關(guān)于10KV配電線路繼電保護相關(guān)技術(shù)的分析

楊富根

摘要：隨著人們生活水平的提高，對用電的要求也越來越高。在電力建設(shè)中，10KV配電線路，作為與用戶直接聯(lián)系的電網(wǎng)組成部分，其運行穩(wěn)定與否直接影響著終端用戶能否有效應(yīng)用電能，意義重大。本文主要是結(jié)合筆者在工作中的經(jīng)驗，分析了繼電保護裝置可能出現(xiàn)的問題，并提出解決對策，為其發(fā)展探明方向具有重要實際意義，以供參考。

關(guān)鍵詞：10KV配電線路；繼電保護；問題；對策；發(fā)展

一、芻議10KV配電線路及繼電保護技術(shù)

（一）10KV配電線路基本結(jié)構(gòu)

在電力建設(shè)中，將電能直接輸送給最終用電方是10KV配電線路的主要功能，由于配電線路能否安全穩(wěn)定地運行，直接影響著最終用戶能否正常地用上電能，因此對其的要求主要有兩點：一是保證能夠供電，二是保證供電電壓穩(wěn)定。

其基本結(jié)構(gòu)除線路本體、變壓器、斷路器外，還包括隔離開關(guān)、測量電器等。

（二）繼電保護技術(shù)簡介

一般而言，繼電保護裝置主要在發(fā)生故障發(fā)生之后工作，其基本作用是修復(fù)或去除發(fā)生故障的電器件并將運行正常的電器件隔離在故障之外。該技術(shù)著眼點并不是防止故障的發(fā)生，而是在故障發(fā)生之后盡可能降低故障造成的負面影響，核心在于啟動的瞬間就能切換線路、修復(fù)故障。

其基本結(jié)構(gòu)主要包括：測量元件、邏輯運算元件、執(zhí)行輸出元件。對測量的要求在于測量靈敏，對邏輯運算的要求在于可靠穩(wěn)定，對執(zhí)行輸出的要求在于反應(yīng)迅速，作用具有選擇性。

（三）繼電保護技術(shù)在10KV配電線路中的應(yīng)用價值

一方面，設(shè)置在配電線路中的繼電保護裝置能夠在配電線路發(fā)生故障的瞬間，迅速定位到故障點，并發(fā)出跳閘指令，隔離故障元件，從而保護其余電網(wǎng)設(shè)備，并減少因某一處故障對整個電網(wǎng)造成的影響，還能存儲并向調(diào)度單位發(fā)出故障信息，使維護人員迅速找出故障所在，進而及時排除，恢復(fù)電網(wǎng)正常運行。

另一方面，繼電保護裝置還能實時監(jiān)測尚處于正常運行狀態(tài)的設(shè)備工作信息，并將這個信息與維護信息進行對比，發(fā)現(xiàn)異常，及時發(fā)出異常報告，以供設(shè)備維護人員在進行維護工作時參考所用。這是從繼電保護技術(shù)基本著眼點延伸出來的另一個價值面，有廣泛的應(yīng)用價值。

二、10KV配電線路繼電保護常見問題

（一）勵磁涌流問題

該問題主要針對于以電流作為測量對象的繼電保護裝置，一般這類裝置在設(shè)置整定電流時無法考慮到勵磁涌流現(xiàn)象，否則必將影響邏輯運算結(jié)果的可靠與穩(wěn)定性。然而電網(wǎng)運行過程中，必不可少存在著勵磁涌流的影響，其中又以隔離開關(guān)操作造成的勵磁涌流最為頻繁，一旦產(chǎn)生勵磁涌流，極有可能造成繼電保護裝置誤動作，甚至可能直接損壞繼電保護裝置，進而引發(fā)不必要的損失。

（二）電流互感器問題

電流互感器是繼電保護裝置的主要測量元件，但是其差比誤差受短路電流誤差影響，如果誤差太大，繼電保護裝置就可能無法正常工作。然而隨著10KV配電線路規(guī)模的擴大，其短路電流也呈現(xiàn)出飛躍式的發(fā)展趨勢，一旦出現(xiàn)短路故障，電流互感器很可能出現(xiàn)飽和問題，進而導(dǎo)致繼電保護裝置無法正常工作，無法實現(xiàn)故障排除、電路保護的功能。

（三）其它問題

其它問題主要還包括雷擊干擾、輻射干擾、靜放電干擾、高頻電流影響等問題，均難以徹底避免，只能從側(cè)面降低其影響。

三、提升10KV配電線路繼電保護裝置穩(wěn)定性的對策

（一）針對勵磁涌流

勵磁涌流具有逐漸衰減的特性，一般僅需經(jīng)過10個工頻周波，其幅度即可減小到忽略不計的程度，因此，在保證繼電保護裝置執(zhí)行輸出元件速動性的前提下，適當延遲邏輯運算元件發(fā)出動作指令的時間，可以有效解決勵磁涌流對繼電保護的影響。筆者經(jīng)過長期實踐，總結(jié)出這個時間設(shè)定為0.1～0.5s即可達到很好的效果。

