10KV配电系统继电保护存在的问题及应对措施探析

摘 要：现阶段，在我国配电系统中，其所采用的配电高压多为10 kV，因此，对10 kV配电系统的继电保护工作进行研究，找出其目前存在的问题，并提出解决措施，具有十分重要的现实意义。该文根据笔者实践工作经验，就10 kV配电系统继电保护存在的问题进行了浅要分析，并提出了相应的应对措施。

关键词：10KV 继电保护 问题 措施

中图分类号： TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（b）-0071-02

目前，在我国的电力系统中，一般都是通过电气线路，将各个的电气设备紧密地联结在一起的。由于其运行的环境较为复杂，覆盖面积又十分的辽阔，再加上诸多的人为原因，因此，电气故障时有发生。而在电力系统中，发生任何一项事故，对整个电力系统的正常运行，都会产生巨大的影响。而在电力系统中，10 kV配电系统又是其一个重要的组成部分，其能否可靠、稳定、安全地运行，将直接影响到整个电力系统能否正常的工作。所以，在10 kV配电系统中，针对其继电保护工作中存在的问题，并将其完美的解决，就显得尤为的重要。该文主要是对本地区10 kV配电系统中，继电保护工作中存在的问题进行了简要的分析；并且提出了一些解决办法，供大家借鉴与参考。

1 在10 kV配电系统中继电保护的概述

继电保护，就是在电力系统中，设置并安装了一些自动化元件，在系统出现故障的时候，自动将故障设备隔离，保护系统免受破坏；并最终实现对整个电力系统的控制、测量以及监视的工作。

在10 kV配电系统中，安装了继电保护设备以后，不仅可以实时的检测配电系统中的电气元件是否正在正常的运行，而且还可以对异常状态或者是出现的故障及时地做出反映；或是发出警告信号，或是自动的跳闸断路，避免发生损失更加重大，破坏性更强的电气事故。

实际上，安装继电保护设备的目的，就是在配电系统中，将出现异常或者是发生故障的电气元件，及时地切断其与配电系统之间的联系；及时、可靠、灵敏的检测整个系统的安全性，将故障的破坏性限制在最小的范围内，将其损失降至最低；从而完成避免系统遭受更为严重的破坏，保护配电系统安全、健康、稳定运行的工作目标。

2 在10 kV配电系统继电保护中存在的常见问题

2.1 定值（无法）配合不当

众所周知，10 kV变电所馈电线路，多采用采用微机技术的电流电压保护。一般情况下，将其过流时间级差设置为0.3-0.5 s，其速断时间设置为0 s，将其速断保护出口的时间设置为40 ms。

笔者所在地配电系统由于地理位置及负荷密度等因数，存在多条自变电所10 kv母线，经络干个开闭所手牵手到变电所另一段母线形成环型供电网络。其典型结线如图1。当输配电距离较近的时候，输电电缆的长度很短，导线电阻较小，负载电流较大，倘若在开闭所的内部或较短距离的馈线上发生了故障，由于在速断保护没有设置时间阶梯，（馈线电流速断保护设时限，又将影响与上级设备保护的配合），那么很有可能就会因为继电保护器其本身不恰当的时限配合，为迅速的切除故障，从故障点向电源方向相邻两级线路电流速断保护同时启动开关跳闸，从而造成越级跳闸现象的发生，扩大故障影响，造成大量用户无辜停电。

2.2 电流互感器过于饱和

由于我国的电网系统不断在扩大其规模，因此，在10 KV配电系统中，发生电流短路的几率也就随之增大。倘若，一旦在配电站出口处，发生了短路故障，那么其短路电流往往会非常的大，有时会超过平时电流的好几百倍，甚至还高于电流互感器的额定电流。

在配电系统中出现稳态短路时，其一次短路电流决定了其电流互感器的变比误差，即电流互感器变比误差跟着一次短路电流的增大而增大；这样便导致了可能会在灵敏度较低的电流速断保护器中，出现拒绝动作的现象。

