鐘寶華（廣東電網(wǎng)梅州興寧供電局，廣東梅州 514000）

10kv配網(wǎng)系統(tǒng)的繼電保護(hù)策略

鐘寶華
（廣東電網(wǎng)梅州興寧供電局，廣東梅州 514000）

城區(qū)10kV配電網(wǎng)由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環(huán)境極其復(fù)雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發(fā)生是不能完全避免的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故，都有可能對電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生重大影響，為了確保10kV配電網(wǎng)的正常運行，必須正確地設(shè)置繼電保護(hù)裝置并進(jìn)行復(fù)雜的整定計算。

電力系統(tǒng) 10kV供電系統(tǒng) 繼電保護(hù)裝置

由于10kV配網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域比較大、因各種特殊因素及運行環(huán)境復(fù)雜等，故障時有發(fā)生。一旦發(fā)生事故，對電力系統(tǒng)的運行會產(chǎn)生重大影響。為了確保配網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，必須正確地制定繼電保護(hù)策略。

1　10kV配網(wǎng)幾種常用保護(hù)策略

1.1反時限過電流保護(hù)

反時限過電流保護(hù)雖然外部接線比較簡單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，調(diào)試比較困難；在靈敏度和動作的準(zhǔn)確性、速動性等方面也遠(yuǎn)不如電磁式繼電器及集成電路構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置。這種保護(hù)方式目前主要應(yīng)用于一般用戶端的進(jìn)線開關(guān)處保護(hù)，不推薦使用在變電站10kV出線開關(guān)處。

1.2定時限過電流保護(hù)

在10kV中性點不接地系統(tǒng)中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護(hù)。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構(gòu)成。保護(hù)裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預(yù)先整定的時間，而與被保護(hù)回路的短路電流大小無關(guān)，所以這種過電流保護(hù)稱為定時限過電流保護(hù)。

1.3瞬時電流速斷保護(hù)

瞬時電流速斷保護(hù)的原理與定時限過電流保護(hù)基本相同。只是由一只電磁式中間繼電器替代了時間繼電器。它一般用在單電源輻射線上，動作電流整定最基本的方法是按躲過本線路末端母線故障的最大故障電流整定，以保證相鄰下一級出線或變壓器故障時，不至越級動作。又因無時限，所以稱為瞬時電流速斷保護(hù)。

2　10kV配電網(wǎng)繼電保護(hù)的問題處理策略

2.1配網(wǎng)中的勵磁涌流

2.1.1配網(wǎng)中勵磁涌流對繼電保護(hù)的影響

10kV配網(wǎng)裝有大量配電變壓器，配網(wǎng)投入時，這些配電變壓器是掛在線路上的，在合閘瞬間，各變壓器所產(chǎn)生勵磁涌流在線路上相互迭加、來回反射，產(chǎn)生了一個復(fù)雜電磁暫態(tài)過程，系統(tǒng)阻抗較小時，會出現(xiàn)較大涌流，時間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中電流速斷保護(hù)要兼顧靈敏度，動作電流值往往取較小，特別長線路或系統(tǒng)阻抗大時更明顯。一般的10kV配網(wǎng)主保護(hù)是采用三段式電流保護(hù)，即瞬時電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)，瞬時電流速斷保護(hù)由于要兼顧保護(hù)的靈敏度，動作電流值往往取得較小，特別在長先烈或系統(tǒng)阻抗大時更明顯。勵磁涌流值可能會大于裝置整定值，使保護(hù)誤動。

2.1.2勵磁涌流現(xiàn)象的策略

勵磁涌流有一明顯特征，就是它含有大量二次諧波，主變主保護(hù)中就利用這個特性，來防止勵磁涌流引起保護(hù)誤動作，但用10kV配網(wǎng)保護(hù)，必須對保護(hù)裝置進(jìn)行改造，會大大增加裝置復(fù)雜性，實用性很差。勵磁涌流另一特征就是它大小隨時間而衰減，一開始涌流很大，一段時間后涌流衰減為零，流過保護(hù)裝置電流為線路負(fù)荷電流，利用涌流這個特點，電流速斷保護(hù)加入一短時間延時，就可止勵磁涌流引起誤動作，這種方法最大優(yōu)點是不用改造保護(hù)裝置（或只作簡單改造），會增加故障時間，但如10kV這些對系統(tǒng)穩(wěn)定運行影響較小的可以適用。保證可靠的避開勵磁涌流，保護(hù)裝置中加速回路同樣要加入延時。

