钟宝华（广东电网梅州兴宁供电局，广东梅州 514000）

10kv配网系统的继电保护策略

钟宝华
（广东电网梅州兴宁供电局，广东梅州 514000）

城区10kV配电网由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不能完全避免的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响，为了确保10kV配电网的正常运行，必须正确地设置继电保护装置并进行复杂的整定计算。

电力系统 10kV供电系统 继电保护装置

由于10kV配网系统覆盖的区域比较大、因各种特殊因素及运行环境复杂等，故障时有发生。一旦发生事故，对电力系统的运行会产生重大影响。为了确保配网系统的正常运行，必须正确地制定继电保护策略。

1　10kV配网几种常用保护策略

1.1反时限过电流保护

反时限过电流保护虽然外部接线比较简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器及集成电路构成的继电保护装置。这种保护方式目前主要应用于一般用户端的进线开关处保护，不推荐使用在变电站10kV出线开关处。

1.2定时限过电流保护

在10kV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。

1.3瞬时电流速断保护

瞬时电流速断保护的原理与定时限过电流保护基本相同。只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。它一般用在单电源辐射线上，动作电流整定最基本的方法是按躲过本线路末端母线故障的最大故障电流整定，以保证相邻下一级出线或变压器故障时，不至越级动作。又因无时限，所以称为瞬时电流速断保护。

2　10kV配电网继电保护的问题处理策略

2.1配网中的励磁涌流

2.1.1配网中励磁涌流对继电保护的影响

10kV配网装有大量配电变压器，配网投入时，这些配电变压器是挂在线路上的，在合闸瞬间，各变压器所产生励磁涌流在线路上相互迭加、来回反射，产生了一个复杂电磁暂态过程，系统阻抗较小时，会出现较大涌流，时间常数也较大。二段式电流保护中电流速断保护要兼顾灵敏度，动作电流值往往取较小，特别长线路或系统阻抗大时更明显。一般的10kV配网主保护是采用三段式电流保护，即瞬时电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护，瞬时电流速断保护由于要兼顾保护的灵敏度，动作电流值往往取得较小，特别在长先烈或系统阻抗大时更明显。励磁涌流值可能会大于装置整定值，使保护误动。

2.1.2励磁涌流现象的策略

励磁涌流有一明显特征，就是它含有大量二次谐波，主变主保护中就利用这个特性，来防止励磁涌流引起保护误动作，但用10kV配网保护，必须对保护装置进行改造，会大大增加装置复杂性，实用性很差。励磁涌流另一特征就是它大小随时间而衰减，一开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零，流过保护装置电流为线路负荷电流，利用涌流这个特点，电流速断保护加入一短时间延时，就可止励磁涌流引起误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置（或只作简单改造），会增加故障时间，但如10kV这些对系统稳定运行影响较小的可以适用。保证可靠的避开励磁涌流，保护装置中加速回路同样要加入延时。

2.2配网中的电流互感器饱和

2.2.1配网中的电流互感器饱和问题对继电保护的影响

10kV配网出口处短路电流一般都较小，特别是农网中变电所，它们往往远离电源，系统阻抗较大。同一线路，出口处短路电流大小会系统规模及运行方式不同而不同。系统规模不断扩大，10kV系统短路电流会变大，可以达到电流互感器一次额定电流的几百倍，系统中原有一些能正常运行的电流互感器就可能饱和；另外，短路故障是一个暂态过程，短路电流中含大量的非周期分量，这又进一步加速了电流互感器的饱和现象。

2.2.2电流互感器饱和防控策略

电流互感器饱和其实就是电流互感器铁芯中的磁通饱和，而磁通密度与感应电势成正比，电流互感器二次负载阻抗越大，在同样电流的情况下，二次回路感应电势就越大。或在同样负载阻抗下，二次电流越大，感应电势就越大，这两种情况都会使铁芯中的磁通密度变大，磁通密度大到一定值时，电流互感器就会出现饱和现象。电流互感器严重饱和时，一次电流全部变成励磁电流，二次侧感应电流为零，流过电流继电器的电流为零，保护装置就会拒动。

2.3配网中所用变保护问题

2.3.1配网中所用变保护问题对继电保护的影响

所用变是一比较特殊设备，容量较小但可靠性要求非常高，安装位置也很特殊，一般就接10kV母线上，其高压侧短路电流等于系统短路电流，可达十几千安，低压侧出口短路电流也较大。

现新建或改造的变电所，特别是综合自动化所，大多配置所用变开关柜，保护配置也跟10kV配电线路相似，而人们往往忽视了保护用电流互感器的饱和问题。所用变容量小，一次额定电流很小，同时往往保护计量共用电流互感器，为确保计量准确性，设计时电流互感器变比会选则较小值。如果是高压侧故障，短路电流足以使母联保护或主变后备保护动作而断开故障，如果是低压侧故障，短路电流可能达不到母联保护或主变后备保护启动值，使故障无法及时切除，严重影响变电所安全运行。

2.3.2所用变保护问题的应对策略

解决所用变保护拒动问题，应从合理配置保护入手，其电流互感器的选择要考虑所用变故障时的饱和问题，同时，计量用电流互感器一定要跟保护用电流互感器分开，保护用电流互感器要安装高压侧，以保证对所用变保护，计量用电流互感器要安装所用变低压侧，以提高计量精度。在定值整定方面，电流速断保护可按所用变低压出口短路进行整定，过负荷保护按所用变容量整定。

3　结语

在电网10kV配电系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。随着电网规模的发展，为了确保10KV供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置，制定合理的保护策略。

［1］杨子龙.浅议继电保护技术的发展现状与前景［J］.中小企业管理与科技（上旬刊），2011（10）.

［2］艾恒.继电保护装置初析［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2011 （07）.