10kV配电系统综合继电保护的实现

蔡学军

摘要：现当今，随着我国科技不断进步，我国的电力行业也得到了很大程度的发展。在10KV的配电系统中已经采用集保护、测量、控制、通信多功能为一体的微机保护装置和断路器配合使用，在高压的配电系统中实现了综合的继电保护。本文主要是对10KV的高压配电系统的综合继电保护进行研究与分析。

关键词：10kV配电系统;综合继电保护;实现

在电力系统当中所谓的综合继电保护指的就是通过灵活运用各种自动化元件，用以在配电系统出现运行异常或是故障问题时，可以自动隔离设备故障，对高压开关柜乃至整个配电系统起到有效保護的作用，避免影响其正常、稳定运行。因此探究10kV配电系统综合保护，对于提高系统运行的稳定性与安全性均具有十分重要的现实意义。

1 10kV配电系统继电保护概述

1.1 10kV配电系统继电保护及其组成

10kV配电系统继电保护可以在电力系统发生故障或异常情况时，以最快的反应速度将故障设备从系统电源中切除，并对电源进线实行超过电路负荷时报警，避免设备受损，减轻故障对相邻地区的供电影响，同时能够让电力系统继续安全稳定的运行。继电保护由馈出线路、电源进线组成。馈出线路负责电流速断保护，小电流接地报警等;电源进线负责轻、重瓦斯及温度保护，过负荷报警及差动保护，定时限过流、速切保护等。

1.2 10kV配电系统继电保护配置原则

10kV电力系统由发电、送电、变电、配电和用电等环节构成。同时还包括继电保护、通信、调度自动化等设备。要保证电力系统安全稳定的运行，必须配置安全可靠的继电保护装置。配电系统继电保护配置要满足以下几个原则。（1）要根据保护对象的故障特征来配置。继电保护装置判断保护对象是否存在故障或异常工况是通过对保护对象运行状况的故障量来判断的。故障量与电力系统运行环境和被保护对象有关，最基本的如功率、频率、阻抗等电力元件的电流和所在母线的电压引起的量构成了电流保护、电压保护、阻抗保护等设施。（2）要尽量简化二次回路。继电保护系统由继电保护装置和二次回路构成，二者都是不可或缺的重要组成部分。二次回路能够保障电力生产的安全，保证继电保护装置正常工作，在继电保护系统中发挥着不可替代的作用。二次回路过于复杂有可能导致保护装置失灵发生错误操作，因此要简化二次回路的接线。（3）根据保护对象的电压等级和重要性进行配置。继电保护随着电压等级的不同配置也随之需要更改。在高压电网中220kV及以上设备要配置2套主保护。对电压等级低的系统则可以采用远后备的方式，即在配套的保护装置作出反应之前，相邻保护装置延时跳闸。（4）注意相邻设备保护装置的死区问题。在设计保护装置时要合理分配电流互感器绕组，2个设备的保护范围要有交叉，防止设备的保护装置之间留下死区。

2 10kV配电系统继电保护中的常见问题

2.1系统电流互感器过度饱和

伴随着我国电网系统建设规模的持续扩大，近些年在我国各地区的10kV配电系统中，电流短路故障频发。而一旦配电站出口位置处出现短路故障，则极有可能产生巨大瞬时短路电流，进而对配电系统高压开关柜中的电流互感器造成较大冲击影响，使得原本缺乏较高灵敏度的电流速断保护器无法正常动作，为配电系统提供相应的保护作用。

2.2选择的开关保护设备不合适

随着社会的高速发展，人们在生产生活中需求的电量也越来越大，由此给供电系统的稳定性造成了一定的压力。一些电力公司为了能够使供电系统的稳定状况得到改善，因而建立了相应的开关站。但是，如果设备选择过程中选用了不合理的开关设备，不仅将导致供电系统的压力增大，同时还会使供电系统发生了损坏。在进行开关保护设备的选择时，一定要严格按照标准的进行选用。

2.3继电保护校验装置存在漏洞

保护校验装置是10kV配电系统继电保护的重要装置，但是目前继电保护系统缺乏高性能的保护校验仪器，仍然以比较老式的仪器为主，严重影响继电保护的工作效率。而且，继电保护的图纸资料不全也不利于保护校验工作的进行。继电保护图纸资料不全是长期存在的间题，很多的变、配电图纸资料存在破损、丢失、残缺的现象。图纸资料不全影响保护校验工作的进行，进而影响继电保护工作的进行。

3 10kV配电系统综合继电保护策略

3.1避免电流互感器发生饱和问题

对于电流互感器的饱和问题来说，主要是因为供电线路出现了不同程度的短路问题。此外，施工过程中不能一味的降低电阻，进而导致了线路发生短路的现象。这一过程中，要使用科学的方法进行降阻，并且降阻不能对供电系统的运行质量造成影响。因而，要解决饱和问题，具体实施过程中，可以通过提升电缆质量，改善电缆横截面等方式来降低电阻。这样一来，才能有效避免线路中短路问题的出现，并且对10kV供电系统的继电进行相应的保护。

3.2运用高压断路器隔离开关

本文认为，在10kV配电系统综合继电保护过程中，工作人员同样需要视情况合理选择使用高压断路器与高压隔离开关。其中前者作为10kV配电系统内的重要电气设备之一，自带安全可靠的灭弧装置，可有效将正常负荷电流接通或切断的同时，对一定时间短路电流下的配电系统起到保护作用，及时将故障电流切断。而后者主要用于对高压电源进行隔离，为工作人员检修10kV配电系统提供安全保障，同时其也可以通断一定小电流。但因其内部并未装有灭弧装置，因此无法达到将短路电流切断的效果，故而需要在配电系统中搭配高压断路器使用。同时考虑到配电系统综合继电保护比较容易受到励磁涌流影响而出现误动情况，因此本文认为工作人员需要在高度重视无时限限流速断保护的同时，将0.1s至0.5s延时时限加入到无时限电流速断保护加速回路当中，最大程度避免出现保护装置误动作的情况。

3.3解决继电保护校验装置漏洞

要解决继电保护校验装置存在的漏洞，首先，需要增加对设备的投人。长期以来10kV配电系统保护校验装置缺乏高性能的仪器仪表，很大一部分原因是资金不足。电力企业一定要增加对先进仪器仪表的资金投入，淘汰老化的设备，提高保护校验装置的工作效率。其次，注意图纸资料的保存管理。

4结束语

做好10kV供电系统继电保护工作，对于提升电力系统的运行质量有着极其重要的意义。现阶段，要加强电力系统中继电保护装置与相关技术的应用，同时还要不断提升继电保护系统的应用效果，出现故障后要进行及时的处理。

参考文献：

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[2]王攀.浅谈10kV配电系统继电保护的分析[J].科技望，2017，26（08）：95.

[3]于希军，钟文涛，伊瑞鹏.PLC实现继电保护在10kV配电系统中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2018（20）：148.

（作者单位：通化钢铁集团股份有限公司能源事业部电气仪表试验室）