10kV配電網(wǎng)繼電保護配置常見問題及對策分析

鄭榮尊 陳新淳

國網(wǎng)福建石獅市供電有限公司

10kV配電網(wǎng)繼電保護配置常見問題及對策分析

鄭榮尊 陳新淳

國網(wǎng)福建石獅市供電有限公司

本文對10kV配電網(wǎng)繼電保護裝置的概述和要求，分析探討其在使用中常見的問題，并針對問題提出相應(yīng)的對策。以期對電力系統(tǒng)10kV配電網(wǎng)繼電保護配置開發(fā)和運營領(lǐng)域有一定的參考意義。

10KV配電網(wǎng)；繼電保護配置；常見問題；對策

前言

配電網(wǎng)是連接用戶的橋梁，其對用戶的供電可靠性有著重要影響。因此，配電網(wǎng)的安全性和可靠性尤為重要，而保障配電網(wǎng)安全性和可靠性的有效措施是配備相應(yīng)的繼電保護配置。當(dāng)前，我國配電系統(tǒng)使用最廣泛的是10kV配電網(wǎng)；因此，10kV配電網(wǎng)繼電保護配置是電力系統(tǒng)重要的研究內(nèi)容之一。

1 10kV配電網(wǎng)繼電保護配置簡述及其基本要求

1.1 10kV配電網(wǎng)繼電保護配置簡述

配電網(wǎng)繼電保護配置是保護配電網(wǎng)運行安全性和可靠性的重要手段。通常，配電網(wǎng)多采用三級保護的配置方案，主要方案如下：

1)出口保護部分(即設(shè)置在變電站線路出口的斷路保護器)通常配備三段式的電流保護裝置，其作用是相間短路保護。對于接地小電阻的配電網(wǎng)，多采用零序的過電流保護，對有較大比例架空線纜的線路，常使用自動重合閘的配置。同時，為避免變壓器和支路故障引起斷路器跳閘現(xiàn)象的產(chǎn)生，配電網(wǎng)多采用限時電流快斷的保護配置(斷路器通常采用兩段式的電流保護)，并與自動重合閘裝置相結(jié)合，有效避免停電時間過長。

2)配電網(wǎng)中不同容量的配電變壓器應(yīng)采用不同的安全保護配置。通常，對于小于800千伏安的小容量變壓器，應(yīng)配備熔斷器；而對大容量的變壓器，應(yīng)配備斷路保護器。

1.2 10kV配電網(wǎng)繼電保護配置的基本要求

為保證配電網(wǎng)工作的安全性與可靠性，在采用配電網(wǎng)繼電保護裝置時，應(yīng)滿足如下幾項要求：

1)靈敏度高

配電網(wǎng)繼電保護裝置的靈敏度，即配電網(wǎng)繼電保護裝置對故障和異常運行(包含在繼電保護裝置保護范圍內(nèi))的反應(yīng)能力。配電網(wǎng)繼電保護裝置具有高的靈敏度，可確保繼電保護裝置在短時間內(nèi)對配電網(wǎng)中斷路和短路故障做出反應(yīng)；因此，配電網(wǎng)繼電保護裝置靈敏度越高，對配電網(wǎng)的保護作用越強，提高工作人員對配電網(wǎng)進行維護的效率。

2)可選性多

配電網(wǎng)繼電保護裝置的可選性，即切除電力系統(tǒng)中的故障元器件，盡量縮小停電范圍，最終實現(xiàn)配電網(wǎng)的持續(xù)運行。

通常，對于10kV配電網(wǎng)，可選擇的保護主要有主保護與后備保護。其中，主保護能夠立即中斷線路故障；而后備保護通常是在斷電器停止工作時，中斷延時線路故障。因此，針對配電網(wǎng)中可能出現(xiàn)多種故障類型，繼電保護配置的可選擇性越多，其保護范圍越大。

3)速動能力好

配電網(wǎng)繼電保護裝置的速動能力，是指快速切斷配電網(wǎng)故障，維護系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的能力。好的速動能力可以有效保護配電網(wǎng)中的元器件，減弱配電網(wǎng)故障對用戶造成的影響。

