浅析10kV供电系统的继电保护的设计方案

李会军 张士杰

（1.郑州润丰园置业有限公司 2.河南华优电力工程设计有限公司）

浅析10kV供电系统的继电保护的设计方案

李会军1张士杰2

（1.郑州润丰园置业有限公司 2.河南华优电力工程设计有限公司）

电力系统主要由五部分组成，即发电变电输电配电与用电。在电力系统中各种各样的电气设备通过线路紧密的连接在一起。电力系统的覆盖面积较为广阔并且运行环境十分复杂，电气故障时常发生。由于电力系统的特殊性，上述五个环节相互协调且不可缺少。电力系统如果出现任何的问题会给电力稳定的正运行带来巨大的影响，因此应该加强供电系统的继电保护措施。

10kV继电器；继电保护；运行维护

1 继电保护开发研究概述

继电保护主要研究电力系统中的故障机与运行异常的状况，从而探究事故产生的原因，并研究电力系统的保护措施。继电保护在发展的过程中有触电继电保护电力系统，能够让电力系统避免遭遇损害。继电保护的主要功能是当电力系统发生故障而不能够正常运行时，在发生故障最短时间内，继电保护装置自动的的将故障设备从电力系统中排出并发出信号给维修人员，减轻设备的损坏，避免供电的不稳定。继电保护装置一般具备安全性、可靠性、速动性、选择性与灵敏性。这样能够保证继电保护装置能够在发生故障时正常的运行，并能够准确的判定出故障发生位置，使得电力系统在发生故障时不发生跳闸。

电力系统中的设备货收到各种因素的影响，如外界因素、内部因素、操作失误等。出现故障的类型也较多，如线路短路、三地相接等。

在电力系统中安装继电保护装置主要是在系统发生故障时能够快速的隔离故障设备，避免自动化设备在不正常情况下的运行。对于电力系统中存在的危险事件，继电保护装置会及时的发出警告，或者跳闸终止异常设备运行。

2 电力系统中继电保护的作用与任务

（1）机电装置能够自动。快速的将故障设备从电力系统中隔离开来，使得故障设备不会破坏其他正常设备，避免电力系统大规模的损坏，保证非故障设备的正常运行。

（2）显示电气元件的运行状态。继电装置能够根据维护的条件，并记录设备动作与信号，这样方便值班人员的及时处理。继电保护装置还能够自动实行将发生故障的设备或者损坏设备的隔离工作。继电装置能够迅速的实行保护措施，并根据电气元件损坏程度判断隔离时间，从而避免对其他电气设备造成不必要的干扰。

（3）继电保护装置与电力系统中的其它装置相互结合，如果条件允许也可以使用预订的应对措施，从而减少停电时间，并快速回复供电系统，最大程度的提升供电系统的稳定性与安全性。

3 10kV供电系统继电保护配置方案

3.1 反映相间故障的保护

（1）电流继电器组成相间故障的保护装置并接在电流的互感器上。这种类型的继电保护装置都应接在同一个电网中的线路上。保护装置可以根据灵敏度的要求设置继电器的数量，可以是两个也可以是一个。后备保护与主保护在继电保护装置中应该是相互结合使用的。10kV线路通常情况下设置两段式的继电保护，主要分为不限时的电力保护与限时的电流保护。如果电力系统中的电流时限保护在一秒之内，并且电力系统中不包含设备的保护时，可以使用过流保护。使用电流两段式的电流保护设备是因为电流速断保护设备具备良好的选择性。断电器会受到断容量的限制，因此对于带电抗器的线路不应该装置电流速断保护装置，应该使用母线保护装置，这样能够保证电力系统快速的排出电力系统中的故障设备。如果电抗器发生故障，母线的电压就会显著增加，这样能够保护电气涉笔的正常运行。