（二）針對電流互感器

主要解決措施為適當提升電流互感器變比，以使其能夠滿足目前已經(jīng)有所提升的短路電流值，一般而言，300/5可以滿足常規(guī)用電量要求，對于用戶主要為工廠、企業(yè)等大型耗電戶的10KV配電線路，還應(yīng)該進一步提升。另外，還可以通過減少二次負荷量來解決飽和問題，具體措施可以是將繼電保護裝置與測量電器的電流互感器分開、縮短二次側(cè)電路、增加二次側(cè)電路電纜橫截面積等。

（三）其它有效措施

1、進行合理的人員配置，并建立健全一套科學的管理制度，確保繼電保護各環(huán)節(jié)需要人為參與的工作都有人著手處理，事出有人、處理有方，同時還應(yīng)該加強培訓，提升工作人員解決故障的能力。

2、接地處理科學有效，能夠有效防止高頻干擾、靜放電干擾等，在鋪設(shè)電纜時，注意不要出現(xiàn)弱強電、直交流電互相影響的情形；注意應(yīng)用高新技術(shù)，引進先進設(shè)備，如微機繼電保護裝置等，改造現(xiàn)有不合理結(jié)構(gòu)。

四、10KV配電線路繼電保護的發(fā)展趨勢

10KV配電線路繼電保護裝置的發(fā)展，主要著眼于以下兩方面。

（一）強化已有特性

前面已有提及，在實際工作中，我們對繼電保護裝置的各部件均有一定的現(xiàn)實要求：對測量的要求在于測量靈敏，對邏輯運算的要求在于計算可靠穩(wěn)定，對執(zhí)行輸出的要求在于反應(yīng)迅速，作用具有選擇性。總結(jié)而言，就是要保證繼電保護裝置具有測量靈敏、運算可靠、動作迅速、可選擇性動作這四點特性，對任何一項進行針對性強化都是我們在積極進行的工作。例如，靜態(tài)繼電器的出現(xiàn)，適應(yīng)了測量靈敏與動作迅速的要求，數(shù)字式繼電保護適應(yīng)了運算可靠的要求等。可想而知，強化已有特性依舊是在可預(yù)見的未來中，繼電保護裝置的主要發(fā)展趨勢。

（二）拓展新特性

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已成為整個社會的主流需求之一，對繼電保護裝置實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是大勢所趨。繼電保護裝置除了解決已發(fā)生的故障外，還有搜集正常運行設(shè)備的工作信息這一作用，將這一信息數(shù)字化，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，與調(diào)度室的設(shè)備維護信息庫進行對比，就能夠準確反映出哪一個元器件具有發(fā)生故障的趨勢，進而為維護人員進行設(shè)備維護提供信息支持。與此同時，調(diào)度中心甚至能夠通過網(wǎng)絡(luò)，遠程控制繼電保護裝置，在故障發(fā)生之前，進行電路調(diào)整，進而合理規(guī)避故障。

智能化同樣是繼電保護裝置的發(fā)展趨勢，其主要目的在于賦予繼電保護裝置自動處理故障的能力，而隨著10KV配電線路的迅猛發(fā)展，繼電保護裝置的應(yīng)用必將越來越廣泛，將某個局部區(qū)域的所有裝置聯(lián)系在一起，由一個大型計算機實現(xiàn)計算機智能管理，又是智能化的發(fā)展趨勢，這將解放無數(shù)調(diào)度管理勞力，在減少維護費用的基礎(chǔ)上，保證10KV配電線路的正常運行，具有一定現(xiàn)實意義，值得深入探究。

結(jié)束語

綜上所述，10KV配電線路對繼電保護的要求極高，需求也極大，現(xiàn)階段的繼電保護技術(shù)雖然能一定程度上滿足這個需求，然而還是存在著不少問題影響繼電保護的穩(wěn)定性，其中值得一提的就是勵磁涌流及電流互感器飽和問題。要有效解決這些問題，除了需要我們進行針對性的技術(shù)處理外，還需要我們提升技術(shù)人員素質(zhì)，強化管理效率，并積極主動引用新技術(shù)新設(shè)備。筆者認為，隨著繼電保護裝置已有特性的進一步強化，新特性如網(wǎng)絡(luò)化、智能化的展現(xiàn)，10KV配電線路的運行穩(wěn)定性必將得到更進一步的保障，國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展也必將跨越一大步。

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