10kV配电网的继电保护措施分析

摘 要：继电保护措施的合理应用，可以提高配电网运行安全性和可靠性，可以在运行故障发生时及时采取措施处理，降低故障影响范围，减少事故损失。对于10kV配电网来说，作为电力系统重要组成部分，其在运行过程中经常会因为电磁力、机械力以及氧化老化等因素影响，出现短路、断路、接地等故障，设备无法正常运行，影响电力系统的正常供电。因此需要提高对继电保护设计的重视，基于常见故障来采取有效措施进行优化，文章对此进行了简要分析。

关键词：10kV配电网；继电保护；故障处理

现在生产生活水平的提高，对电力能源的需求更大，电力系统一旦出现供电故障，势必会造成较大的损失，甚至还会出现安全事故。以提高电力系统运行可靠性为目的，对继电保护措施进行研究，争取以科学合理的手段来进行优化，减少各类常见故障的发生，从根本上来提高系统运行安全性。10kV配电网为电力系统的重要部分，将其作为研究对象，根据其运行特点做好继电保护研究，保证所选处理措施的有效性。

1 10kV配电网继电保护措施应用原则

1.1 选择性原则

选择性原则即在配电系统出现运行故障后，可以及时将故障部分切除，避免对其他部分产生影响，最大程度上来多小影响范围，将损失控制到最低，并维持配电网系统的正常运行。对于10kV配电网来说，短路故障多选择应用主保护和后备保护两种措施。且主保护可以迅速响应，可以及时且有选择的切除被保护设备或者短路故障，维持其他部分的正常运行；后备保护则在断路器停止启动后，将故障切除，所需时间更长[1]。

1.2 灵敏性原则

遵循灵敏性原则来选择继电保护措施，即要求可以在保护范围内，一旦出现运行故障，保护装置可以及时响应。根据10kV配电系统运行特点，合理选择保护装置，并进行合理搭配，保证在运行故障出现时，可以敏锐感觉，并及时采取保护动作，控制故障影响范围[2]。并且，提高继电保护灵敏性，使得配电系统可以就任何轻微故障产生反应，不仅提高系统运行可靠性，同时还可以降低后期电网维护难度。

1.3 可靠性原则

所谓可靠性原则，即在保护范围内配电系统出现任何异常，保护装置均可以迅速采取措施进行保护，减少误动或拒动造成的问题。提高继电保护可靠性，保证在10kV配电系统运行出现异常后，根据实际情况迅速动作，及时切除异常部位，避免对其他部分产生不良影响，对提高配电系统运行安全性和稳定性具有重要意义。

1.4 速动性

如果10kV配电网内出现异常运行情况，为避免造成大面积停电故障，而影响正常生产生活，就要求所设置的保护装置可以及时响应，具有良好的速动性，快速切除系统内故障，降低用户设备工作时间，避免造成元件的进一步损坏。就实际情况来看，如果配电系统出现故障，系统内保护装置具有一定延迟作用，设计时必须要根据实际情况来采取措施，保证继电保护速动性可以达到专业要求。

2 10kV配电网继电保护常见故障

2.1 电流互感器过度饱和

为满足实际生产生活用电需求，电力系统建立日益完善，10kV配电网作为重要部分，必须要做好继电保护研究，减少运行故障的产生。但是就现状来看，电流互感器过度饱和问题依然比较常见。系统规模不断增大背景下，短路电流也不断增大，如果变、配电所出现短路故障，短路电流甚至可以达到正常电流的几百倍，甚至超过电流互感器额定电流[3]。对于稳态短路问题，灵敏度低的电流速断保护将会出现保护拒动情况，影响系统运行。因为电流互感器过度饱和，短路故障时，电流互感器无法有效感应二次侧电流，进而定时限过流保护装置拒动。假如配电所出线过流保护拒动，将会造成配电所进线保护动作，必须要全停整个配电所。假如配电所出线短路故障，通过主变压器或者母联断路器后备保护动作，便可将故障部分切除，避免故障进一步扩大，降低运行故障影响。

2.2 励磁电流引发误动

电流速断保护为10kV配电系统继电保护关键措施，即将电路最大负载运行作为依据，根据最大运行状态下线路末端三相短路电流进行整定。因为灵敏度要求在1.2以上，则动作电流一般均比较小，尤其是系统存在较大阻抗时更为明显[4]。对于配电系统来说，往往会设置多台变压器，且线路较长，想要保证动作精确性，必须要保证动作电流校。正常情况下电流整定，不需要对投运时配电变压器励磁涌流对无视时限电流速断保护影响进行分析，这样便会出现励磁涌流初始值大于无时限电流速断保护值，在变电所10kV出线检修后恢复送电时，出现跳闸故障，影响供电系统的正常运行。

3 10kV配电网继电保护优化措施

3.1 避免电流互感器过度饱和

针对10kV配电线路短路时，线路保护电流互感器过度饱和问题，应保证电流互感器变比稍微大一点，控制在300/5以上。且要避免保护与计量应用同一个电流互感器，并根据实际情况缩短电流互感器二次侧电缆长度，并加大二次侧电缆界面。另外，还可以在控制屏上就地安装保护侧控合一装置，降低电流互感器二次负载阻抗，解决电流互感器过度饱和问题，提高系统保护效果。

3.2 消除励磁涌流误动问题

励磁涌流产生的误动，是影响配电网继电保护效果的主要问题，就以往经验来看，励磁涌流大小受时间因素影响，初始阶段涌流峰值比较大，进过7～10个工频周波后，基本上就可以对小型变压器涌流忽略不计，产生的影响十分小。针对此类特点，在设计时可以调整配电系统电流速断保护时间，延长保护装置中加速回路時间，避免励磁涌流造成的误动作，保证配电网可以可靠运行。

3.3 继电保护方式合理选择

3.3.1 定时限过电流保护

将电磁式信号继电器作为信号元件，以及电磁式中间继电器作为出口元件，和电磁式时间继电器作为中间继电器几部分形成一个定时限过电流保护体系，这样短路电流大小不会受继电保护动作时间影响，完全根据时间继电器整定确定，并且在一定条件下可以对时间继电器进行连续调整。此种保护方式根据选择动作时间来获得选择性，在实际应用中具有较高的灵敏性与速动性。

3.3.2 反时限过电流保护

此种保护动作时间受短路电流大小影响，即电路电流越大动作时间越短，相反则短路电流越小动作时间越长。在实际应用中其内部结构复杂度高，调试难度大，且灵敏性和准确性要远低于定时限过电流保护，因此一般被设置在用户端进线开关部位。

4 结束语

继电保护合理设计和有效运行，是提高10kV配电网可靠运行的重要保障，因此在设计时需要根据实际情况来选择科学合理的保护方法，并采取措施来减少常见故障的发生，保证供电稳定性，满足生产生活需求。

参考文献

[1]陈银艳.10kV配电网的继电保护措施分析[J].科技与创新，2016（20）：132+136.

[2]荣芳.城市10kV配电网继电保护配置常见问题及对策分析[J].科技与创新，2014（15）：44+46.

[3]孙志.10kV配电网继电保护探析[J].机电信息，2012（36）：24-25.

[4]王育武.浅析10kV配电网的继电保护分析[J].工程建设与设计，2011，3：92-94.

作者简介：周娟（1984-），女，江苏苏州人，学历：本科，研究方向：电力系统。