而在10 kV配电系统中，由于电流互感器过于的饱和，倘若一旦发生短路现象，那么其二次侧的电流很有可能不能真实反应故障电流，在这种情况下，就导致了定时限电流速断保护装置不能进行正常的工作，进而进行了拒绝动作的反应。

倘若，10 kV配电系统在其出线处发生了短路事故，那么，则需要依靠主变压器后备保护或者是母联断路器来进行切除工作，进而消除事故更大范围的发生。若该事故得不到及时的排除，则会使事故的影响范围不断地加大，影响时间不断地被拉长，乃至使整个变电系统都受到损害。

2.3 励磁涌流问题

电流速断保护应该是在10 kV配电系统继电保护设施中最为重要的一个保护措施了。其主要设计思路就是按照躲过线路末端的三相短路电流进行整定的，并且依据其在电路中的最大负载运行，考虑可靠系数应该大于1.2。特别是在输电线路比较长，系统的阻抗比较大，配电变压器的数目比较多的情况下，其动作电流需要取较小的值，才能进行更为精确的保护工作。

因此，在平时的电流整定过程中，传统的方法往往没有（无法）将配电变压器在投运时的励磁涌流对无时限电流速断保护的影响考虑进去，那么在这种情况下，其励磁涌流的初始值往往远大于无时限电流速断所设置的保护值，导致了存在许多的10 kV输电线路，在检修完成后可以正常合上开关时，则会在系统正常运行的过程中，因励磁涌流问题发生保护性动作跳闸的现象，影响正常送电。

3 10 kV配电系统继电保护的措施分析

3.1 避免短线路快速保护越级误动的措施

对于短距离的输电线路，在常规的电流电压保护无法满足电流速断上下级保护配合时，可采用线路纵联差动保护做为线路的主保护，满足电网对继电保护快速性选择性的要求.在图1所示网络中，我们在AaBbCc处装分别设了北京某公司的csc-213继电保护装置，当线路发生短路故障，本线路的差动保护启动开关跳闸隔离故障，而相邻线路的（差动电流为零）主保护判断故障在区外，不会启动开关，从而避免了开关越级跳闸现象的发生。csc-213保护装置的闭锁信号是用光纤来传送的，短距离的线路使用该装置经济优势更突出。电流后备保护则按时限阶梯逐级配合。

3.2 避免电流互感器过于饱和的措施

首先，在面对这个问题时，有关人员需要选择合适的电流互感器变比，最好在10 kV配电系统继电保护措施中，选取的电流互感器变比最好大于300/5，不要太小。

其次，相关的技术人员还要尽量的减少电流互感器的二次负载，尽量使用独立的电流互感器，使计量装置与继电保护装置独自运行，互不干扰；为了不增加二次侧电缆横截面面积，应控制其二次侧电缆的长度。同时，还要更多地利用一些保护与测控合为一体的电流互感器，防止电流互感器的电流过于的饱和。

3.3 避免涌流引起误差的措施

励磁涌流具有很强的规律性，其随着时间的变化而不断衰减的。在一开始，任何的励磁涌流量都是比较大的，而在一些小型的变压器中，经历了十多个工频周波后，其励磁涌流的大小都会明显的减小，甚至可以衰减到忽略不计。因此，可以利用励磁涌流的这一特性，去防止涌流过大现象的发生。具体的，可以通过增加一定的时间，去避免励磁涌流引起的误动作。为了保证10 kV配电系统可以有效的避免励磁涌流现象的影响，可以在其保护设备的回路中，适当地延时一下时间。通常可以在其加速回路中以及无时限电流速断保护中，增加0.1～0.5 s的延时时限。通过这种策略，来避免涌流引起误动的优点在于，不需要对其保护设备进行相关的改造，就可以减少其影响，可以降低其成本的投入。

4 结语

综上所述，我国10 kV配电系统能否正常、安全、顺利、稳定、健康的运行，其继电保护装置起着十分重要的作用。因此，在选择其继电保护设备，采取继电保护措施时，不仅要考虑到它们的可靠性、灵敏性，而且还要选择那些速动性能优良的继电保护装置，确保其继电保护工作的正常运行。

参考文献

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