10kV配电网继电保护配置常见问题及对策分析

2017-03-09郑荣尊陈新淳

环球市场 2017年31期

关键词：速动继电保护配电网

郑荣尊陈新淳

国网福建石狮市供电有限公司

10kV配电网继电保护配置常见问题及对策分析

郑荣尊陈新淳

国网福建石狮市供电有限公司

本文对10kV配电网继电保护装置的概述和要求，分析探讨其在使用中常见的问题，并针对问题提出相应的对策。以期对电力系统10kV配电网继电保护配置开发和运营领域有一定的参考意义。

10KV配电网；继电保护配置；常见问题；对策

前言

配电网是连接用户的桥梁，其对用户的供电可靠性有着重要影响。因此，配电网的安全性和可靠性尤为重要，而保障配电网安全性和可靠性的有效措施是配备相应的继电保护配置。当前，我国配电系统使用最广泛的是10kV配电网；因此，10kV配电网继电保护配置是电力系统重要的研究内容之一。

1 10kV配电网继电保护配置简述及其基本要求

1.1 10kV配电网继电保护配置简述

配电网继电保护配置是保护配电网运行安全性和可靠性的重要手段。通常，配电网多采用三级保护的配置方案，主要方案如下：

1)出口保护部分(即设置在变电站线路出口的断路保护器)通常配备三段式的电流保护装置，其作用是相间短路保护。对于接地小电阻的配电网，多采用零序的过电流保护，对有较大比例架空线缆的线路，常使用自动重合闸的配置。同时，为避免变压器和支路故障引起断路器跳闸现象的产生，配电网多采用限时电流快断的保护配置(断路器通常采用两段式的电流保护)，并与自动重合闸装置相结合，有效避免停电时间过长。

2)配电网中不同容量的配电变压器应采用不同的安全保护配置。通常，对于小于800千伏安的小容量变压器，应配备熔断器；而对大容量的变压器，应配备断路保护器。

1.2 10kV配电网继电保护配置的基本要求

为保证配电网工作的安全性与可靠性，在采用配电网继电保护装置时，应满足如下几项要求：

1)灵敏度高

配电网继电保护装置的灵敏度，即配电网继电保护装置对故障和异常运行(包含在继电保护装置保护范围内)的反应能力。配电网继电保护装置具有高的灵敏度，可确保继电保护装置在短时间内对配电网中断路和短路故障做出反应；因此，配电网继电保护装置灵敏度越高，对配电网的保护作用越强，提高工作人员对配电网进行维护的效率。

2)可选性多

配电网继电保护装置的可选性，即切除电力系统中的故障元器件，尽量缩小停电范围，最终实现配电网的持续运行。

通常，对于10kV配电网，可选择的保护主要有主保护与后备保护。其中，主保护能够立即中断线路故障；而后备保护通常是在断电器停止工作时，中断延时线路故障。因此，针对配电网中可能出现多种故障类型，继电保护配置的可选择性越多，其保护范围越大。

3)速动能力好

配电网继电保护装置的速动能力，是指快速切断配电网故障，维护系统运行稳定性的能力。好的速动能力可以有效保护配电网中的元器件，减弱配电网故障对用户造成的影响。

4)可靠性强

配电网继电保护装置的可靠性，是指继电保护配置可有效保护其涵盖范围内的线路运行，对故障进行准确判断并作出反应，可靠性是保证配电网正常运行的基本要求。

2 10kV配电网继电保护配置的常见问题及对策分析

2.1 10kV配电网继电保护配置的常见问题

10kV配电网继电保护配置的常见问题主要有以下几项：

1)继电保护装置的保护动作耗时长

当前，我国电力系统的配电网继电保护配置在不同地区的发展程度不统一。部分地区为保持10kV配电网继电保护配置的可靠性和稳定性，仍在使用中性点不接地的保护配置，这一继电保护配置的缺点是保护动作耗时过长，无法及时对故障进行保护，导致影响较大。

2)继电保护装置的保护动作速动能力差

随着10kV配电网继电保护配置的革新和发展。当前，继电保护配置的灵敏度和可选性有了显著改善，但仍存在保护动作迟缓的问题。主要是由于继电保护配置存在多个可选的保护方式，使继电保护配置的保护作用持续时间较短，降低其速动能力。

3)继电保护装置的设备过于老化

在部分区域，电力企业仍在使用一些陈旧的设备，其中包括配电网继电保护装置相关的设备。设备的陈旧直接影响继电保护装置的灵敏性、准确性；同时，由于设备陈旧导致速动能力较差，不能快速对线路故障做出反应，降低了继电保护装置的可靠性。

2.2 针对10kV配电网继电保护配置常见问题的对策分析

基于10kV配电网继电保护配置的常见问题及电力系统行业和用户对配电网继电保护装置的要求，可采取以下对策，确保继电保护配置的正常、有效运行：

1)变“限时电流快断保护”为“电流速断保护”

采用电磁信号继电器是电流速断保护的主要特征，可以实现无时限的电流速断保护，并且具备简单、可靠、敏捷等特点。可以将故障切除在发生后的瞬间，阻止故障的扩展，将故障对用户的影响范围缩小到最小范围。

2)采用“定时限过电流”的保护形式

定时限过电流保护是使用电磁信号继电器，一方面，可以调节时间继电器，将继电保护时间固定，使其不受短路电流大小的影响；另一方面，可以在实现配电保护配置具有可选性的前提下，延长保护时间。

3)投入资金，更新陈旧设备

配电网继电保护配置是保证电力系统安全、可靠运行的关键装置，因此，要促进电力系统企业的持续发展，需投入一定的资金，更换已经老化的设备和学习、引入一些先进的继电保护技术。这不仅有助于确保继电保护配置的可靠性，还能大大提高继电保护的工作效率，减少不必要的经济损失，从这一意义上讲，用于更新老化设备的投资具有较高的投资回报率。