4)可靠性強

配電網(wǎng)繼電保護裝置的可靠性，是指繼電保護配置可有效保護其涵蓋范圍內(nèi)的線路運行，對故障進行準(zhǔn)確判斷并作出反應(yīng)，可靠性是保證配電網(wǎng)正常運行的基本要求。

2 10kV配電網(wǎng)繼電保護配置的常見問題及對策分析

2.1 10kV配電網(wǎng)繼電保護配置的常見問題

10kV配電網(wǎng)繼電保護配置的常見問題主要有以下幾項：

1)繼電保護裝置的保護動作耗時長

當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電保護配置在不同地區(qū)的發(fā)展程度不統(tǒng)一。部分地區(qū)為保持10kV配電網(wǎng)繼電保護配置的可靠性和穩(wěn)定性，仍在使用中性點不接地的保護配置，這一繼電保護配置的缺點是保護動作耗時過長，無法及時對故障進行保護，導(dǎo)致影響較大。

2)繼電保護裝置的保護動作速動能力差

隨著10kV配電網(wǎng)繼電保護配置的革新和發(fā)展。當(dāng)前，繼電保護配置的靈敏度和可選性有了顯著改善，但仍存在保護動作遲緩的問題。主要是由于繼電保護配置存在多個可選的保護方式，使繼電保護配置的保護作用持續(xù)時間較短，降低其速動能力。

3)繼電保護裝置的設(shè)備過于老化

在部分區(qū)域，電力企業(yè)仍在使用一些陳舊的設(shè)備，其中包括配電網(wǎng)繼電保護裝置相關(guān)的設(shè)備。設(shè)備的陳舊直接影響繼電保護裝置的靈敏性、準(zhǔn)確性；同時，由于設(shè)備陳舊導(dǎo)致速動能力較差，不能快速對線路故障做出反應(yīng)，降低了繼電保護裝置的可靠性。

2.2 針對10kV配電網(wǎng)繼電保護配置常見問題的對策分析

基于10kV配電網(wǎng)繼電保護配置的常見問題及電力系統(tǒng)行業(yè)和用戶對配電網(wǎng)繼電保護裝置的要求，可采取以下對策，確保繼電保護配置的正常、有效運行：

1)變“限時電流快斷保護”為“電流速斷保護”

采用電磁信號繼電器是電流速斷保護的主要特征，可以實現(xiàn)無時限的電流速斷保護，并且具備簡單、可靠、敏捷等特點?？梢詫⒐收锨谐诎l(fā)生后的瞬間，阻止故障的擴展，將故障對用戶的影響范圍縮小到最小范圍。

2)采用“定時限過電流”的保護形式

定時限過電流保護是使用電磁信號繼電器，一方面，可以調(diào)節(jié)時間繼電器，將繼電保護時間固定，使其不受短路電流大小的影響；另一方面，可以在實現(xiàn)配電保護配置具有可選性的前提下，延長保護時間。

3)投入資金，更新陳舊設(shè)備

配電網(wǎng)繼電保護配置是保證電力系統(tǒng)安全、可靠運行的關(guān)鍵裝置，因此，要促進電力系統(tǒng)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，需投入一定的資金，更換已經(jīng)老化的設(shè)備和學(xué)習(xí)、引入一些先進的繼電保護技術(shù)。這不僅有助于確保繼電保護配置的可靠性，還能大大提高繼電保護的工作效率，減少不必要的經(jīng)濟損失，從這一意義上講，用于更新老化設(shè)備的投資具有較高的投資回報率。

3 總結(jié)

綜上所述，要滿足用戶的用電需求，10kV配電網(wǎng)繼電保護配置需要具備反應(yīng)靈敏、保護方式可選、動作快、可靠性強等特點，通過設(shè)備更新、技術(shù)創(chuàng)新等對策，解決這些問題，提高用戶滿意度，并促進全國電力系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。

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