城市10 kV配電網繼電保護配置常見問題及對策分析

榮芳

摘 要：科技的不斷發展促進了配電網中高新技術的應用，有效地提高了配電網的運行效率，但同時也帶來了一些不容忽視的繼電保護問題。針對城市10 kV配電網繼電保護配置中常見的問題及對策進行分析。

關鍵詞：城市電網；10 kV；繼電保護；配置

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0044-02

城市10 kV配電網是整個電力系統中的重要組成部分，其在城市覆蓋的區域非常遼闊。在經濟、社會的快速發展下，人們對電的需求和質量要求也越來越高，所以，為了使城市配電網能夠安全運行，就必須做好城市10 kV配電網的維護工作。然而，在目前城市10 kV配電網中，會經常發生一些安全事故，對城市居民的生產和生活造成嚴重影響。因此，必須加強城市10 kV配電網繼電保護工作，保護整個電力系統安全、穩定的運行。

1 常見問題

1.1 保護動作時限較長

一些城市10 kV配電網中，部分中性點是經消弧線圈而接地或者中性點并不接地，這類繼電保護配置主要有過電流保護方式和限時電流速斷方式兩種，且兩種方式均配有定時限保護方式。實際工作表明，此方式的優勢主要在于其繼電保護動作具有較高的可靠性和整定可能性。換句話說，該繼電保護方式會使環網柜變壓器裝置高壓一側的熔斷器難以與架空柱上部變壓器高壓一側跌落保險中的反時限特征相互配合，導致整個配電網的繼電保護動作時限過長，從而使配電網的繼電保護安全性得不到有效的保障。

1.2 保護動作速動性較差

常見的城市10 kV配電網繼電保護配置方式在繼電保護動作時間上雖然能確保繼電保護具有選擇性，但其較短的持續時間成為了配電網安全和穩定運行的重大隱患，使城市10 kV配電網繼電保護的速動性無法得到有效的保障。

2 基本要求

2.1 靈敏性

靈敏性是指繼電保護配置對其保護范圍內所發生的故障或非正常運行的反應。為了使繼電保護裝置具有較高的靈敏性，保護裝置必須能夠在短路點位置或是短路類型出現故障時，對故障進行敏銳感覺，并及時反應。在配電網中，繼電保護裝置的靈敏性越高，就越能夠對輕微故障作出反應，提高配電網的維護效率。

2.2 選擇性

選擇性是將電力系統中的故障元件切除，從而將停電范圍控制到最小，保證配電網系統能夠繼續順利運行。在城市10 kV配電網中，針對短路故障的保護主要有主保護和后備保護兩種。其中，主保護的特點是能夠迅速有選擇地切除被保護設備或線路故障的保護，從而保障電網安全運行；后備保護是指在斷路器停止啟動時，用來切除故障較慢的保護。

2.3 速動性

速動性指的是能夠快速切除電網中的故障，提高系統運行的穩定性，降低用戶設備的工作時間，保護元件，減少元件的損壞。當發生故障時，保護裝置能夠迅速作出反應動作，將故障切除。在一些情況下，保護裝置還要具有一定的延遲作用，因此應該根據配電網的實際情況來具體要求繼電保護的速動性。

2.4 可靠性

可靠性是指在繼電保護裝置的保護范圍內出現一些非正常的運行狀況時，能夠對故障迅速作出反應，不發生拒絕動作。當然，在繼電保護裝置不應進行動作時，不可以誤操作，以免影響配電網運行的安全、穩定。

3 對策分析

3.1 電流速斷保護

電流速斷保護是一種無時限或者略帶時限動作的保護方式，具有簡單可靠、動作敏捷的特點，能夠在故障發生后的最短時間內將其解決，降低故障影響的持續時間，阻止事故的擴大。電流速斷保護分為瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護兩種。電流速斷保護主要是由作為信號元件的電磁式信號繼電器、作為啟動元件的電磁式電流繼電器和作為出口元件的電磁式中間繼電器構成，其一般情況下是不需要時間繼電器的。

3.1.1 瞬時電流速斷保護

瞬時電流速斷保護是由1個信號繼電器、1個電磁式中間繼電器、2個電流繼電器和2個電流互感器構成。保護裝置動作時間與被保護回路的短路電流大小無關，而只取決于時間繼電器的預先整定的時間。

3.1.2 略帶時限的電流速斷保護

瞬時電流速斷保護雖然動作迅速，但只能夠對線路首端進行保護；而定時限過電流保護雖然做到了對全部線路的保護，但其時限過長。因此，必須要使動作時限比下一段線路的瞬時電流速斷保護大一個時限極差，其動作電流也要比下一段線路瞬時電流速斷保護的動作電流大一些。略帶時限的電流速斷保護作為主保護，保護被保護線路的安全。

