配电系统继电保护存在的问题及对策研究

武成龙

摘要：随着我国电力体制改革的深入和电力建设的快速发展,对继电保护运行、事故分析和电网运行的管理水平和决策能力提出了越来越高的要求本文简单叙述了配电系统继电保护的概况,详细探讨了配电系统继电保护日常运行中比较常遇到的几个问题, 提出了改进继电保护系统、提高配电可靠性的措施。

关键词：配电 继电保护 措施

0 引言

随着我国经济的发展，对电力的需求越来越大，由于配电系统供配电一体，设备类型复杂，运行方式众多，给继电保护带来一定难度。同时电力系统220kV及500kV线路增加，配电系统的整体网络结构和运行方式变得日益复杂，这就对系统中的继电保护装置提出了更高的要求。大量国内外的研究都投入到这项工作中，取得了相当的成绩，但是目前仍有几大顽症，对继电保护研究人员提出了挑战。本文就对就配电系统继电保护中普遍存在的几个问题进行阐述，供读者参考。

1 配电系统继电保护的概况

继电保护的配置，它应当满足两点最基本的要求:一是任何电力设备和线路不得在任何时候处于无继电保护的状态下运行，二是任何电力设备和线路在运行中必须在任何时候由两套完全独立的继电保护装置分别控制两台完全独立的断路器实现保护。具体来来， 要符合以下几点原则。①配电站进线一般不设继电保护。②变电站及开关站出线保护由过电流保护、零序电流保护、前加速一次重合闸保护(若线路有架空线)构成。③配电站及开关站母线分段，配置备用电源自切及自切后加速保护装置。④配电变压器选用熔断器或由继电器构成的过电流保护及零序电流保护。

2 配电系统继电保护常见问题

2.1 电流互感器饱和对变、配电所保护的影响 随着系统规模的不断扩大，系统短路电流会随着变大，当变、配电所出口处发生短路时，短路电流往往很大，甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。在稳态短路情况下，一次短路电流倍数越大，电流互感器变比的误差也越大，使灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作。在线路短路时，由于电流互感器饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，造成定时限过流保护装置拒动。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除，延长了故障时间，使故障范围扩大；而若是在配电所的出线过流保护拒动造成配电所进线保护动作，则将使整个配电所全停。

2.2 定值整定计算问题 实测值与计算定值存在一定固有误差联络线路上保护装置的配置不匹配广元电网的短线路作为联络线路的较多，导致保护的功能配置、定值配合难度较大实际中往往图纸或资料与现场实际不符定值计算所需资料不全试验无原始报告需重新确认核实变比无保护装置程序版本号没有现场保护装置打印清单等。

2.3 开关保护设备选择配合不当造成越级跳闸 近年来广泛采用了在负荷密集区建立开关站，通过开关站对台区配电变压器和用户配电所供电，即采用变电所——开关站——配电变压器(配电所)的供电方式。在未实现自动化的开关站内广泛采用负荷开关及负荷开关与熔断器组合电器作为开关保护设备。一般情况下对开关站进线柜采用负荷开关作为平时分合操作和切断负荷电流之用，不设保护；对直接带配电变压器的出线柜选用负荷开关与熔断器组合电器；对带配电所的出线柜则选用负荷开关。然而，由于开关站对带配电所的出线柜错选为负荷开关与熔断器组合电器，造成配电所出线故障时，开关站越级跳闸，扩大了停电面积。

2.4 人员的问题 继电保护人员变动频繁，不能保证继电保护人员整体业务水平的连续性工作任务繁重，忙于应付当前工作， 安排继电保护人员参加系统培训的机会不多。直接造成了继电保护人员不熟悉系统保护装置的配置与运行规定，不了解保护装置的动作原理和保护整定原则发生异常时表现出不冷静，甚至对保护现象不能做出正确判断，对新保护连片投退及保护定值管理和注意事项不能做到心中有数。知其然不知其所以然。

3 配电系统继电保护的改进措施

3.1 避免电流互感器饱和 避免电流互感器饱和主要从三个方面人手:首先是电流互感器的变比不能选得太小，要考虑线路短路时电流互感器饱和问题，比如一般10kV线路保护的电流互感器变比最好大于60/1。其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗，尽量避免保护和计量共用电流互感器，缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面。第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1.2-1.3倍可靠系数确定，如超过其数值就可确定故障电流。时限整定0s，单台变压器按所供电最大1台电动机的起动电流加上其余电动机及照明等负荷的额定电流进行整定，如整定值计算小于变压器额定电流2倍，按2倍的电流整定。超过2倍的电流整定值，按计算数据乘以可靠系数确定，采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负荷，按等级划分，确定延时时间，仍有选择性，但短路情况下速断保护无选择性。

3.2 完善环网结构的配套建设 目前环网结构是电缆网络采用的主要形式，目前还没有性能颇为理想的继电保护装置，为快速隔离故障、恢复供电，可以考虑结合配电自动化系统的建设，继电保护与自动化系统相互配合使用。

3.3 实行状态检修 继电保护发展至今，从保护原理的设计， 到生产厂家制造工艺，到售后服务，各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定，近几年在我区范围内，由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过，所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。因此我们建议对继电保护设备实行状态检修，也就是说，只要保护装置不告警，就不用进行检修。当然，这要有一个逐步完善的过程，需要大量的配套工程，但这是一种发展趋势。

3.4 增加投入，更新设备 企业管理者应该认清供电与企业效益的关系；继电保护与电网安全稳定运行的关系。要加大对继电保护的投人，尽快更新保护装置，淘汰落后设备，增加保护装置动作的可靠性。保证保护校验正常进行保护校验是保护装置运行中十分重要的环节，校验的准确与否直接影响到保护装置的运行效果。因此，应及时更新保护校验设备，完善供电网络建设，在不影响正常安全生产的情况下，确保各回路均有足够保护整定时间，使保护装置校验做到应校必校，不漏项，不简化。

随着电力科技含量不断提高，保护装置不断地更新换代，要保证电网安全稳定运行，必须不断提高管理水平，完善继电保护相关管理制度，加大人员培训力度，增强继保人员的工作责任心，变被动管理为主动管理，才能防患于未然。

参考文献：

[1]吴晓梅，邹森元主编.国家电力调度通信中心编.电力系统继电保护典型故障分析[M].中国电力出版社.2001.

[2]陈健.淮安电网继电保护运行管理[J].科技信息.2007.(10).

[3]李江龙，陈云燕.电网微机继电保护装置应用中的几个问题[J].科技情报开发与经济.2006.(21).