電流保護動作作為跳開電力斷路器，并對故障進行有效的切除處理。之后需要進行三項一次重合閘動作，以便確保重合閘順利重合，從而促進 10 kV電力線路正常運行。

2.1.2 10 kV電力電路相間永久性故障

當10 kV電力線路近端相間出現(xiàn)永久性故障，需要確保斷路器動作正確，在投入重合閘的時候，由于故障出現(xiàn)在電流速斷的保護范圍之內(nèi)，應及時開展10 kV電路電流速斷保護動作，以便對斷路器進行跳開處理，從而切除故障。

同時，需要進行三項一次重合閘動作，在重合閘重合后需要采取加速保護動作，促使斷路器不能夠成功的重合，從而促進10 kV電力線路在檢修完成后恢復正常運行[4]。

當10 kV電力線路遠端相間出現(xiàn)永久性故障時，需要確保斷路器動作正確，在投入重合閘的時候，由于故障會發(fā)生在過電流保護范圍內(nèi)，繼電保護裝置整定值會低于故障電流。

10 kV電力線路過電流抱住動作跳開斷路器，以便對故障進行處理。并對重合閘進行三相一次動作，針對重合閘需要采取加速保護動作，促使斷路器不能夠順利重合，從而促使10 kV電力線路在檢修后恢復正常運行。

2.2 10 kV線路故障，應確保繼電保護裝置拒動、斷路器 動作正確

在10 kV電路永久性故障中，保護拒動10 kV線路。尤其是在線路的近端或遠端出現(xiàn)該類故障，保護拒動會及時出現(xiàn)線路中，通常會出現(xiàn)上一級對主變屏進行保護處理，而10 kV電路的復壓方向中，過電流需要保護時限動作，以便對斷路器故障進行切除。

并且，在母線路出現(xiàn)失壓后，需要采用低電壓保護動作對母線電容器組進行處理，以便確保電容器與斷路器及時跳開，從而對電容器組進行有效的保護。

此外，10 kV分段備用電源需要采取自動投入裝置動作，需要自投在10 kV電力線路近端的故障上，并開展分段保護動作，針對10 kV電路分段自投失敗后，需要對其進行檢修，以便及時恢復正常運行[5]。

2.3 10 kV線路故障，應確保繼電保護、自動裝置動作正 確，斷路器拒動

10 kV電力線路出現(xiàn)相間永久性故障時，采取拒動處理電路斷路器。10 kV電力線路近端發(fā)生相間永久性故障時，需要在斷路器拒動時保護正確動作。由10 kV電力線路電流速斷保護，并采用過電流保護跳開斷路器，并在主變屏10 kV復壓方向中，開展過電流保護時限工作，以便對斷路器進行跳開處理，從而解除故障。

此外，當母線路出現(xiàn)失壓后，采取低電壓保護動作對母線電容器進行處理，確保斷路器與斷路器及時跳開。同時，對電路進行分段自投處理，需要自投在線路的故障上，分段后應及時開展加速保護動作。針對分段自投失敗，需要對其進行檢修后恢復正常運行。

3 結 語

隨著電力企業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)運行質(zhì)量越來越重要，為了有效的避免電力系統(tǒng)故障發(fā)生，需要對10 kV電力線路故障繼電保護與自動裝置動作進行深入的研究，以便有效的確保電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。同時，需要為用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能服務。

參考文獻：

[1] 焦日升.變電站事故分析與處理[M].北京：中國電力出版社，2013： 132-133.

[2] 楊娟.電氣運行技術[M].北京：中國電力出版社，2014：215-216.

[3] 李火元，劉建寧，黃蘭君，等.電力系統(tǒng)繼電保護及自動裝置[M].北京： 中國電力出版社，2013：84-85.

[4] 于永源，錢駿祥，劉軍寧，等.電力系統(tǒng)分析[M].北京：中國電力出版社， 2012：192-193.

[5] 楊娟.10 kV電力線路故障繼電保護與自動裝置動作分析[J].電子世 界，2013，43（23）：136-137.