3.2 定時限過電流保護

定時限過電流保護由作為信號元件的電磁式信號繼電器、作為出口元件的電磁式中間繼電器和作為時限元件的電磁式時間繼電器構成。其主要特征是短路電流大小與繼電保護的動作時間無關，它的時間是不變的，且依據時間繼電器的整定獲得，在一定條件下，時間繼電器是連續可調的。

定時限過電流保護的原理同瞬時電流速斷保護的原理大致相同，只是用時間繼電器代替了電磁式中間繼電器。

定時限過電流保護一般采用直流操作，且設置直流屏。定時限過電流保護完全依靠選擇的動作時間來獲得選擇性，其動作的選擇性能夠得到保證、靈敏性能夠滿足要求，具有簡單可靠的特點。所以，定時限過電流保護一般會作為10 kV出線開關電流的保護應用于變配電所。

3.3 反時限過電流保護

反時限過電流指的是繼電保護動作時間與短路電流的大小有關——短路電流越大，其動作時間就越短；相反，短路電流越小，其動作時間就越長。反時限過電流保護的接線看似簡單，但其內部結構非常復雜，調試起來也有一定的困難。反時限過電流保護遠沒有電磁式繼電器保護裝置的高靈敏性、動作的高準確性和高速動性，該保護裝置在目前的電流保護中主要被應用在用戶端的進線開關處。

摘 要：科技的不斷發展促進了配電網中高新技術的應用，有效地提高了配電網的運行效率，但同時也帶來了一些不容忽視的繼電保護問題。針對城市10 kV配電網繼電保護配置中常見的問題及對策進行分析。

關鍵詞：城市電網；10 kV；繼電保護；配置

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0044-02

城市10 kV配電網是整個電力系統中的重要組成部分，其在城市覆蓋的區域非常遼闊。在經濟、社會的快速發展下，人們對電的需求和質量要求也越來越高，所以，為了使城市配電網能夠安全運行，就必須做好城市10 kV配電網的維護工作。然而，在目前城市10 kV配電網中，會經常發生一些安全事故，對城市居民的生產和生活造成嚴重影響。因此，必須加強城市10 kV配電網繼電保護工作，保護整個電力系統安全、穩定的運行。

1 常見問題

1.1 保護動作時限較長

一些城市10 kV配電網中，部分中性點是經消弧線圈而接地或者中性點并不接地，這類繼電保護配置主要有過電流保護方式和限時電流速斷方式兩種，且兩種方式均配有定時限保護方式。實際工作表明，此方式的優勢主要在于其繼電保護動作具有較高的可靠性和整定可能性。換句話說，該繼電保護方式會使環網柜變壓器裝置高壓一側的熔斷器難以與架空柱上部變壓器高壓一側跌落保險中的反時限特征相互配合，導致整個配電網的繼電保護動作時限過長，從而使配電網的繼電保護安全性得不到有效的保障。

1.2 保護動作速動性較差

常見的城市10 kV配電網繼電保護配置方式在繼電保護動作時間上雖然能確保繼電保護具有選擇性，但其較短的持續時間成為了配電網安全和穩定運行的重大隱患，使城市10 kV配電網繼電保護的速動性無法得到有效的保障。

2 基本要求

2.1 靈敏性

靈敏性是指繼電保護配置對其保護范圍內所發生的故障或非正常運行的反應。為了使繼電保護裝置具有較高的靈敏性，保護裝置必須能夠在短路點位置或是短路類型出現故障時，對故障進行敏銳感覺，并及時反應。在配電網中，繼電保護裝置的靈敏性越高，就越能夠對輕微故障作出反應，提高配電網的維護效率。

2.2 選擇性

選擇性是將電力系統中的故障元件切除，從而將停電范圍控制到最小，保證配電網系統能夠繼續順利運行。在城市10 kV配電網中，針對短路故障的保護主要有主保護和后備保護兩種。其中，主保護的特點是能夠迅速有選擇地切除被保護設備或線路故障的保護，從而保障電網安全運行；后備保護是指在斷路器停止啟動時，用來切除故障較慢的保護。

2.3 速動性

速動性指的是能夠快速切除電網中的故障，提高系統運行的穩定性，降低用戶設備的工作時間，保護元件，減少元件的損壞。當發生故障時，保護裝置能夠迅速作出反應動作，將故障切除。在一些情況下，保護裝置還要具有一定的延遲作用，因此應該根據配電網的實際情況來具體要求繼電保護的速動性。

