摘要：10kV配网线路和设备是距离人们日常工作生活最为贴近的电力设施，直接关系到人们日常生活的方方面面，是整个电力网的终端系统。日常运行中，相较于继电保护成熟、运行方式可靠的输、发、变电系统，配网系统特别容易受人为因素、自然灾害、人为破坏、环境污染等各种因素的影响，导致较频繁地出现各类故障。因此，在实际工作中采取一定策略保证10kV配电网继电保护的可靠动作具有重要意义。
关键词：10kV配网系统；继电保护；策略
1 10kV及以下配网供电系统继电保护的意义
电力系统本身由发电、变电、输电、用电几个环节组成，这些环节一旦出现故障，部分地区的电力供应就将受到严重负面影响，而10kV及以下配网供电系统继电保护装置作为维护10kV电力正常供应的必要设备，通过合理的配置保护设备，正确的整定方式，在故障时有选择性地通过断路器快速切除故障，从而保证10kV供电系统的持续、稳定、健康运行就显的尤为重要。
2 10kV配网继电保护常见问题
2.1 保护定值配合不当造成越级跳闸问题
目前，我公司所辖10kV出线一般采用微机保护，速断整定时间为0S，过流0.4S或0.6S，而配网中的柱上开关速断保护出是0S，过流按0.1S的时间级差整定，当柱上开关安装距离变电站较近时，线路阻抗较小，同时负荷电流较大，若保护安装处发生故障，由于柱上开关大多采用电磁式脱扣保护，达不到0.1S的级差精度，很难以通过时间级差实现保证选择性的要求，而此时变电站开关确已动作跳开，造成越级跳闸。
2.2 开关配置不当造成越级跳闸问题
10kV配网柱上开关主要以真空开关为主，还有少量的负荷开关与油开关。加之购置批次的不同，厂家众多，类型复杂，受安装人员技术水平的限制，有在小负荷的线路中配置大变比开关，存在调试值与保护下达值差异过大的情况，形成上下级失配的，造成开关跳闸。
3 10kV及以下配网系统几种常用的继电保护策略介绍
3.1 电流速断
电流速断保护属于一种应用无时限或略带时限动作的电流保护，其能够在极短时间内实现短路故障的切除，10kV配网供电系统的短路故障影响降低、持续时间缩短都能够由此实现。无时限的电流速断保护范围被限制在被保护线路内部，因此其能够实现系统短路故障的瞬时跳闸，不过只能负责线路首端是其存在的不足，而结合其无法保护线路全长、只能够保证保护线路的一部分的特点，电流速断保护就能够作为重要的故障位置判读依据，该方式主要根据保护区大小进行判断，即当保护区较大时，其有较好的保护性能。
图1 为无时限电流速断保护原理图
略带时限的电流速断保护多与无时限的电流速断保护配合使用，由此10kV配网供电系统继电保护存在的“死区”就能够得以消除，全线路继电保护也能够由此实现。值得注意的是，通过设定动作时限比下一段线路的瞬时电流速断保护大一个时限级差，略带时限的电流速断保护才能够真正成为线路的主保护。
3.2 电流保护
在继电保护装置工作当中，需要做好系统电流的保护，其常用保护方式有定时限过电流保护以及反时限过电流保护等方式，由于定时限过电流保护具有固定时间特点，对此短路电流值并不会对继电保护的实际动作时间产生影响，而是由继电器确定其时间。因此这种保护方式现阶段主要用来对用户端的进线开关进行保护，不宜用在变电站的出现开关处。（如图2）
3.3 励磁涌流现象的处理策略
励磁涌流中含有大量的二次谐波，主变主保护充分利用了这一特性防止了保护误动作的发生，但是要想对10kV配网保护进行使用，就必须对现有保护装置进行改造，这样一来装置的复杂性会增加很多。另外，在整这计算时可以考虑在给线路的速断保护中增加一个短时间的延时，就可以有效防止劢磁涌流引起的误动作，最后，通过经验总结在保护装置中的加速回路中加入0.1-0.2S的延时也可有效避免线路中的劢磁涌流引起的误动作。
图2 电流保护动作原理图
3.4 熔断器保护策略
跌落式熔断器作为10kV线路分支线和配电变压器最常用的一种短路保护开关，它具有经济、操作方便适应户外环境强等特点，熔体额定电流应按其熔断特性选择，并满足保护“四性”需求，非自爆式熔断器基本都具有反时限的电流-时间特性，额定电流应大于或等于熔体额定电流。熔丝选配原则：一是一次熔丝的额定电流按变压器额定电流的倍数选定，10-100kVA变压器按照高压侧额定电流的1.2倍选择，100kVA以上变压器按照高压侧额定电流的1.5倍选择。多台变压器共用一组熔丝时，其熔丝的额定电流按各变压器额定电流之和选用。二是二次熔丝的额定电流按变压器二次额定电流选用。单台电动机的专用变压器，考虑起动电流的影响，二次侧熔丝额定电流可按变压器额定电流的1.3~1.5倍选用。（如图3）
图3 熔断器保护动作曲线图
3.5 CT饱和的防护策略
3.5.1 限制短路电流，使上一级变电站采用分列运行方式运行，以限制低压侧短路电流，防止下级变电站因CT配置过小引起的过饱和。
3.5.2 选用保护级较大的电流互感器，以满足系统稳定性的要求。
4 结束语
综上所述，在10kV配电系统的整个运行过程中，由于各种因素的影响，时常会发生系统故障，当然，农网配电的保护不像其它变电，输电的保护那样，能实现完全配合，但合理地配置继电保护装置，同时还要采取合理的保护策略。更好地解决配电网主干线或分支线上的故障的动作范围与时限的配合，满足电网选择性和可靠性的要求，提升配电网故障的处理能力是关键所在。
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[3]田海峰.探究10kV及以下配网供电系统的继电保护[J].中国标准化，2017，（18）：253-254.
论文作者:王光华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/13
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