（2）10kV分段母线装置的继电保护。不同时运行的分段母线，在分段继电器位置应该设置相应的电流速断保护装置，这种装置能够在断路器关闸的时候投入使用，并在合闸时自动解除。电力系统中负荷较低的配电所不必使用保护装置。在10kV供电系统中，由于电力系统自身的复杂性，为了优化保护装置，可以在发生故障时期将网络自锁住，当故障解除时自动开锁的方式。对于母线的线路连接应该装置带方向与不带方向的电流保护装置。对于保护装置灵活性与选择性的要求不同时可以使用不同的方式。①对于短线路可以使用纵联差的方式。②对于并联的电缆线路，可以使用横联的方式做为最主要的保护装置，而电流保护做为最基本的保护装置。③对于并列并且平行的线路，应该使用横联的电流实行保护装置，并使用不带方向的电流最为基础保护装置。

（3）变压器应配置的继电保护。如果配电器的容量小于400kVA，电力系统中通常使用高压熔断形式继电器保护装置。如果变压器的容量在400～600kVA之间，高压端可以使用断路器并设置电流保护装置。如果过流保护时间超过1s，还应该装置电流速断保护装置。如果变压器的容量超过800kVA，应该装置过流保护装置。

3.2 反映接地故障的保护

对于出现不多的供电系统，可以使用绝缘监察保护装置，如果出现接地情况是，可以使用开口的两端时电压实行监察工作。绝缘监察装置由三部相电压表与一部线电压表组成，在安装时应该满足国家对于保护装置的要求与规范。这种保护装置十分简单，但是无论装置中的哪条线路出现故障，电气设备管理人员为了快速的找到线路出现故障的位置都应该制定相应的顺序进行排查，并配合使用接地的方式，然后找到接地点。这种保护装置在供电系统保护装置应用中不是特别的广泛。如果线路出现的问题较多，应该使用零序电流保护装置。零序电流保护通常是在架空线路上或者互感器的电缆线路上。如果电缆出现上安装灵虚电流互感器，此时就会保护电缆的导线，如果铁心套安装在电缆外部就能够保护电缆的电流继电器。当电气设备发生故障时，一次侧的电流会变成零，并且二次侧会受到通知映射出零序电流与设备运行情况。在安装零序电流保护装置时要注意电缆的接地线应该穿过互感器的中心。因为被保护的电缆在接地时会穿过电缆接地线而产生保护作用，不然互感器得不到相应的感应电流，就不会达到保护供电系统的作用。

4 提升继电保护可靠性的措施

（1）加强管理力度。加强管理制度的建设并逐渐的优化管理网络，把供电系统的稳定性作为管理工作的主要内容。电力企业应该设定相应的管理体系，并建立可靠的小组管理电力系统。与此同时，还应该定期举行分析会议，分析可靠性工作，并制定合理的可靠性管理工作的计划，从而最大程度保证电力系统的安全性与稳定性。

（2）认真落实电力企业的相应制度。电力企业应该加强专业知识培训，并做好评价与统计与可靠性分析工作，分析电力系统中的协调性、故障停电等情况，然后根据这些故障找到根本原因，从而采取科学的方法制定出相应的解决措施。

（3）重视基础资料完善工作，这样能够为电力系统的运行、检修与生产提供一定的依据，还能够提升电力系统的可靠性。保证供电的稳定性需要各个部门之间的相互合作，因此可靠性的管理应该涉及到各个部门之中，并分配到配电管理、审核停电等各项工作中去。

（4）重视技术的进步。提升供电系统中的设备水平是保证电力系统可靠性的关键。电力部门应该根据新技术而制定出相应的项目，并合理的在电力系统中使用自动化技术，从而为供电可靠性提供技术支持。在重视技术的同时，还应该不断的改进电网，并改善电网的整体结构，这样才能够将新技术应用到电力系统之中，更好的实现供电的稳定性与安全性。

5 总结

我国居民生活水平的提升，使得居民用电量显著增加，人们对于电力系统的要求不仅仅是提供充分的电力，更对供电系统的稳定性与安全性提出了新要求。为了保证供电的持续性，应该做好供电系统的继电保护措施，这样才能够最大限度的保证电力的安全，也将会给电力企业带来大量的经济效益。

[1]郭德志.浅析供电系统中存在的问题.中国电力，2015：45～46.

[2]严倩倩.供电系统中继电保护装置的应用.中国科技，2015：100～102.

[3]郭德伟.10kV供电系统中的继电保护设计方案.中国建筑，2015：54～56.

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1004-7344（2016）20-0089-02

2016-6-27