摘要：电能是人们生活和企业生产所需要的重要的能源，配电网担负着从发电厂向电能用户输送电能的责任。因此保证电网运行的可靠性和安全性直接关系到电力用户的用电效益。本文对10kV分段母线应配置的继电保护进行介绍。本文在分析继电保护特性的基础上，结合实际工作经验，提出了相应的保护措施。
关键词：10kV电力系统；继电保护；零序电流保护
1引言
随着城市化进程的不断深化，城市和农村配电网的改造也正在进行，在扩大电网容量，智能控制技术研究、电网结构优化发展的方面达到比较良好的水平。但在配电网的实际运行中，由于各种因素的影响，容易出现各种问题，短路故障是较为常见的故障之一。大量实践证明，继电保护装置能显著提高配电网的经济性和稳定性。因此，有必要以此为出发点，就保护10kV配电网安全运行进行思考研究。
电力系统由发电、变压器、配电网和用电等几个环节组成。在电力系统中，各种电气设备通过电路紧密相连。由于电力网络要覆盖我国大部分地区，操作环境极其复杂，受各种人为因素和自然因素的影响，电力网络故障的发生是不可避免的。由于电力系统的特殊性，上述的几个环节应该相互联系和平衡，不能缺少一个环节，所有的环节几乎同时进行。电力系统中的任何事故都可能对电力系统的运行产生重大影响。由于一次系统和两次系统都包含在10kV系统中。此外，由于一次系统相对比较简单直观，所以比较容易进行考虑和设置。但是二次系统相对比较复杂，这二次系统包括大量的两次电路、继电保护装置和自动装置。所谓继电保护装置，是指在供电系统中对一次系统进行测量、监视、保护和控制的一套专用自动装置。为保证10kV供电系统能够正常运行，必须要设置继电保护装置。
2、10kV系统的继电保护
2.1继电保护装置的设置要求
依据所规定的企业10kV供电系统的标准规范，在10kV的配电变压器、供电线路和分段母线上要安装下面这几种继电保护装置：
2.1.110kV线路应配置的继电保护
10kV线路应设置过电流保护。当过电流保护的时间限制不大于0.5s到0.7s，而且没有要进行保护的要求，可以不安装电流保护装置。当瞬时电流速断保护满足不了选择性动作时，应安装有时限的电流速断保护装置。
2.1.2配电变压器应配置的继电保护
（1）当配电变压器容量小于400kVA时：一般采用高压熔断器保护；
（2）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，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护；对于内油浸式配电变压器还应装设气体保护；
（3）当配电变压器容量为800kVA及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护；对于油浸式配电变压器还应装设气体保护；另外尚应装设温度保护。
（1）当配电变压器容量在400KVA以下，使用高压熔断器来进行保护。
（2）当配电变压器容量在400至640kVA之间时，断路器用于高压侧的过电流保护。当过电流保护时间大于0.5s，电流速断保护也应安装。对于内油浸配电变压器，还需要另外安装气体保护装置。
（3）当配电变压器的容量是800kva以上，在安装过电流保护的基础上，当过电流保护时间在0.5s之上是，电流速断保护也应安装。对于油浸式配电变压器，还应安装温度保护装置，还应安装气体保护装置。
2.1.3分段母线应配置的继电保护
分段母线是不并列运行的，所以要安装电流速断保护装置，但只有当断路器闭合的时候，它将在关闭后自动释放。此外，还应安装过电流保护装置。若采用反时限过流保护，则应解除瞬动部分，而负荷等级比较低的配电站则可以不用安装。
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2.2继电保护装置的设置
2.2.1主保护和后备保护
