浅论10kV供电系统的继电保护

郭亮

摘要：10kv供电系统是电力系统的组成部分，而10kv供电系统的核心是继电保护，通过合理设置继电保护装置可实现对一次系统的监测和控制保护，一般可设置瞬时过电流保护、带时限的电流速断保护、定时限电流速断保护、三段式过电流保护以及瓦斯气体保护和温度保护等。本文将在分析10kv供电系统及继电保护常见故障的基础上，结合继电保护原理和类型，谈谈如何在10kv系统中合理配置继电保护装置，并开展有效的继电保护装置检修维护工作。

关键词：10kv供电系统;继电保护

1 10kv电力系统概述

电力系统中包含大量的电力设备、继电保护装置和计量测量仪器以及各种通讯设备和控制设备，其中10kv电力系统为中压电力系统网络，也是应用最为广泛的电力系统。10kv电力系统的建设在全国范围延伸，该线路建设面积大、线路长，长期处于户外条件下，很容易出现故障问题。一旦出现故障便会影响线路的正常运行，带来严重的经济损失，甚至会危害人们的生命财产安全。在对供电质量和可靠性要求越来越高的情况下，供电网络越来越复杂，对于电力線路的控制需要依靠自动化的手段，通过自动化数据采集和监控及时反馈异常情况，及时定位故障位置并采取自我修复措施，这样才能提高供电的可靠性和供电质量。

2 10kv电力系统继电保护常见故障分析

2.1 不运行或不复位

机电保护期不能正常工作，最直接的表现是继电器不运行或不复位，这样机电系统便无法正常运转，对应的保护功能也无法执行。所以，在检修时应检查电压，检查继电器有无对应电压，同时查看电压值和额定值是否一致，电压是否存在波动。之后再次检查继电器的接触，如果接触不良也可能会产生继电保护故障。当继电器出现不复位问题时需要检查输入电压是否断开，此外还要对继电器本身质量进行检测。

2.2 线圈故障

线圈故障包括席安全供电不足、线圈极性接反、线圈供电错误或线圈发热等。当供电电压较低时可能会引起供电不足问题，在超声波清洗或向线圈施加电压时则容易出现线圈断线的问题。而一旦线圈的极性接反，将引起接点不动作问题，如果是在供电电源连接时交直流线圈电源接反则可能会导致线圈被烧毁等严重事故。此外，线圈在长时间的工作状态下也可能会出现发热现象，这时容易损坏线圈的绝缘性，从而导致继电器无法运转。

2.3 连接故障

在继电器出现接点接触不良或粘连时可能会引起连接方面的故障。比如在继电器接点连接负荷的容量超出节点额定容量太多时，便可能会引起接点粘连。又比如没有及时清理继电器接点表面杂物，导致表面有腐蚀发生，或者因为机械性的原因，都可能会引起继电器接点接触不良的问题。

3 10kv供电系统的继电保护措施

3.1 继电保护类型

根据电力系统中物理量的变化可构成不同原理和类型的继电保护装置，包括反映电流变化的电流保护，反映电压变化的电压保护和既反映电流变化、又反映电压和电流之间相位角变化的方向过电流保护，还有反应电压和电流间比值、反应输入电流和输出电流之间差动保护、反映系统中频率变化的周波保护;反应变压器内部故障的瓦斯气体保护等。此外，在10kv供电系统中可在进线处设置电流保护，在配电变压器高压侧设置电流保护和温度保护，在高压母线分段位置可结合实际情况设置电流保护。

3.2 应配置的继电保护

根据10kv供电系统设计要求，可在10kv供电线路、配电变压器以及分段母线上设置保护装置。首先在10kv供电线路上设置继电保护，要求过电流保护实现在0.5-0.7s范围内，否则不能设置电流速断保护;在变配电引出的线路上设置瞬时电流速断保护，而当瞬时电流速断保护无法满足选择性动作时可设置略带时限的电流速断保护装置。在10kv配电变压器上设置的继电保护，要求根据不同配电变压器的容量采用不同的电流保护措施或其他继电保护措施。在10kv分段母线上，对于不并列运行的分段母线可设置电流速断保护，在断路器合闸瞬间投入，在合闸后自动解除;同时可设置过电流保护，对于负荷等级较低的配电所可不设置保护装置。

