１ ０ｋＶ供电系统的继电保护分析 王养仓 （陕西秦安煤矿安全评价事务有限公司 陕西西安７１０００１） 摘要：随着西部能源大开发。陕北能源基地建设初具规模。近年由于煤炭市场的疲软，更要求能源企业只有做大做强，才能抵御 市场的风险，不少煤炭企业都进行了技术改造，科技水平不断提高，与此同时，企业对电能的需求量也在不断增加，从而促使电力系统 得到了较快的发展。为了使优质电能的需求得到保障，电力系统的安全可靠变得越来越重要。本文针对ｌＯｋＶ系统介绍了其继电保护 的配置现状，并对其应配置的继电保护进行了相关的论述。 关键词：１０ｋＶ供电系统；继电保护；相关分析 中图分类号：ＴＭ７７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—７３４４（２０１３）２２—０１２５—０２ 引言 障。电力系统具有一定的特殊性，具有时时平衡以及环环相扣的五个环 现在，陕北不少能源企业均进行了技术改造，随着企业生产机械化 节，这五个环节的工作是在同一时间内完成的，缺一不可［１］。事故以及故 水平的提高，电能需求量越来越大，加之企业内部有的系统供电均为一、 障发生在电力系统的任何一处，都会极大的影响到电力系统的正常运 二级用户，对电能的要求比较高，要求１０ｋＶ供电系统必须可靠地运行， 行。尤其是能源企业，提升、通风、排水、瓦斯抽放等系统均要求供电持续 才能保证企业安全生产。直流操作的瞬时电流速断保护以及定时限过电 稳定，对供电系统进行合理的保护继电保护显得尤为重要。 流保护在早期建设的１０ｋＶ供电系统中采用的比较多，而现在随着电网 ２能源企业对供电系统的要求 的不断发展，更多的是采用手车式高压开关柜或者环网，一般采用反时 能源企业供电的基本要求是供电可靠、供电安全、供电质量和供电 限过电流保护装置作为交流操作的继电保护方式。由于高压母线分段、 经济。 双路１０ｋＶ电源能联络不能自动投入或者根本不能联络，因此在运行人 在该保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时，它不应 员的熟练性、运行方式的灵活性、切除故障的快速性、保护动作的选择 该拒绝动作，而在任何其它该保护不应该动作的情况下，不能出现误动 性、故障响应的灵敏性以及系统供电的可靠性等方面都有一些比较难以 作，这就是所谓的继电保护的可靠性。 解决的问题。 （１）供电系统正常运行时，继电保护装置应能完整、安全地监视各种 １在电力系统中１０ｋＶ供电系统的重要地位 设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据。 用电、配电、输电、变电以及发电等五个环节共同组成了电力系统。 （２）供电系统发生故障时，继电保护装置应能自动地、迅速地、有选 大量的以及各种类型的电气设备在电力系统中通过电气线路进行了非 择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行。 常紧密的连接。电力系统由于各种自然因素的影响、极其复杂的运行环 （３）供电系统异常运行时，继电保护装置应能及时地、准确地发出信 境以及其极其辽阔的覆盖区域等各种因素，所以不可避免的会发生故 号或警报，通知值班人员尽快做出处理。 ２－３在线路设计中，采用新方法、新措施、新思路 （３）对线路进行全方位监测，提升输电线路的运行维护水平实时监 （１）提升导线悬挂高度，以高度换宽度，以空间换地面影响线路走廊 测技术及预警技术，是线路遭受污秽、覆冰、雷雨大风等恶劣自然条件 宽度的各种因素中，电磁环境影响是主要因素之一，计算表明，可以 时，及时启动应急机制和适时采取防灾决策的基础。 ｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶ０１．３４Ｎｏ．１ １悬挂方式两种方案。 （４）建设数字化电网，实现对输电线路全面、高效的管理输电线路在 （２）加强线路本体设计，提高安全运行水平对于网架中十分重要的 勘测设计中已利用卫星、航测技术替代传统的电网勘测手段，大大缩短 骨干线路，则应考虑到严重的自然灾害和十分不利的运行条件，选择设 了勘测设计时间。 计参数应使线路本体具有抵御百年一遇自然灾害的能力。 ３结论 ①降低线路污闪、冰闪。