10kV供电系统中的电气线路和设备应配备短路故障保护装置。短路故障的保护应包括主保护和后备保护，在有必要时候还可以增加辅助保护。当在同一位置或系统中的不同位置有两组保护装置时，其中一组保护装置更快，而另一组则较慢，也就是说，为了满足系统稳定性和设备的要求，可以用最快的速度去除受保护的设备和线路故障的被称为主保护。主保护器或断路器拒动时，用于排除故障保护，称为后备保护。后备保护不应被理解为二次保护，它也很重要。后备保护不仅在主保护动作不动作的情况下起到后备作用，而且在主保护已动作但未能切除故障部分时起到保护作用。此外，它还有另一个意思。为了使主保护动作具有快速选择性，主保护不能保护线路的全长，只有一部分线路受到保护。也就是说，有一个受保护的死区。这个死区必须由后备保护来弥补。后备保护包括近距离备份和远程备份。主保护器或断路器拒动时，由临时设备或线路保护实现的后备称为远程后备保护，发生故障的电气设备或线路的后备保护称为近后备保护。
2.2.2辅助保护
为了补充后备保护和主保护，或在主保护和后备保护失败时增加简单保护，称为辅助保护。另外，10kV系统可以安装在线路中安装电流保护装置，在配电变压器的电流保护（保护油浸式变压器根据其大小应考虑气体保护部分的安装）；高压母线应根据设定的实际情况进行电流保护。
3、10kV线路的三段式过电流保护装置
因为瞬时电流保护只能保护电力网中的一部分线路，不能充当电力线路的主保护，只能算是加速线路故障解决时间的辅助保护；电流速断保护是保护整条电路，可以作为线路的主保护，但不是作为另一个线路后备保护，定时限过电流保护；不仅可以作为后备保护电路（当作用时间短，也能够暂时作为主保护，而不用再安装电流速断保护。）也可以用于相下一阶段的后备保护，但对于故障排除时限较长。在正常情况下，为了保证线路的可靠有效保护，两级电流保护往往与瞬时电流速断保护（或轻微时限的限流保护）和限流过流保护相结合。
第一段电流保护是采用电流限时速断保护或采用瞬时电流速断保护，可根据具体情况确定。若用于变压器组接线，则宜采用瞬时电流速断保护。由于变压器高压侧的故障，变压器和线路切除的效果是相同的。此时，允许安装瞬时电流断开保护以消除变压器高压侧的故障。也就是说，它的保护范围可以保护到传输线的全长并延伸到变压器的高压侧。此时，电流保护的第一部分可以用作主保护。第二节通常采用限流过流保护作为后备保护，保护范围包括所有变压器和变压器组。通常，在保护线路相对较短时，电流保护的第一段采用限时电流速断保护作为主保护：第二节采用限时限流保护作为后备保护。
在实际应用中，三级电流保护也是十分常用的。是瞬时电流保护为第一阶段，以加快清除故障线路，作为辅助保护；限制电流速断保护最为保护的第二阶段，总长线路保护作为主保护：定时限过电流保护作为第三段保护，是线路的后备保护。今后10kV供电线路应选择两级或三级电流保护。
4.结束语
在电力系统中，10kV供电系统起着十分重要作用。能否稳定、安全、可靠地运行，直接关系到电力系统的正常运行和电力的顺利使用。电力系统由发电、变压器、配电网和用电等几个环节组成。在电力系统中，各种电气设备通过电路紧密相连。由于电力网络要覆盖我国大部分地区，操作环境极其复杂，受各种人为因素和自然因素的影响，电力网络故障的发生是不可避免的。由于电力系统的特殊性，上述的几个环节应该相互联系和平衡，不能缺少一个环节，所有的环节几乎同时进行。电力系统中的任何事故都可能对电力系统的运行产生重大影响。本文阐述了10kV系统的继电保护。重点分析了三级过流保护装置。希望能对行业有所帮助。
参考文献
[1]许卫军.继电保护在10kV线路中的应用[J].中国高新技术企业,2011(4):111-112.
[2]阙慧坚.浅谈10kV母线的继电保护[J].科技资讯,2008(18):48-51.
[3]柯汉.10kV电力系统中母线的继电保护[J].建材与装饰旬刊,2007(10):158-160.
[4]刘鼎.10kV母线的继电保护[J].电气技术,2006(2):48-51.
[5]沈丽名.简议10kV母线的继电保护[J].科技资讯,2009(2):146-146.
[6]吴立智,季小伟.10kV高压供电系统过流继电保护的智能化改造[J].通信电源技术,2011,28(4):70-72.
作者简介：石骏（1991-)，男，本科学历，助理工程师，主要从事继电保护工作。
论文作者:石骏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
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