3.3 继电保护措施应用

第一，应用过载零线防火措施。10kv供电系统容易出现三相不平衡问题，为避免此事负载零线电流过大而引起发热，导致短路或因绝缘层被破坏而出现失火问题，需要在进户处设置过载零线防火装置。第二，采用三段式过电流保护装置。瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分，不能全面保护电力线路。为切实保障电力线路，可将瞬时电流速断保护或略带时限的电流速断保护与定时限过电流保护结合起来构成三段式电流保护。第三，设置配电线路上的短路保护。配电线路上发生短路故障是常见现象，考虑到短路故障给配电线路带来的损害，可通过低压断路器作为短路保护装置，同时在短路发生时，在短路电流对导体、连接体产生热作用或机械作用之前就及时切断短路电流，可有效避免电气线路绝缘软化的问题。

4 做好10kv供电系统继电保护装置的检修维护工作

4.1 制定合理的检修计划，控制检修效率

开展电力系统设备继电保护检修前，必须先根据实际情况做好整体规划，明确检修的内容、具体方法和检修周期等，这样更有利于有效落实检修技术。然后开展试点工作，检验所制定的检修方案是否满足实际要求，是否满足检修的实际需要。开展分布试点以后可结合试点结果分配相应的技术人员，然后再有计划地开展继电保护检修工作。在电力系统继电保护运行过程中应将检修规划和检修试点相结合，这样可提高检修方案的可靠性，保证检修工作有效执行。

4.2 采用合理的检修工艺

在开展继电保护装置状态检修时，首先要做好对装置的状态评估。也就是对继电保护装置的运行状态进行分析评估，然后在明确装置初始设备状态和性能的基础上判断该装置是否出现安全故障问题，是否需要安排相应的检修工作。状态评估也属于技术范畴，通过评估可以为制定科学合理的检修方案提供准确的数据参考，降低检修误差。在状态评估时主要工作内容是对继电保护装置有关的资料信息进行整合分析，避免状态检修的随意和盲目性，这样才能获得真实的继电保护装置运行状态信息，为状态检修策略的制定提供有效依据。第二，做好信息规划。这是为了消除状态信息误差，保证继电保护装置相关信息的准确。所以在实际工作中应根据继电保护装置的资料信息，对信息进行分类，然后根据不同信息的特点实现信息共享，使工作人员能及时获得有用的信息，从而可降低状态检修工作的难度。针对二次设备的状态检修，采取的状态检修技术能保证二次设备的性能稳定，保证设备运行准确，提高二次设备使用质量。在实际操作中首先要监测二次设备的应用，保证设备处于稳定状态。然后采用相应的状态检修技术，结合二次设备特点分别进行状态检修，避免影响二次设备系统中其他装置。最后采用离线控制方式实现对状态检修技术的应用和控制，实现对状态运行状况的动态监控，可全面掌握二次设备在运行时的状态情况。此外，在继电保护检修中，最为重要但是做好保护接地，具体内容包括两个层面。首先要求接地的屏障等装置设备必须在屏内铜排上连接，同时对铜排的接地可靠性进行检验。其次应该检查电流电压回路是否安全接地，因为这些问题对电力系统继电保护的稳定性会产生重要影响，所以必须要做好保护接地工作。

5 结语

综上所述，作为供电网络重要的组成部分，10kv供电系统的安全稳定直接影响到整个供电网络的安全稳定，而继电保护装置的作用是为了保证10kv供电系统的正常运行。随着供电系统制度的不断完善，应更加重视继电保护的应用，同时做好对继电保护装置的检修维护，使其发挥应有的价值。

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