我国当下农村10 kV电网线路的继电保护探讨.doc

1、我国当下农村 10 kV 电网线路的继电保护探讨摘要：农村电网中，大量的电力设备的存在，为整个电力系统的顺利运行提供了客观条件，同样也是电网中的核心部分。本文重点对农村电 10KV 线路继电保护的优化改进问题进行了一定的研究，并针对继电保护的四性实际问题提出了自己的意见和建议，具有一定的可操作性。 关键词：农村电网; 继电保护; 配置 Abstract: in the rural power grid, the large number of power devices exist, provided objective conditions for the smooth operation

2、of the whole power system, part of the core is also in the power grid. This paper focus on the optimization of rural electric 10KV relay protection improvement was studied, and put forward their views and suggestions aiming at the four problems of relay protection, with a certain degree of operabili

3、ty. Keywords: rural power grid relay protection; configuration; 中图分类号：U665 文献标识码： A 1 农村电网主要线路特征 (1)串接级数多，存在大量次级分支线路。 (2)负荷率低,在实际的应用过程中存在明显的随机性特征。 (3)配电变压器数量多,励磁涌流大。 (4)通常情况下设备性能较低，故障率非常高。 (5)线路属于低压线路，通常电压不超过 35 kV。 2 农村电网保护配置存在的问题 (1)系统在实际的运行过程中，运行方式的变动较为频繁，因此采用传统意义上的电力电压型保护基本上无法满足实际需求。 (2)现有保护装置在农

4、村电网改造的过程中的应用，已经远远不能满足多种新型电网结构的需求。 (3)保护采用的电磁型、晶体管型、集成电路型继电保护比微机保护可靠性差。 (4)线路长度缩短的过程中，整体线路保护性能下降非常明显，段线路的保护范围基本没有，因此对其快速性和灵敏性有着非常大的负面影响。 310 kV 线路应配置的继电保护 (1)常规意义上来说，10 kV 线路属于单电源辐射性网架,在实际的应用过程中，线路的分支线路相对较多，需要对多个目标进行供电。随着我国农村电网的不断改革，电网保护水平得到了显著的提升，并极大的降低了变电所的工作压力，这种情况下配置二段式电流型相间保护，已经足以满足农村电网保护的一般性要求。

5、与此同时，由于本文所研究的 10 kV 线路 T 接线路较多,同时在实际的应用过程中受到距离的限制线路较短,短路电流值的整体差异情况表现的是非常小的，如果在这一过程中采用瞬间电流速断保护模式，那么在电路内所形成的保护范围，基本上不具有现实意义。而在这一过程中保护整定计算基本上无法实现选择性的需求。我国当前常规意义上的一级电站 35 KV 变电所 10 kV5 条馈线就是这一情况的集中体现。在本文的研究中，正定计算了五条退现的保护定值，为了最大限度的提升保护效果，所以采用了当前应用较为广泛的线路变压器组接线方式。 (2)时限按反时限配置。通常情况下在当前阶段所应用的 10 kV 配电网中，反时限

6、特性的保护元件的大量应用，极大的提升了电网的整体安全性，并对系统完整性的保证提供了必要的支持。客观上来说，反时限过电流保护同样也是按照时限 的阶梯型原则来完成任务要求的，通常情况下时限级差保证在 0. 7 s 上下。而在这一环节中，反时限过电流保护器的动作时限选择上，通常情况下也是严格按照线路内电流强度进行的，这也就是说，采用反时限过电流保护，必然是根据电流比值变化的。 除此之外，感应型继电器在实际的应用过程中表现出非常强烈的惯性，因此必然带来一定的误差情况，不仅仅不同感应性继电器特性不同，即使同样型号的继电器，新旧程度不同，都必然导致特性不近相同。这种情况下，在实际的运行过程总，我们不能简单