2.4 可靠性

可靠性是指在繼電保護裝置的保護范圍內出現一些非正常的運行狀況時，能夠對故障迅速作出反應，不發生拒絕動作。當然，在繼電保護裝置不應進行動作時，不可以誤操作，以免影響配電網運行的安全、穩定。

3 對策分析

3.1 電流速斷保護

電流速斷保護是一種無時限或者略帶時限動作的保護方式，具有簡單可靠、動作敏捷的特點，能夠在故障發生后的最短時間內將其解決，降低故障影響的持續時間，阻止事故的擴大。電流速斷保護分為瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護兩種。電流速斷保護主要是由作為信號元件的電磁式信號繼電器、作為啟動元件的電磁式電流繼電器和作為出口元件的電磁式中間繼電器構成，其一般情況下是不需要時間繼電器的。

3.1.1 瞬時電流速斷保護

瞬時電流速斷保護是由1個信號繼電器、1個電磁式中間繼電器、2個電流繼電器和2個電流互感器構成。保護裝置動作時間與被保護回路的短路電流大小無關，而只取決于時間繼電器的預先整定的時間。

3.1.2 略帶時限的電流速斷保護

瞬時電流速斷保護雖然動作迅速，但只能夠對線路首端進行保護；而定時限過電流保護雖然做到了對全部線路的保護，但其時限過長。因此，必須要使動作時限比下一段線路的瞬時電流速斷保護大一個時限極差，其動作電流也要比下一段線路瞬時電流速斷保護的動作電流大一些。略帶時限的電流速斷保護作為主保護，保護被保護線路的安全。

3.2 定時限過電流保護

定時限過電流保護由作為信號元件的電磁式信號繼電器、作為出口元件的電磁式中間繼電器和作為時限元件的電磁式時間繼電器構成。其主要特征是短路電流大小與繼電保護的動作時間無關，它的時間是不變的，且依據時間繼電器的整定獲得，在一定條件下，時間繼電器是連續可調的。

定時限過電流保護的原理同瞬時電流速斷保護的原理大致相同，只是用時間繼電器代替了電磁式中間繼電器。

定時限過電流保護一般采用直流操作，且設置直流屏。定時限過電流保護完全依靠選擇的動作時間來獲得選擇性，其動作的選擇性能夠得到保證、靈敏性能夠滿足要求，具有簡單可靠的特點。所以，定時限過電流保護一般會作為10 kV出線開關電流的保護應用于變配電所。

3.3 反時限過電流保護

反時限過電流指的是繼電保護動作時間與短路電流的大小有關——短路電流越大，其動作時間就越短；相反，短路電流越小，其動作時間就越長。反時限過電流保護的接線看似簡單，但其內部結構非常復雜，調試起來也有一定的困難。反時限過電流保護遠沒有電磁式繼電器保護裝置的高靈敏性、動作的高準確性和高速動性，該保護裝置在目前的電流保護中主要被應用在用戶端的進線開關處。

摘 要：科技的不斷發展促進了配電網中高新技術的應用，有效地提高了配電網的運行效率，但同時也帶來了一些不容忽視的繼電保護問題。針對城市10 kV配電網繼電保護配置中常見的問題及對策進行分析。

關鍵詞：城市電網；10 kV；繼電保護；配置

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0044-02

城市10 kV配電網是整個電力系統中的重要組成部分，其在城市覆蓋的區域非常遼闊。在經濟、社會的快速發展下，人們對電的需求和質量要求也越來越高，所以，為了使城市配電網能夠安全運行，就必須做好城市10 kV配電網的維護工作。然而，在目前城市10 kV配電網中，會經常發生一些安全事故，對城市居民的生產和生活造成嚴重影響。因此，必須加強城市10 kV配電網繼電保護工作，保護整個電力系統安全、穩定的運行。

1 常見問題

1.1 保護動作時限較長

一些城市10 kV配電網中，部分中性點是經消弧線圈而接地或者中性點并不接地，這類繼電保護配置主要有過電流保護方式和限時電流速斷方式兩種，且兩種方式均配有定時限保護方式。實際工作表明，此方式的優勢主要在于其繼電保護動作具有較高的可靠性和整定可能性。換句話說，該繼電保護方式會使環網柜變壓器裝置高壓一側的熔斷器難以與架空柱上部變壓器高壓一側跌落保險中的反時限特征相互配合，導致整個配電網的繼電保護動作時限過長，從而使配電網的繼電保護安全性得不到有效的保障。