通过对输电线路污闪、冰闪故障的调研表 综上所述，随着地方经济的发展，对电网可靠率要求越来越高的今 明，选用自洁性较“Ｉ”型绝缘子串好，同时，倾斜方式在覆冰时不易形成 天，怎样处理好输电线路在运行中的各种安全隐患，确保输电线路安全 导电通道。 运行，具有非常重要的意义。 ⑦无风偏。与“Ｉ”型串相比，“ｖ”型绝缘子串不存在风偏，“Ｙ”型绝缘 子串风偏较小，可以有效控制导线与杆塔之间的距离，使线路不易发生 参考文献 风偏放电，同时还控制了导线风偏对线路通道周围树木、建筑物等的距 ［１］左仲坤．输配电线路的运行与保护［Ｊ］．中国电力企业管理，２００７（６）． 离，减少了线路运行维护的工作量。 ［２１孙安．综述输配电线路运行管理技术【Ｊ】．中小企业管理与科技，２００９ ③减少线路走廊宽度。在线路建设中，对于走廊费用较高地区可以 （８）． 降低线路整体造价。 【３】万勇，刘玲玲．变电运行中容易出现的问题及解决措施【Ｊ］．中国新技术 ④增加线路风偏间隙设计裕度。使得线路在大风作用下，塔头间隙 新产品，２０１０，】８． 小于设计值。 ２．４在运行维护中采用新技术 收稿日期：２０１３—９—２８ （１）采用新作业方法，带电作业间隙不成为塔头尺寸的控制因素目 作者简介：孙奎（１９７３一），男，助理工程师，长期从事输变电线路和变电 前，在我国相当一部分线路的塔头设计中，加装保护间隙后，不仅使紧凑 站及输电工程建设管理工作。 型等线路的带电作业实现可行，保证了作业人员的安全。 陈敏（１９８３一），男，助理工程师，主要从事输变电线路和变电站及输 （２）采用柔性交流输电技术，提高线路的稳定性目前，串补和可控串 电工程建设管理工作。 补、静止无功补偿技术等柔性交流输电技术已成功应用于输电线路。 咽 蕉 ２０１３年１Ｏ月 （４）１０ｋＶ系统中应配置的继电保护按照变配电所１０ｋＶ供电系统的 设计规范要求，在１０ｋＶ的供电线路、配电变压器上一般应设置以下保护 装置：①１０ｋＶ线路应配置的继电保护１０ｋＶ线路一般均应装设过电流保 护。当过电流保护的时限不大于０．５～０．７ｓ，并没有保护配合上的要求时， 可不装设电流速断保护，但自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电 流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带 时限的电流速断保护。⑦１０ｋＶ配电变压器应配置的继电保护。当配电变 压器容量小于４００ｋＶＡ时，一般采用高压熔断器保护。当配电变压器容量 为４００～６３０ｋＶＡ，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护。当过流保护 时限大于０．５ｓ时，还应装设电流速断保护。 器、电磁式中间继电器。其操作方式一般是直流操作，还要进行直流屏的 设置。简单可靠是电流速断保护的特点，其启动的确定是以短路电流大 小为完全根据的。其选择性动作的获得是依照一定地点的短路电流来进 行的，而且具有比较方便和准确的整定调试、能够满足要求的动作灵敏 性以及能够保证的动作选择性。 ４．４继电保护方式中的三段式过电流保护装置 瞬时电流速断保护装置只能对线路中的～‘部分起到保护作用，因 此，不能够将瞬时电流速断装置作为线路的主保护，再进行加速切除线 路首端故障时可以作为辅助保护来工作；线路的全长可以由略带实现的 电流速断保护来进行保护，然而却不能承担对下一线段进行后备保护的 工作；而既可以作为下一级线路的后备保护，又可以作为本级线路的后 备保护的就是定时限过电流保护［５１。两段式电流保护是为了实现对线路 保护的可靠以及有效性，将定时限过电流保护以及瞬时电流速断保护进 行有效的配合而构成的。 ３继电保护的原理分析 ３．１故障的特点 电力系统中存在着很多种类的故障，其中各种类型的短路故障是最 为常见也是危害最大的。短路故障一旦出现，就会出现以下三个方面的 问题：发生变化的电流与电压之间的相位角、急剧下降的电压以及急剧 增大的电流。 由于切除线路以及切除变压器在变压器高压侧出现故障时具有一 样的效果，所以在对变压器高压侧的故障进行切除时，可以采用瞬时电 流速断保护。在三段式电流保护中第一段可以采用瞬时电流速断保护， ３．