6kV供配电系统的继电保护探讨

孙瑨

（大庆油田天然气分公司，黑龙江 大庆 163000）

随着科学技术的不断发展和进步，电气技术也有了极大的进步，互联网技术以及供电技术的融入，也让许多供电设施在技术层次和功能上都进入了全新的阶段，有效地提高了供电水平和供电稳定性。但目前队继电设备技术升级以及运行稳定性的研究成果较少，本文针对6kV供配电系统的继电保护工作展开研究。目前，6kV供配电系统的继电保护工作需要技术人员深入系统内部，进行相应的数据采集以及分析，并通过闭合开关过程实现控制，整个过程风险较高。

1 6kV供配电系统中各种运行工况下继电保护的任务内容

6kV是我国目前使用的最广泛的供电系统，系统中会配备继电保护装置，以此提高供电系统的故障排查能力以及事故处理能力，及时掌握故障位置，提高系统运行的稳定性。同时继电保护装置的存在可以实现系统的不断电维护，极大地提供系统供电的连续性。近年来，为了更好地满足企业的供电质量已经供电能力的需求，供电系统不断进行技术升级和优化，在这个过程中，继电保护装置可以充分地考量更新后的系统运行是否稳定，是否达到了技术升级的预期效果以及使用安全性。

1.1 系统运行的状态

6kV供配电系统在运行的状态需要进行三个保护任务。首先，继电保护装置在系统运行中对系统进行全面的监测，采集系统运行过程中各个缓解的原始运行数据以及仪表内容，确保系统可以正确地对各个装置进行电压分配，系统所有设备可以在额定电压下平稳高效地工作。其次，在系统部分线路或设备出现工作异常或者鼓掌时要及时发现，并迅速响应处理，避免因局部鼓掌影响系统的整体运行状态以及供配电的效果。最后，在系统出现故障时，导致系统正常的运行状态受到影响，继电器保护系统需要根据具体的鼓掌原因迅速构建保护措施，确保故障不会构成系统的供电鼓掌，确保供电系统供电持续性，并降低系统故障的出现几率，满足长期使用的目标。

1.2 继电保护装置的具体任务

在前文的论述中，明确的继电保护装置的在保障系统稳定运行以及故障排查中的重要作用，因此继电保护装置的具体功能应基于系统的实际保护需要进行设置，在这个过程中，应充分考量系统的运行环境以及系统用户的实际用电需求。在6kV供配电系统正常运行时，几点保护装置要具备完善的监控和监测功能，可以对系统中各个线路和设备的运行状态充分掌握，并实现数据信息的收集和反馈功能。值班人员可以通过继电保护装置及时收到系统运行的原始运行数据，充分掌握系统的运行状态。在供电系统出现故障时，继电器保护系统会迅速判断故障的发生位置以及导致故障出现的线路及设备区域，并迅速地切断故障部分电路，确保系统整体供电不受影响，并将故障区域、故障原因以及故障数据反馈给抢修人员，在保障非故障线路正常运行的前提下，进行故障线路的抢修。

2 6kV供配电系统中应设置的继电保护装置

2.1 6kV线路应配备的继电保护装置

6kV线路继电保护装置在系统的运行中可以起到过流保护的重要作用。装置可以根据系统的实际需求进行过流保护时限的调节，确保系统所有部件的过流保护时限均超过0.7s，才可以确保过流保护的效果。同时，根据系统实际情况以及用电企业的实际用电需求，选择性地在系统中安装电流熔断保护装置，在发生电流过载的瞬间会自动熔断，保护线路。但在实际的应用过程中，单纯的熔断装置可能造成其他麻烦与损失，所以应根据实际情况判断是否安装带时限的电流熔断保护装置。

2.2 6kV配电变压器应配置的继电保护装置

在现行6kV配电变压器的配置中，有如下几种保护措施。（1）高压熔断器的保护措施，多数应用于容量小于400kva的变压器中。（2）过流保护措施，一般应用于电压过高的情况下。（3）电流苏熔断的保护措施，一般应用于电流过高的情形下，该措施可以满足不同用电规模的保护任务，也有效地提供供电效果，确保企业供电的稳定性。在针对700kva容量的变压器时，可以设置时限在0.5～1s的熔断装置，这样可以最大限度地提高对企业生产模式变化的适用性。

