摘要：本文简要分析了城市电网10kV配电系统继电保护在电力网络中的重要性和类型，并举例说明了多种电流保护系统的具体应用，希望能帮助我国的电力企业不断完善继电保护体系而带来一定的工作参考。
关键词：城市电网；10kV配电系统；继电保护
城市电网10kV配电系统对于城市电网中多个环节起到了决定性的作用，其运行质量直接影响到整个城市电网的运行稳定性与可靠性。由此可见，加强对于城市电网10kV配电系统继电保护的研究，对于进一步提升城市电网的供电质量有着一定的现实意义。
一、10kV配电系统继电保护的重要性分析
城市电网的工作内容是为整个城市范围内实现电力供应，随着我国城市规模的不断扩大化，人口密度的持续增长，城市电网所面临的运行环境也逐渐趋向于复杂化发展。同时，在人为因素的影响之下，电网故障现象发生的频率和影响逐渐增加，且无法从根本上进行避免。从城市电网的结构组成可以看出，任何一个区域的电网故障均会直接对整个城市电网造成负面影响。例如：某工业生产企业出现电气设备短路事故时，由短路电流所带来的电动力效应会在短时间内对供电系统造成直接的打击和损坏，严重时还会造成区域内电力中断的情况发生。由此可见，为确保10kV配电系统的安全运行，就必须采取一定的继电保护措施，将电气事故所带来的影响控制在最低范围之内。
二、继电保护系统的类型分析
从本质来看，继电保护系统的主要作用在于实现对于电网故障影响范围的控制以及对于电网故障的预警，从而达到提高城市电网运行稳定的目的，避免出现电力供应大范围中断的情况。从实际情况来看，若在整个10kV配电系统中应用熔断器来实现对于配电系统的继电保护，显然不具备实用性。其根本原因在于熔断器自身的特性决定了其无法有效实现对于高压电路电弧的有效中断，抑制能力不足，且有一定概率会导致故障影响的加剧。因此，必须在10kV配电系统应用继电保护装置。
不同的继电保护装置在面对不同的电网故障类型有着较大的差异性。10kV配电系统中使用的继电保护装置一般为电流保护系统，该系统不仅能够实现对于电流的有效保护，更能够通过收集电流变化的数据，来对电压与电流之间的关系进行分析。其主要包括反时限过电流保护、定时限过电流保护等几种类型。
三、继电保护系统的应用分析
（一）反时限过电流保护分析
根据继电保护的原理，继电保护装置开展继电保护作用的时间一般与电网短路的电流大小有着负相关的关系，即短路电流越小，继电保护时间越长，这种保护方式即为反时限过电流保护。反时限过电流保护对于接线技术的要求较低，但其内部结构存在一定的复杂性，因而该技术的应用对于后期的维护和调试工作有着一定的要求。从灵敏度、准确率等几个角度来看，反时限过电流保护的作用效果要远远低于传统的电磁式继电保护装置。正因如此，这种继电保护技术主要在电网用户的进线开关处进行使用。
（二）定时限过电流保护
定时限过电流保护的保护动作与短路电流的大小无任何的关联性，其动作持续时间是固定的。从技术原理的角度来看，定时限过电流保护由电流继电器、时间继电器和信号继电器组成。该保护装置的具体动作时间由时间继电器进行预先判定。定时限过电流保护装置采取直流操作的模式，因而需要在控制面板上设置一块直流屏。该保护系统具有应用便捷性、可靠性的特征，能够实现自动化保护。同时，定时限过电流保护对于上下级的选择配合要求较低，其具体的保护时间一般通过时间继电器进行计算后而设定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从实际应用情况来看，定时限过电流保护的动作选择及灵敏度能够有效满足10kV配电系统对于继电保护的基本需求，且无论是前期的安装还是后期的维护均对于技术条件的要求较低，实用价值较高，因而该保护装置主要用于配电所和变电站当中，用于10kV出线开关的保护。
（三）整定原则分析
为确保继电保护的实用价值，配电系统中相邻的电气设备及电子元件需要采取不同的继电保护措施。一般情况下，各个继电保护装置的动作持续时间从配电系统末端向电源处为逐步增加的趋势。但由于临近电源端线路的电阻相对较低，因而此处的短路电流则相对较大，继电保护装置的动作时间也相应较长。由此可见，过电流保护方式存在一定的弊端和局限性，为实现对于缺陷的弥补，就必须应用电流速断保护技术。
四、电流速断保护技术分析
电流速断保护技术是一种动作时限较短的保护方式，其在实际应用的过程中，可以通过短时间的保护工作来实现对于短路故障线路的阻断，避免短路电流在线路中持续扩散，实现对于故障影响的有效抑制。电流速断保护技术根据保护动作的时长分为瞬时保护和时限保护两种类型。
电流速断保护装置并不会设置时间继电器，其主要通过对于线路中短路电流的判断和分析来决定是否执行保护动作。其选择的可靠性和灵敏度较高，在整定调试中具有较强的实用性。
从技术层面来看，电流速断保护技术与过电流保护技术的最大区别在于保护的对象和范围不同。电流速度不保护技术并非是躲过较大的负荷电流，而是需要确保动作电流值能够大于保护范围内的短路电流值。正因如此，当电流速断保护技术保护范围之外的线路出现短路故障时，其并不会出现任何保护动作。
时限电流速断保护与瞬时电流速断保护的区别在于是否存在保护动作。后者一般用于保护配电线路的手段，而该技术则能够实现配电线路的全部保护，且保护动作时间较短，具有一定的时效性和可靠性。此外，该技术的保护范围还能够进行延伸，基本是上下级线路出现短路情况时，保护装置也能够进行保护动作。正因如此，该技术一般用于10kV配电系统的线路保护方面。
五、三段过电流保护装置的应用
瞬时电流速断保护装置的局限性决定了其不能作为配电系统的主要线路保护措施，其只能用于辅助使用。而时限电流速断保护虽然可以成为线路的主要保护措施，但却无法实现对于下级线路的有效保护。因此，在实际配置继电保护系统时，一般会采取三段式或两段式的继电保护措施，将多种继电保护技术集合在一起使用。一般情况下，是将时限电流速断保护视为线路主保护，定时限过电流保护为后备保护，瞬时电流速断保护为辅助功能性的保护措施。
六、结语
综合来看，继电保护装置对于城市电网10kV配电系统的重要性无需多言，10kV配电系统的特殊性质决定了其稳定运行需要继电保护装置的可靠保护。电力企业需要正确认识到继电保护装置的实用价值，通过多种途径实现继电保护技术的提升，加强对于硬件设备的质量监督。同时，电力企业还应当确保继电保护装置的安全合理性，且需要对各项定值进行严密的计算，并在日常工作中落实各项维护、检修措施，确保所采取的继电保护措施可以发挥出实用价值。
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论文作者:王博文
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
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