7、的以特性曲线为整定的依据，而是要根据实际的使用效果和数据情况做出相应的实测和调试，因此反时限过电流保护时限特性的整定和配合就相对复杂得多了。 410 kV 线路保护中容易被忽视的问题及解决方法 10 kV 线路如装有大量的配电变压器,在线路投入时,这些配电变压器是挂在线路上,在合闸瞬间,各变压器所产生的励磁涌流在线路上相互迭加、来回反射,产生了一个复杂的电磁暂态过程,在系统阻抗较小时,会出现较大的涌流,时间常数也较大。这种情况在线路变压器个数少、容量小以及系统阻抗大时并不突出,因此容易被忽视,但当线路变压器个数及容量增大后,就可能出现。励磁涌流的特征,就是它含有大量的二次谐波,另一特征就是它的

8、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,流过保护装置的电流为线路负荷电流,利用涌流这个特点,在电流速断保护加入一短时间延时,一般为 0.150. 2 s 的时限,就可以防止励磁涌流引起的误动作,这样虽然会增加故障时间,但在对稳定运行影响较小的地方还是适用的。 5 对 10kV 线路保护的建议 (1)快速性主要意义在于提高系统的动态稳定性,对农村电网来说,因其一般处于电网末端,短路电流相对较小,对系统的影响不是很大。另外,农村电网电气距离远离系统振荡中心,主电网都配置有快速保护,系统对农村电网的影响也相对较小,就用户而言,负荷的重要性程度及连续性相对较差,负荷主要是照明、小动力

9、、提灌工程等。在 2 s 内切除故障,在一般情况下,不会对用户电气设备造成很大影响。随着农网改造,微机保护覆盖面进一步的扩大,保护时间级差有所降低,使农村电网整体保护动作时间进一步下降。在用户端大量采用静态继电器及快速空气断路器、快速熔断器后,提高了用户端的快速性。总体来讲,保护动作快速性问题随着系统保护动作时间级差压缩,保护动作速度还会进一步加快,朝着好的方向发展。 (2)选择性是衡量继电保护运行质量的一个重要指标。10 kV 系统中的上、下级保护之间的配合条件必须考虑周全,考虑不周或选配不当,则会造成保护的非选择性动作,使断路器越级跳闸,造成扩大停电范围的事故,带来很大的经济损失。在这里所

10、说的选择性配合客观上包括上下级的在电流和时限两个方面的配合。在实际的应用过程中，通常情况下要求我们必须严格按照相关技术标准进行处理，在保证系统整体性能的前提下，最大限度的提升灵敏度，如果灵敏度达到了相应标准，那么可适当在某一级退出后备段,从而更为有效的分配和利用系统时间级差,在实际的应用过程中，如果上述两种方法都无法真正的解决问题，可以考虑两种方法的综合应用，总之，需要以提升电网整体送电能力为出发点，对继电保护工作质量的提升给予相应的支持。 (3)灵敏性在继电保护过程中占有重要地位，实际上也就是指保护装置在故障发生之后电气量的整体反应速度。正如上文中所介绍的，在我国当前阶段的农村电网中，一般采

11、用电流、电压元件构成保护。而这种保护在当前阶段的用电形势下，严格受到电网运行方式的限制，整体灵敏度相对较低，基本上无法有效的满足使用需求。对于 10KV 线路保护,常规意义上通常采用二段式或三段式保护模式，但是在保护范围相对较小的应用环境下，闭锁的电流保护手段的应用效果往往更为良好。同时，客观上来说农村电网线路导线横截面较小，电路电阻程度高，因此在实际的计算和实验过程中，为了最大限度的提升灵敏度，必须对这一问题做出充分的考虑。 6 结束语 随着我国社会主义市场经济的快速发展，我国的电力系统同样得到了空前的进步。而在这一过程中，继电保护水平的发展，为我国电力事业的进一步发展提供了必要的硬件支持和技术支持。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。微机时代的继电保护工作，我们必须坚持创新，为我国电力事业的平稳较快发展提供坚实的理论基础。 参考文献 1谢广润.电力系统过电压M.北京：水利电力出版社，1985. 2陈维江，孙昭英，王献丽，等. 35 kV 架空输电线路并联间隙防雷装置单相接地故障电弧自熄特性研究J.电网技术，2007，31(16)：22-25. 3唐林.江津 35 kV 线路防雷新技术应用研究D.重庆：重庆大学，2004.