浅谈10kV配电系统继电保护的分析

浅谈10kV配电系统继电保护的分析

李庆伟1王兴全2

山东冠县烟庄供电所山东冠县252500

摘要：近年来，随着我国国民经济的快速发展，各行各业对电力的需求不断增加，对供电系统的质量、安全和可靠性提出了更高的标准和要求。在当前我国配电网建设中，10kv配电网占有重要的地位和作用。如果在运行过程中发生安全故障，将严重影响整个电力系统的运行，甚至可能给该地区带来更大的经济损失和社会稳定问题。继电保护装置安装在10kv配电系统的变压器上，既能起到变压器、阻抗、电流转换的作用，又能保证区域电力系统安全、稳定、高效运行。

关键词：10kV配电系统；继电保护

引言

配电线路是输电线路的终端，是电力系统的重要组成部分。配电线路具有点多、面积宽、线路长、线路复杂、设备质量参差不齐等特点。它们深受气候和地理环境的影响。配电网线路正对用户，供电、用电量复杂，直接或间接影响配电网线路的安全运行。因此，电气故障不能完全避免。当系统中的设备短路时，短路电流的热电效应往往会对电路造成致命的破坏，甚至对系统的稳定运行造成严重的破坏。

1.10kV配电系统继电保护重要性

随着经济的发展和电网规模的不断扩大，10kv配电系统的覆盖范围越来越广，所涉及的电力设备越来越密集、越来越精确。系统的运行环境越来越复杂，出现故障的可能性越来越大。一旦发生故障，整个系统将受到严重影响。配电系统的正常运行。为了确保10kV配电系统的正常稳定运行,继电保护装置必须设置正确。继电保护装置的正常运行直接影响到整个10kV配电系统的正常运行,这是整个系统的重要组成部分。因此，在10kv配电系统的维护中，做好10kv配电系统的继电保护工作，掌握继电保护要点尤为重要。

2.10kv配电系统继电保护存在的问题

10KV配电线路存在过流、过电压、电压降、电缆绝缘老化等四种异常情况。过流是指超过设备额定尺寸的过载。这个问题在电力系统中最常见。当电压过高时，配电线路可能被烧毁，这可能导致绝缘薄弱的地方发生故障。电压减小时，增大了自启动的难度。我国10KV配电线路一般都采用高架空的方式，即中性点不接地。在这种方式下，容易造成各种相间短路，产生故障。其中包括：两相短路、两相接地短路及三相短路，其中以三相短路最为严重。暂时性故障，在断电重启后，系统运行会自行恢复。而永久性故障则会造成系统某些方面的永久性瘫痪，造成不可逆的严重后果。

3.几种常用电流保护的分析

3.1反时限过电流保护

继电保护动作时间与短路电流大小有关。短路电流越大，动作时间越短。短路电流越小，动作时间越长。这种保护成为反时限过电流保护。反向过流保护是外部的。虽然布线简单，但内部结构复杂，调试困难。它在灵敏度、精度和运行速度上也远远落后于由电磁继电器组成的继电保护装置。目前，保护方法主要应用于一般用户的保护开关，不建议在变电站的10kv出口开关中使用。

3.2定时限过电流保护

10KV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护的原理接线图。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。当被保护线路只设有一套保护，且时间继电器的容量足大时，可用时间继电器的触点去直接接通跳闸回路，而省去出口中间继电器。当被保护线路中发生短路故障时，电流互感器的一次电流急剧增加，其二次电流随之成比例的增大。当CT的二次电流大于电流继电器的起动值时，电流继电器动作。由于两只电流继电器的触点是并联的，故当任一电流继电器的触点闭合，都能接通时间继电器的线圈回路。这时，时间继电器就按照预先整定的时间动作使其接点吸合。这样，时间继电器的触点又接通了信号继电器和出口中间继电器的线圈，使其动作。出口中间继电器的触点接通了跳闸线圈回路，从而使被保护回路的断路器跳闸切断了故障回路，保证了非故障回路的继续运行。而信号继电器的动作使信号指示牌掉下并发出警报信号。

3.3动作时限的整定原则

为使过电流保护具有一定的选择性,各相临元件的过电流保护应具有不同的动作时间。各级保护装置的动作时限是由末端向电源端逐级增大的。可是,越靠近电源端线路的阻抗越小,短路电流将越大,而保护的动作时间越长。也就是说过电流保护存在着缺陷。这种缺陷就必须由电流速断保护来弥补不可。

3.4其它有效措施

1、进行合理的人员配置，并建立健全一套科学的管理制度，确保继电保护各环节需要人为参与的工作都有人着手处理，事出有人、处理有方，同时还应该加强培训，提升工作人员解决故障的能力。

2、接地处理科学有效，能够有效防止高频干扰、静放电干扰等，在铺设电缆时，注意不要出现弱强电、直交流电互相影响的情形；注意应用高新技术，引进先进设备，如微机继电保护装置等，改造现有不合理结构。

4、10KV配电线路继电保护的发展趋势

4.1加强对现有电流速断保护技术的研究

目前，我国10kv配电系统的继电保护装置可以在5~10秒内迅速切断短路故障。但由于受到装置略带限时动作的影响，短路故障的截止时间往往延迟3-5秒，导致故障持续时间延长，从而扩大了事故的范围。的势力范围。因此，在10kv配电系统继电保护装置的研究与开发中，及时加强对现行快攻保护技术的研究具有重要意义。其总体发展方向是以电流保护为基础，实现电流保护、限时保护和瞬时电流快速保护两种装置的技术互补。开发了一种新型继电保护装置，具有工作电流大、保护范围宽的特点。

4.2拓展新特性

随着计算机技术的迅猛发展，数字化、网络化已成为整个社会的主流需求之一，对继电保护装置实现数字化、网络化是大势所趋。继电保护装置除了解决已发生的故障外，还有搜集正常运行设备的工作信息这一作用，将这一信息数字化，通过网络传输，与调度室的设备维护信息库进行对比，就能够准确反映出哪一个元器件具有发生故障的趋势，进而为维护人员进行设备维护提供信息支持。与此同时，调度中心甚至能够通过网络，远程控制继电保护装置，在故障发生之前，进行电路调整，进而合理规避故障。

智能化同样是继电保护装置的发展趋势，其主要目的在于赋予继电保护装置自动处理故障的能力，而随着10KV配电线路的迅猛发展，继电保护装置的应用必将越来越广泛，将某个局部区域的所有装置联系在一起，由一个大型计算机实现计算机智能管理，又是智能化的发展趋势，这将解放无数调度管理劳力，在减少维护费用的基础上，保证10KV配电线路的正常运行，具有一定现实意义，值得深入探究。

5、结论

如今随着我国电网规模的迅速发展，用电客户以及供电需求的快速增长，冬夏季用电高峰等现象的出现，建立一个正常、安全的电力系统是十分必要的。为了保证电力系统10kV配电系统时刻处于正常的工作状态，我们必须安装标准进行继电保护装置的安装，使其各项指标符合规范，确保继电保护装置起到保护配电系统正常、有效工作的作用。

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