2.2配網(wǎng)中的電流互感器飽和

2.2.1配網(wǎng)中的電流互感器飽和問題對繼電保護(hù)的影響

10kV配網(wǎng)出口處短路電流一般都較小，特別是農(nóng)網(wǎng)中變電所，它們往往遠(yuǎn)離電源，系統(tǒng)阻抗較大。同一線路，出口處短路電流大小會系統(tǒng)規(guī)模及運行方式不同而不同。系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，10kV系統(tǒng)短路電流會變大，可以達(dá)到電流互感器一次額定電流的幾百倍，系統(tǒng)中原有一些能正常運行的電流互感器就可能飽和；另外，短路故障是一個暫態(tài)過程，短路電流中含大量的非周期分量，這又進(jìn)一步加速了電流互感器的飽和現(xiàn)象。

2.2.2電流互感器飽和防控策略

電流互感器飽和其實就是電流互感器鐵芯中的磁通飽和，而磁通密度與感應(yīng)電勢成正比，電流互感器二次負(fù)載阻抗越大，在同樣電流的情況下，二次回路感應(yīng)電勢就越大。或在同樣負(fù)載阻抗下，二次電流越大，感應(yīng)電勢就越大，這兩種情況都會使鐵芯中的磁通密度變大，磁通密度大到一定值時，電流互感器就會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。電流互感器嚴(yán)重飽和時，一次電流全部變成勵磁電流，二次側(cè)感應(yīng)電流為零，流過電流繼電器的電流為零，保護(hù)裝置就會拒動。

2.3配網(wǎng)中所用變保護(hù)問題

2.3.1配網(wǎng)中所用變保護(hù)問題對繼電保護(hù)的影響

所用變是一比較特殊設(shè)備，容量較小但可靠性要求非常高，安裝位置也很特殊，一般就接10kV母線上，其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流，可達(dá)十幾千安，低壓側(cè)出口短路電流也較大。

現(xiàn)新建或改造的變電所，特別是綜合自動化所，大多配置所用變開關(guān)柜，保護(hù)配置也跟10kV配電線路相似，而人們往往忽視了保護(hù)用電流互感器的飽和問題。所用變?nèi)萘啃?，一次額定電流很小，同時往往保護(hù)計量共用電流互感器，為確保計量準(zhǔn)確性，設(shè)計時電流互感器變比會選則較小值。如果是高壓側(cè)故障，短路電流足以使母聯(lián)保護(hù)或主變后備保護(hù)動作而斷開故障，如果是低壓側(cè)故障，短路電流可能達(dá)不到母聯(lián)保護(hù)或主變后備保護(hù)啟動值，使故障無法及時切除，嚴(yán)重影響變電所安全運行。

2.3.2所用變保護(hù)問題的應(yīng)對策略

解決所用變保護(hù)拒動問題，應(yīng)從合理配置保護(hù)入手，其電流互感器的選擇要考慮所用變故障時的飽和問題，同時，計量用電流互感器一定要跟保護(hù)用電流互感器分開，保護(hù)用電流互感器要安裝高壓側(cè)，以保證對所用變保護(hù)，計量用電流互感器要安裝所用變低壓側(cè)，以提高計量精度。在定值整定方面，電流速斷保護(hù)可按所用變低壓出口短路進(jìn)行整定，過負(fù)荷保護(hù)按所用變?nèi)萘空ā?/p>

3　結(jié)語

在電網(wǎng)10kV配電系統(tǒng)中，各種類型的、大量的電氣設(shè)備通過電氣線路緊密地聯(lián)結(jié)在一起。隨著電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展，為了確保10KV供電系統(tǒng)的正常運行，必須正確地設(shè)置繼電保護(hù)裝置，制定合理的保護(hù)策略。

［1］楊子龍.淺議繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景［J］.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2011（10）.

［2］艾恒.繼電保護(hù)裝置初析［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011 （07）.