对于10kV配电系统继电保护的分析

摘要：近年来，随着我国国民经济的迅猛发展，社会各行业、各领域对电能的需求在不断增大，这就对配电系统的供电质量和安全、可靠性提出了更高的标准和要求。在我国现阶段的配电网络建设中，10 kV配电系统占据重要的地位和作用，如果在运行中出现安全故障，必然对电力系统的整体运行造成较严重的影响，甚至有可能造成区域内较大的经济损失和社会稳定问题。在10 kV配电系统的变压器中设置相应的继电保护装置，不但能够起到变压、变阻抗、变流的作用，而且对于保障区域电力系统安全、稳定、高效运行也具有重要的意义。

关键词：10 kV配电系统；继电保护

中图分类号：TM77 文献标识码： A

目前，在我国10 kV配电系统的运行中，经常会出现短路、谐波等技术故障，不但有可能造成电气线路或电力设备的严重损坏，而且对于电力系统的运行也会造成一定的影响。由于受到电力控制技术、管理理念、运行规范等方面因素的影响，我国10 kV配电系统的继电保护装置普遍难以全面发挥出应有的作用。因此，在今后的10 kV配电系统建设与管理中，相关部门和技术人员一定要加强对于继电保护技术的研发与应用，进而全面提高电力系统的控制技术，以及系统运行的稳定性和安全性。

1 10 kV配电系统继电保护的基本技术要求

近年来，我国各地区频繁出现电力系统运行故障，并且由此引发了巨大的经济损失，其根本原因是配电系统的继电保护装置在被保护元件发生故障时，无法及时进行自动化的调节与控制，甚至客观地加大了电力元件的损坏程度，造成较大范围的被迫停止供电。10 kV配电系统常见的运行故障有：电压迅速下降、电流急剧增大、电压与电流之间的相位角发生变化等。10 kV配电系统继电保护装置一般是由测量、逻辑、执行3个部分组成，并逐渐成为保障配电系统安全、稳定运行过程中不可或缺的部分。

10 kV配电系统继电保护装置在某一区域的配电系统发生故障时，可以自动识别和选择应进行切断的故障线路或装置。一般情况下，继电保护装置首先会断开距离配电系统故障点最近的电力设备，以尽量缩小体制供电的范围，进而保障其他部分设备和线路能正常运行。所以，在10kV配电系统的建设中，技术人员一定要合理选择具有选择性断开功能的继电保护装置，并且经过专业的技术分析与测量后，确定装置的安装位置和技术标准。另外，继电保护装置的灵敏性和可靠性也是不容忽视的技术要求，当10kV配电系统在某部分出现运行故障或异常工作状态时，继电保护装置可以迅速做出反应，并且尽快切除短路故障。

2国内10 kV配电系统中常用的继电保护装置分析

近年来，在我国10 kV配电系统的建设中，继电保护装置的应用呈现出了智能化、规范化、技术化的发展趋势，对于保障配电系统的稳定、安全运行是很重要的。下面列举目前国内10 kV配电系统中常用的两种继电保护装置的运行原理和技术要点。

①反时限过电流保护。在10kV配电系统出现运行故障时，经过电力设备及线路的电流会发生不同程度的标化，继电保护装置的动作时间与短路电流的大小有着密切的联系，短路电力相对较小时，继电保护装置的动作时间一般要比大电流情况下延长5～15 s。根据继电保护装置动作时间与短路电力大小关系设计的继电保护装置被称为反时限过电流保护。与传统的继电保护装置相比，反时限过电流保护具有线路连接简单、动作迅速、灵敏度高等优点，但是其内部结构较为复杂，日常维修与护理必须由专业的技术人员来进行，同时，反时限过电流保护的适用范围也较小，仅适合应用于一般用户端进线处的线路开关附近，配电系统中心控制部分很少应用。

②定时限过电流保护。与反时限过电流保护相比，定时限过电流保护的动作时间是相对恒定的，与短路电流的大小无明显对应关系。反时限过电流保护中采用专业的时间继电器，其在规定时间内具有连续可调的特点，一般是由电磁式中间继电器、电磁式电流继电器、电磁式时间继电器、电磁式信号继电器等部分构成，并采用直流操作的技术模式，在开启装置前设定直流屏，可以在设定的时间内对配电系统中所有的电力设备和线路进行实时监控。定时限过电流保护具有安装简单、选择性合理、灵敏度高、管理方便等优势，但是其完全依靠选择动作时间来获得选择性，上、下级的选择性配合，必然延误装置的动作时间，增加了配电系统运行故障扩大的几率。

3 10 kV配电系统继电保护的改进措施

近年来，随着我国电力事业的高速发展，我国城乡配网线路的基本电压等级多以10 kV为主，但是在配电系统的运行中，10 kV配变线路的结构设置中存在一致性差的弊端。目前，国内10 kV配电系统的继电保护主要采用电流速断、过流及三相一次重合闸等部分构成，在系统出现常规故障时一般可以迅速做出反应，但是在应对突发事件时的灵敏度与稳定性则存在较大的差距，这是必须及时解决的技术问题之一，否则难以促进我国配电保护技术的创新、科学发展。

①加强电流速断保护技术研究。目前，国内10 kV配电系统的继电保护装置一般可以在5～10 s内迅速切断短路故障，但是由于受到装置略带限时动作的影响，短路故障的切段时间往往会延迟3～5 s，这短短的几秒钟就有可能导致故障持续时间的增加，进而扩大事故的影响范围。因此，在10 kV配电系统继电保护装置的研发中, 适时加强电流速断保护技术的研究是极其重要的，其大致发展方向为在现阶段的略带时限的电流速断保护、瞬时电流速断保护两种形式的基础上，实现两种装置在技术上的互补，力争研制出一种新型的继电保护装置，其应具备动作电流值大、保护范围广等特点。

②实现继电保护的智能化与网络化建设。在我国10kV配电系统的管理中，继电保护技术越来越多的体现出了智能化的特征。继电保护技术的智能化特征不但促使配电系统在管理上减少了不必要的资源浪费，而且也为其他各项技术的运用提供了广阔的技术空间。近年来，人工智能技术如遗传算法、进化规划、神经网络、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域的应用也逐步开始。10 kV配电系统中继电保护技术的运用离不开网络技术的支持，网络技术的应用不但为继电技术提供了可操作检查的直观空间范围，也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障，这也正是继电技术开放性发展的必然要求。同时，10 kV配电系统继电保护技术还要充分利用网络技术的高速运算能力，以及完备的存贮记忆能力，使其在速动性、可靠性方面均优于传统的常规继电保护。

4 结束语

综上所述，在10 kV配电系统中设置继电保护装置是十分必要的，也为配电系统的安全运行提供了技术保障。在10 kV配电系统的建设与实际运行管理中，技术人员要对现有继电保护进行认真的整定计算，并根据10 kV低压系统自身的特点不断积累和总结经验，进而促进继电保护在促进配电系统可靠、安全、经济运行中的重要作用。

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