關于10KV配電線路繼電保護相關技術的分析

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。在電力建設中，10KV配電線路，作為與用戶直接聯系的電網組成部分，其運行穩定與否直接影響著終端用戶能否有效應用電能，意義重大。本文主要是結合筆者在工作中的經驗，分析了繼電保護裝置可能出現的問題，并提出解決對策，為其發展探明方向具有重要實際意義，以供參考。

關鍵詞：10KV配電線路；繼電保護；問題；對策；發展

一、芻議10KV配電線路及繼電保護技術

（一）10KV配電線路基本結構

在電力建設中，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定。

其基本結構除線路本體、變壓器、斷路器外，還包括隔離開關、測量電器等。

（二）繼電保護技術簡介

一般而言，繼電保護裝置主要在發生故障發生之后工作，其基本作用是修復或去除發生故障的電器件并將運行正常的電器件隔離在故障之外。該技術著眼點并不是防止故障的發生，而是在故障發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、修復故障。

其基本結構主要包括：測量元件、邏輯運算元件、執行輸出元件。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定，對執行輸出的要求在于反應迅速，作用具有選擇性。

（三）繼電保護技術在10KV配電線路中的應用價值

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

另一方面，繼電保護裝置還能實時監測尚處于正常運行狀態的設備工作信息，并將這個信息與維護信息進行對比，發現異常，及時發出異常報告，以供設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基本著眼點延伸出來的另一個價值面，有廣泛的應用價值。

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，一般這類裝置在設置整定電流時無法考慮到勵磁涌流現象，否則必將影響邏輯運算結果的可靠與穩定性。然而電網運行過程中，必不可少存在著勵磁涌流的影響，其中又以隔離開關操作造成的勵磁涌流最為頻繁，一旦產生勵磁涌流，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配電線路規模的擴大，其短路電流也呈現出飛躍式的發展趨勢，一旦出現短路故障，電流互感器很可能出現飽和問題，進而導致繼電保護裝置無法正常工作，無法實現故障排除、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，只能從側面降低其影響。

三、提升10KV配電線路繼電保護裝置穩定性的對策

（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行輸出元件速動性的前提下，適當延遲邏輯運算元件發出動作指令的時間，可以有效解決勵磁涌流對繼電保護的影響。筆者經過長期實踐，總結出這個時間設定為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有所提升的短路電流值，一般而言，300/5可以滿足常規用電量要求，對于用戶主要為工廠、企業等大型耗電戶的10KV配電線路，還應該進一步提升。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、縮短二次側電路、增加二次側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，確保繼電保護各環節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，在鋪設電纜時，注意不要出現弱強電、直交流電互相影響的情形；注意應用高新技術，引進先進設備，如微機繼電保護裝置等，改造現有不合理結構。

四、10KV配電線路繼電保護的發展趨勢

10KV配電線路繼電保護裝置的發展，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定，對執行輸出的要求在于反應迅速，作用具有選擇性。總結而言，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，靜態繼電器的出現，適應了測量靈敏與動作迅速的要求，數字式繼電保護適應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見的未來中，繼電保護裝置的主要發展趨勢。

（二）拓展新特性

隨著計算機技術的迅猛發展，數字化、網絡化已成為整個社會的主流需求之一，對繼電保護裝置實現數字化、網絡化是大勢所趨。繼電保護裝置除了解決已發生的故障外，還有搜集正常運行設備的工作信息這一作用，將這一信息數字化，通過網絡傳輸，與調度室的設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生故障的趨勢，進而為維護人員進行設備維護提供信息支持。與此同時，調度中心甚至能夠通過網絡，遠程控制繼電保護裝置，在故障發生之前，進行電路調整，進而合理規避故障。

智能化同樣是繼電保護裝置的發展趨勢，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配電線路的迅猛發展，繼電保護裝置的應用必將越來越廣泛，將某個局部區域的所有裝置聯系在一起，由一個大型計算機實現計算機智能管理，又是智能化的發展趨勢，這將解放無數調度管理勞力，在減少維護費用的基礎上，保證10KV配電線路的正常運行，具有一定現實意義，值得深入探究。

結束語

綜上所述，10KV配電線路對繼電保護的要求極高，需求也極大，現階段的繼電保護技術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處理外，還需要我們提升技術人員素質，強化管理效率，并積極主動引用新技術新設備。筆者認為，隨著繼電保護裝置已有特性的進一步強化，新特性如網絡化、智能化的展現，10KV配電線路的運行穩定性必將得到更進一步的保障，國民經濟建設的發展也必將跨越一大步。

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