2.3 6kV分段母线应配置的继电保护装置

6kV分段母线应配置的继电保护装置应根据实际母线类型进行配置，首先，针对非并列运行的分段母线可以采用电流熔断保护装置，在出现电流异常后，熔断器迅速切断供电，保护系统线路及设备。熔断保护需在系统断路器合闸的瞬间投入，才可以达成预期的保护效果，在合闸后因具备自动解除保护的功能，在整个供电系统合闸恢复运行后，要随之开启过流保护的系列功能。并配备完善的6kV继电保护装置，装置可以对系统电路运行的状态进行实时分析，确定具体的保护措施，如果系统中存在负荷较低的母线部分，可以不加设保护装置，对于负荷较大的母线应对其进行正确的运行风险评级，并根据相应级别，制定相应的保护措施，实现分段母线保护。

3 常用的电流保护类型

3.1 反时限过流保护

反时限过流保护是6kV供电线路中常用的保护装置，可以根据短路的电流大小执行具体的保护动作，实现对短路电流的有效控制，当系统中出现较大的短路电流时，如果电流量较大，但作用时间段，反时限过流保护装置会对线路进行保护，减少大电流对系统的破坏。当短路电流点流量较小，但作用实践较长时，反时限过流保护装置可以根据用电用户的实际需求进行内部电量的调节。最大限度地保障供电线路的安全性以及稳定性。但反时限过流保护装置也存在一定的技术弊端。由于反时限保护装置在工作中，如果常闭触电现行断开，但在此启动时，需要进行二次侧带负荷开路，导致系统线路中出现数千伏以上的瞬间高压，对电路存在严重的威胁。因此技术人员要充分了解保护装置的工作原理以及使用范围，科学地进行使用。

3.2 定时限过电流保护

定时限过流保护与反时限过流保护在技术原理以及功能方面有着明显的区别。定时限过流保护装置的保护动作时间与短路电流的大小以及作用时间并无直接的关联。定时限过流保护装置具有极高的保护自由度，可以设定恒定的系统运行时间，并具备连续可调的系统功能，定时限过流保护是基于电磁式的继电器、电流继电器、信号继电器等部件构成，系统采用直流的操作模式。因此，在系统使用过程中技术人员需要配备直流电源，从而实现简单、可控、完全、自由的保护模式。定时限过流保护装置的具体保护实现，由继电器设备进行综合控制，动作的选择性结果会根据时限的限定时间进行决定，这种保护方式由于自由度高，因此具有更大的适用范围以及兼容性，也有效地提高了工作效率。在被保护线路发生短路故障时，短路线路位置会产生瞬间的大额电流，此时，定时限过流保护会控制电流继电器触电，通过并联的形式对电路进行控制，让单流继电器触点闭合，完成线圈回路，实现对电流的控制。

3.3 电流熔断保护

电流熔断保护装置是一种相对特殊的保护措施，它处于无时限制和带时限之间，是一种可以根据实际需求进行时限设置的保护装置。具有最短时限内切断故障线路，时限故障隔离的功能。在短路故障发生时，会产生较大的故障电流，如果不立即进行控制，会导致事故危害结果上升，事故危害面积上升等严重后果。瞬时电流保护装置以及带时限电流速断保护装置在此时有着不同的功能。其中瞬时电流速度保护动作，而不是单纯地对最大负荷电流进行躲避，而是通过相应的实时检测手段，在对线路实时保护的过程中，对线路的最大承受电流能力以及运行风险点进行评级，从而执行最佳化短路电流保护。瞬间电流速断保护装置具有高度的保护范围可控性，通过相应的参数设置，可以将保护范围控制在保护线路的内部，并通过对系统运行状态以及故障日志以及表现的分析，对故障电路的故障原因、发生原因以及解决方法进行分析，判断系统存在的故障、可能出现的故障以及随后会逐步发展演变的处的故障，综上所述，该保护系统具有更高的可控性以及选择性，让保护措施与系统运行实际情况更加贴合，同时也提高了瞬时跳闸的时间，缩短故障切断线路的放映时间，更好地保护电路不受损害，让其可以在最短时间内发现故行存在的问题，当在被保护线路位置发生短路时，保护措施会不采取动作。

三段式的过流保护装置可以作为加速切除线路首端故障的主要保护功能，可以根据自身的性能对时限进行全面的分析和计算，通过结果的分析，就可以对系统略带时限的电流速断线路进行全长保护。同时三段式过流保护装置更好地实现对电路部分的分段保护、分段故障判断以及分段故障处理功能，在线路出现问题时可以最大限度保障系统的继续运行能力。