1.2 保護動作速動性較差

常見的城市10 kV配電網繼電保護配置方式在繼電保護動作時間上雖然能確保繼電保護具有選擇性，但其較短的持續時間成為了配電網安全和穩定運行的重大隱患，使城市10 kV配電網繼電保護的速動性無法得到有效的保障。

2 基本要求

2.1 靈敏性

靈敏性是指繼電保護配置對其保護范圍內所發生的故障或非正常運行的反應。為了使繼電保護裝置具有較高的靈敏性，保護裝置必須能夠在短路點位置或是短路類型出現故障時，對故障進行敏銳感覺，并及時反應。在配電網中，繼電保護裝置的靈敏性越高，就越能夠對輕微故障作出反應，提高配電網的維護效率。

2.2 選擇性

選擇性是將電力系統中的故障元件切除，從而將停電范圍控制到最小，保證配電網系統能夠繼續順利運行。在城市10 kV配電網中，針對短路故障的保護主要有主保護和后備保護兩種。其中，主保護的特點是能夠迅速有選擇地切除被保護設備或線路故障的保護，從而保障電網安全運行；后備保護是指在斷路器停止啟動時，用來切除故障較慢的保護。

2.3 速動性

速動性指的是能夠快速切除電網中的故障，提高系統運行的穩定性，降低用戶設備的工作時間，保護元件，減少元件的損壞。當發生故障時，保護裝置能夠迅速作出反應動作，將故障切除。在一些情況下，保護裝置還要具有一定的延遲作用，因此應該根據配電網的實際情況來具體要求繼電保護的速動性。

2.4 可靠性

可靠性是指在繼電保護裝置的保護范圍內出現一些非正常的運行狀況時，能夠對故障迅速作出反應，不發生拒絕動作。當然，在繼電保護裝置不應進行動作時，不可以誤操作，以免影響配電網運行的安全、穩定。

3 對策分析

3.1 電流速斷保護

電流速斷保護是一種無時限或者略帶時限動作的保護方式，具有簡單可靠、動作敏捷的特點，能夠在故障發生后的最短時間內將其解決，降低故障影響的持續時間，阻止事故的擴大。電流速斷保護分為瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護兩種。電流速斷保護主要是由作為信號元件的電磁式信號繼電器、作為啟動元件的電磁式電流繼電器和作為出口元件的電磁式中間繼電器構成，其一般情況下是不需要時間繼電器的。

3.1.1 瞬時電流速斷保護

瞬時電流速斷保護是由1個信號繼電器、1個電磁式中間繼電器、2個電流繼電器和2個電流互感器構成。保護裝置動作時間與被保護回路的短路電流大小無關，而只取決于時間繼電器的預先整定的時間。

3.1.2 略帶時限的電流速斷保護

瞬時電流速斷保護雖然動作迅速，但只能夠對線路首端進行保護；而定時限過電流保護雖然做到了對全部線路的保護，但其時限過長。因此，必須要使動作時限比下一段線路的瞬時電流速斷保護大一個時限極差，其動作電流也要比下一段線路瞬時電流速斷保護的動作電流大一些。略帶時限的電流速斷保護作為主保護，保護被保護線路的安全。

3.2 定時限過電流保護

定時限過電流保護由作為信號元件的電磁式信號繼電器、作為出口元件的電磁式中間繼電器和作為時限元件的電磁式時間繼電器構成。其主要特征是短路電流大小與繼電保護的動作時間無關，它的時間是不變的，且依據時間繼電器的整定獲得，在一定條件下，時間繼電器是連續可調的。

定時限過電流保護的原理同瞬時電流速斷保護的原理大致相同，只是用時間繼電器代替了電磁式中間繼電器。

定時限過電流保護一般采用直流操作，且設置直流屏。定時限過電流保護完全依靠選擇的動作時間來獲得選擇性，其動作的選擇性能夠得到保證、靈敏性能夠滿足要求，具有簡單可靠的特點。所以，定時限過電流保護一般會作為10 kV出線開關電流的保護應用于變配電所。

3.3 反時限過電流保護

反時限過電流指的是繼電保護動作時間與短路電流的大小有關——短路電流越大，其動作時間就越短；相反，短路電流越小，其動作時間就越長。反時限過電流保護的接線看似簡單，但其內部結構非常復雜，調試起來也有一定的困難。反時限過電流保護遠沒有電磁式繼電器保護裝置的高靈敏性、動作的高準確性和高速動性，該保護裝置在目前的電流保護中主要被應用在用戶端的進線開關處。