２继电保护的类型 以上述物理量的变化为根据，电力系统中不同类型不同原理的继电 进行辅助性的保护；第二段采用略带时限的电流速断保护，用来对线路 的全场进行保护，也就是主保护；第三段采用定时限过电流保护，作为后 保护装置是利用各物理量在故障时以及正常运行时的差别而构成的。比 备保护。 如：零序电流保护、过负荷保护、电流速断保护、反时限过电流保护等作 为电流保护都是对电流变化的反映［２Ｉ；低电压保护以及过电压保护作为 ５结束语 作为电力系统中非常重要的一一个组成部分，１０ｋＶ供电系统在线运 电压保护是对电压变化的反映。此外，在１０ｋＶ系统中一般将电流保护装 设在进线处；将温度保护以及电流保护装设在配电变压器的高压侧；并 且以实际情况为根据将电流保护装设在高压母线分段处。 行时的可靠、稳定以及安全性，直接决定了电力系统运行的安全正常以 及企业的用电是否顺畅。二次系统以及一次系统都包含在１０ｋＶ系统中， 次系统在考虑以及设置上由于比较直观、相对简单所以比较容易；相 对而言，二次系统就复杂多了，再加上二次系统内具有大量的二次回路、 自动装置以及继电保护装置。保护、控制、测量、监视等一系列工作是由 一４较为常见的电流保护分析 ４．１反时限过电流保护 短路电流的大小与继电保护的动作时间有关，越大的短路电流就会 出现越短的动作时间；越小的短路电流就会出现越长的动作时间。这样 的保护就是所谓的反时限过电流保护。 感应型继电器构成了反时限过电流保护装置［３１。在一般的工矿企业 中广泛的应用到了这种保护方式。感应型继电器具有电磁式中间继电 器、电磁式信号继电器、电磁式时间继电器以及电磁式电流继电器等功 能，这些功能是反时限过电流保护得以实现的基础；与此同时，其还具备 了电磁速断元件的功能，还能保证其电流速断保护功能的实现。这种继 电器的采用无需进行直流屏等设备的装宣，就能够实现交流操作的采 用；两种保护功能可以通过这一种继电器实现，同时继电保护装置还得 到了大大的简化。这种继电器具有调试困难以及十分复杂的内部结构， 不过其外部接线非常简单：然而相对于电磁式继电器而言，其动作的速 动性、准确性以及灵敏度方面就要逊色许多。 次系统来进行的，而专门的自动装置是由继电器组成的，这样的装置 就是所谓的继电保护装置。为了使１０ｋＶ供电系统的的安全可靠运行得 到保障，一定要对继电保护装置进行正确的设置。 一参考文献 【ＩＩ冼海炎，叶浩．分析１０ｋＶ配电系统继电保护的装置构成ｌ ＪＩｌ广东科技， ２０１０（１２）． ｆ２】杜建华，谷辉，汪明亮．浅谈１０ｋＶ供电系统的继电保护『Ｊ１．科技情报开 发与经济，２０１１（３）． ｆ３１宋飞，于艳秋，熊春燕．分布式电源对配电网运行影响的研究ｌＪ１＿中国科 技信息，２０１０（１２）． 【４１李忠平，周婷娥．变电站继电保护装置的作用及分类【ＪＪ．中小企业管理 与科技（下旬刊），２０１２（９）． ４．２定时限过电流保护 ｆ５】牛猛，怡．浅谈１０ｋＶ供电系统的继电保护ｆＪ１＿中小企业管理与科 短路电流的大小与定时限过电流保护的继电保护动作时间无关，其 技（下旬刊），２０１０（４）． 具有恒定的时间性，通过整定时间继电器来获得时间。在一定的范围内 时间继电器是连续可调的，上述介绍的保护方式就是所谓的定时限过电 流保护。 收稿日期：２０１３—１０—１２ 作者简介：王养仓（１９７０一），男，机电工程师，注册安全工程师，本科，毕业 于西安科技大学，现主要从事煤矿供电安全评价工作。 定时限过电流保护的构成部分为电磁式信号继电器、电磁式电流继 电器、电磁式中间继电器以及电磁式时间继电器。其操作方式一般是直 流操作，因此要进行直流屏的设置 。定时限过电流保护选择性的获得是 通过对动作时间的选择来实现的，具有可靠简单的特点，而且具有比较 容易的上下级的选择性配合，并以计算后获得的参数来对时间继电器的 时限进行整定，而且具有比较方便和准确的整定调试的特点，能够满足 要求的动作灵敏性以及能够保证的动作选择性。一般在比较重要的变配 电所中应用这种方式的比较多。 ４．３电流速断保护 作为～种略带时限动作或无时限动作的电流保护，电流速断保护可 以将短路故障在最短的时间内迅速切除，并能将故障时间有效的减小， 从而实现对事故扩大的预防。略带时限的电流速断保护以及瞬时电流速 断保护是电流速断保护的两种主要方式。 电流速断保护的构成部分是电磁式信号继电器、电磁式电流继电 ２０１３年１０月 抖撞固
