缩短变电站10kV母线短路故障切除时间措施分析

胡鹏 李鹤

摘 要：伴随着我国经济建设的逐步加快，各项事业都得到了长足的发展，电力企业作为国家经济支柱产业，更是得到了很大的进步，提供稳定持续的电力供应是其最基本的要求，但随着人口数量的增多，用电负荷的加大，使得配电线路故障越来越多，尤其以10kV母线短路故障最为严重。本文通过论述10kV母线短路故障所造成的危害影响，进而从缩短10kV母线短路故障切除时间方面提出了一系列解决措施，以便提供给相关部门及人员更多的帮助和借鉴。

关键词：10kV母线短路；变电站；切除时间

变电站作为电力系统设施中重要的组成部分，在维持和保证电力系统的正常运行过程中起到了很大的作用。鉴于人为性过频及错误的操控、刀闸设备质量较低、受温度影响导致绝缘设备老化以及10kV母线的出线多问题等因素的干扰，均导致变电站10kV母线故障的多次发生，因此有必要加强10kV母线故障的排查和解决，尽可能缩短针对其故障切除的时间，避免产生更为恶劣的危害。

1 10kV母线短路故障所造成的损害影响

由于变电站10kV母线短路故障所造成的损害影响是十分巨大的，一方面，位于变电站10kV母线短路故障处周围的开光柜及母排易被损烧，形成火灾甚至爆炸，致使全部开关柜均无法正常工作；另一方面主变电压器的低压一侧的线圈因为受到10kV母线短路形成的电动力影响而产生形变情况，让其功能失灵。显然不难看出，无论是从危害时间的持续性，还是相应设备受损情况来看，因为10kV母线短路故障的发生，使二者的关系呈现正比的情形。一般来说，关于10kV的开关柜与主变压器可以负荷10kV母线短路发生的时间方面存在较为系统的要求，例如：有关规定中指出，关于10kV开关柜内部燃弧的时间约为100 ms，而大多在市场中售卖的产品也是符合该标准的。而从国标要求来看，针对超过110kV以上的电压等级变压器动稳定时间是0.26s。显然，通过在发生10kV母线短路故障的时候，尽可能减少其切除的时间，将有利于相关主要设备的安全保障，进而增强其供电稳定性，拥有一定的实践价值。

2 针对10kV母线短路故障所采用的缩短时间举措

根据当前变电站的情况，通常针对10kV的母线缺乏专用的保护设施加以保障，而仅利用主变后备切除的方法显然并不能在10 kV母线的保护中起到绝对性的作用。一般按照相关要求，主变后备保护切除10kV的侧开关时间应超过1.4s，同时需要高于10kV开关柜与主变压器可以负荷的10kV母线短路故障所耗费的时间标准。那么，显而易见，在实施变电站10 kV母线短路故障的处理与保护过程中，通过尽可能减少其切除时间，可以到达最终的作用效果，以针对10kV母线进行加装保护和对于主变后备保护切除相关主变10kV的侧开关时间为重要的解决对策。

2.1 以10kV简易母差的加装达到保护目的

通过对市场信息的搜集和掌握，不难获悉，一些保护厂家通过在主变10kV后备保护当中安置一段母线速断的方式，起到相应的保护作用，并且设置电流闭锁节点于10kV的出线保护上，进而通过以上两项措施，形成一种10kV的简易母差保护过程。

那么究其作用机制，会发现针对10kV母线的保护，主要依靠设置在一些主变10kV的侧后备保护当中的母线速断段来达到保护的效果，有效启动在10kV的侧后备保护当中存在的电流元件，使得全部位于10kV母线上出线维护过程当中产生瞬时动作的电流闭锁节点发挥作用，完成对10kV简易母差进行保护的目标。一旦10kV母线形成短路的时候，存在于出线保护当中的电流闭锁节点并没有产生动作信号，而是利用10kV的侧后备保护当中的启动元件，通过主变10kV侧开关发生的维持0.3s的动作信号，使得10kV母线得以切除。如果是关于10kV母线的出现问题的时候，其设置的电流闭锁节点会产生瞬时动作，以便起到10kV简易母差保护的目的。

2.2 针对主变后备保护的10kV 侧开关切除时间的减少

一般而言，会设置复合电压闭锁电流保护于变电站的主变压器的10kV侧，这样造成了主变10kV侧开关所需的切除时间增加。通过对以往运行情况的总结和分析，当复合电压闭锁受到主变10kV侧电流的保护之后，常会因闭锁电压干扰造成保护执行的拒动情况发生。基于合理减少10kV侧开关切除时间以及增强主变后备保护灵敏度的目的，有关变电站应该对主变保护中存在的后备保护加以合理运用，一方面根据10kV母线短路的灵敏度保证为依据进行电流定值的整定，将动作时限和10kV出线时的限速断相匹配，实现0.6s跳主变10kV侧开关，同时减少主变10kV侧的复合电压过流保护时限的目的，另一方面，对主变10kV侧纯电流的时限速断的保护加以整定，以满足相应的要求。

3 总结

总之，由于社会的发展，针对供电稳定性的要求逐渐提升，而电网系统负荷的增加，引发更多的变电站10kV母线出现短路故障，不断增大的电流给10kV开关柜与主变设备形成巨大的损害，易导致停电及火灾事故。因此，通过系统针对10kV母线故障加以分析和判断，尽可能缩短其故障切除的时间，以便增强10kV母线的供电稳定性，确保良好的供电运行和质量。

参考文献

[1]曾伟忠.缩短变电站10kV母线短路故障切除时间措施初探[J].继电器，2007，（16）：61-63.

[2]王惠蔷.变电站10kV母线保护方案研究[D].华南理工大学，2010.

（作者单位：国网河南省电力公司济源供电公司）