摘要：在当今阶段，我国电力系统中主要的配电高压是10kV，因此对于10kV配电系统的继电保护展开全面的研究对于我国电力行业的发展具有十分重要的意义。本文首先介绍了10kV配电系统继电保护的基本技术，然后详细的分析了10kV配电系统继电保护的相关设备装置以及提升设备性能的方法措施，以期促进我国电力行业的进一步发展。
关键词：10kV；配电系统；继电保护
1 10kV配电系统继电保护的基本技术要求
随着我国经济的发展与技术的进步，我国对于电力能源的需求也越来越大。随着电能消耗的持续性增加，给电力系统带来了较大的运行负担，各地区电力系统运行事故的数量也在不断的增加，造成了十分严重的经济损失，对我国经济的发展与社会的进步带来了较大的影响。在综合分析了电力系统的运行故障以后发现，大多数的故障都是因为电力设备元件发生故障时，继电保护装置无法及时的进行自动化的调节，进而导致了系统故障得不到有效的控制，使得电力系统的故障的影响进一步增大。通常情况下，10kV配电系统运行过程中常见的故障包括了：电压电力相位角发生变化、电流变化过大或者是电压变化过大等。科学有效的继电保护装置能够进一步降低系统故障的发生概率，提升电力系统的稳定性与可靠性。10kV配电系统的继电保护装置通常是由测量、执行以及逻辑三个部分组成的，其是确保电力系统安全稳定运行的重要保障。10kV配电系统继电保护装置能够实现对一定区域内配电系统的有效保护，当系统出现故障时，继电保护装置能够对故障的类型进行自动的识别，并且采取最佳的应对方案，将系统故障的影响控制在最小的范围以内。通常情况下，继电保护装置会根据故障的具体类型自动断开故障影响范围内的系统线路，从而避免故障对线路中其他部分的影响。因此在10kV配电系统中，继电保护装置是不可缺少的重要部分，对于整个系统的稳定运行有着十分重要的影响。
2 10kV系统的继电保护装置
2.1继电保护装置的设置要求
⑴10kV线路需要的继电保护装置
在10kV线路中，需要安装电流保护装置。如果过电流保护的时间限制在0.7s以内，并且对于线路保护配合没有其他的要求，那么可以不设置电流速断装置。对于一些比较重要的变配电线路应当安装瞬时电流速断保护装置，确保在遭遇故障时系统能够快速的断开电路的连接，如果瞬时电流速断装置无法满足系统的选择性动作保护要求，那么应当加装带时限的电流速断保护装置。
⑵配电变压器应配置的继电保护
在10kV配电系统运行的过程中，根据配电器的具体容量需要采取不同的继电保护方式。通常情况下，对于容量低于400kVA的配电器，应当采用高压熔断器来保护电路；如果配电器的容量超过400kVA低于630kVA，那么应当在电路高压侧安装断路器，实现对电流的有效保护。当电路中的过流保护时限低于0.5s时，并且还具备电流的速断保护时，为了确保油浸式变压器的安全，还要做好气体保护；如果配电器的容量在800kVA以上，那么应当安装电流保护装置，并且在必要的情况下还要安装温度保护设备。
⑶分段母线应配置的继电保护
在电力系统中，对于一些不并列运行的分段母线，应当采用电流保护速断，但是这一保护装置只能够在断路器合闸的瞬间使用，当完成合闸以后应当自动解除保护；除此之外，还应当装设过流保护，对于反时限过电流保护方式，应当解除其瞬动部分。
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2.2继电保护装置的设置
⑴主保护和后备保护
在10kV供电系统中，需要针对电气设备以及电力线路安装相应的故障保护装置，所安装的故障保护装置主要是针对线路中的短路故障。通常情况下，短路故障保护由主保护、后备保护以及辅助保护等多个部分组成。在同一个系统中，如果同时安装了两台保护装置时，那么动作较快的一套保护装置就是主保护装置，而动作较慢的就是后备保护装置。之所以这么分类是因为在遭遇故障时动作较快的保护设备能够较快的针对故障类型采取相应的保护动作，有效的确保了线路的稳定。当主保护或者断路器拒动时，需要对故障进行切除，而对于故障进行切除的保护就是后备保护。后备保护并不是次要保护，其同样是一种十分重要的保护系统，当主保护未能够及时的采取保护动作时后备保护能够及时的弥补，从而确保整个系统的稳定与可靠。除此之外，后备保护在线路中还承担着保护线路死区的重要责任。主动保护装置在运行的过程中为了能够具备一定的选择性，因此对于电力线路的保护存在一定的漏洞，这些遗漏的位置就是所谓的死区，主保护无法实现对死区的保护，而利用后备保护能够实现对死区的有效保护，确保整个系统的稳定运行。
⑵辅助保护
辅助保护是为了补充主保护以及后备保护而设置的，在电力系统运行的过程中，当主保护与后备保护的运行性能无法满足电路保护的要求时就需要增设辅助保护装置。
3 10kV配电系统继电保护的改进措施
伴随着我国经济的发展与社会的进步，我国电力行业的发展十分迅速，基本已经在全国范围内实现了电网的覆盖，城乡配网线路大多数都是以10kV为主。农村以及乡镇电力系统因为远离城区，因此其检修往往也不够到位，为了确保乡村电力系统的稳定与可靠，需要进一步改进配电系统的继电保护装置，提高系统的保护性能。目前，我国10kV继电保护主要是通过电流速断、过流以及三相一次重合闸等部分组成，现有的继电保护系统在遭遇故障时能够及时的采取快速的应对措施，但是其在电力系统中无论是灵敏性还是稳定性都存在着较大的不足，这也是未来电力系统发展亟需解决的问题。
3.1加强对电流速断保护技术的研究
目前，国内10kV配电系统的继电保护装置能够在10s以内实现对线路故障区域线路的切断，实现对故障的给。但是在实际的应用中，因为受到装置限时动作的影响，实际的切断时间往往会比设计的时间迟3至5s，而这短短的几秒钟就可能会导致故障影响范围的进一步扩大，导致故障造成的经济损失进一步扩大。因此在未来一段时间的研究内，对于电流速断保护技术的研究将是电力系统继电保护的研究重点。相关的技术人员需要研究如何提高继电保护装置的运行性能，缩短线路切断时间。
3.2实现继电保护的智能化建设
近年来，随着智能电网建设速度的健康，继电保护的智能化建设也受到了越来越多的关注。在继电保护系统运行的过程中，实现继电保护的智能化不但降低配电系统在管理上的资源消耗，而且也为其他各项技术的运用提供广阔的技术空间。近年来，人工智能技术如遗传算法、进化规划、神经网络、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域的应用也逐步开始。10kV配电系统中继电保护技术的运用离不开网络技术的支持，网络技术的应用不但为继电技术提供了可操作检查的直观空间范围，也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障，这也正是继电技术开放性发展的必然要求。同时，10kV配电系统继电保护技术还要充分利用网络技术的高速运算能力，以及完备的存贮记忆能力，使其在速动性、可靠性方面均优于传统的常规继电保护。
结语：在电力系统中，继电保护装置的性能直接关系着配电系统的运作状况，只有确保继电保护装置的可靠才能够确保配电系统的长期稳定运行。在10kV配电系统中，相关的设计人员需要根据电力系统的实际状况选择合适的继电保护方式与保护装置，不仅要确保装置的可靠性与灵活性，还要进一步确保继电保护系统的速动性与智能化，最大程度上确保10kV配电系统运行的稳定与可靠。
参考文献：
[1]郭志峰.10kV配电系统继电保护现场调试的常见问题分析[J].企业文化旬刊,2015,25(8):159-160.
[2]赵芳.关于10kV配电线路继电保护的探析[J].文摘版:工程技术,2015,10(33):112-112.
论文作者:刘飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/7
标签：保护装置论文; 系统论文; 继电保护论文; 故障论文; 电力系统论文; 继电论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第23期论文;