10kV中输电线路的继电保护基本配置及保护策略

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:王冰 李晨 王琦
[导读] 摘要:随着经济的不断发展和社会的不断进步,人们的生产和生活遂平日益提高,为电力事业的发展提供了广泛的空间和前景。
        国网山东省电力公司昌邑市供电公司  山东昌邑  261300
        摘要:随着经济的不断发展和社会的不断进步,人们的生产和生活遂平日益提高,为电力事业的发展提供了广泛的空间和前景。但是在电力事业不断兴起和广泛建设的同时,输电线路中存在的各种安全问题也逐渐暴露出来,为人们的用电安全和生命财产构成较为严重的威胁。为此,在电网输电线路中配置继电保护成为电力企业普遍使用的预警和保护手段。继电保护的广泛使用是对输电安全的一种保证,其具体的配置方式和保护价值将在下文中进行进一步的探讨。
        关键词:10KV;输电线路;继电保护;配置;保护
        引言
        随着经济的不断发展,人们对电力的依赖性也越来越大,对供电的质量和持续供电能力的要求也不断提高。10kV 线路作为居民及小工业的主要供电途径,其供电可靠性对经济发展有直接的影响。为保障 10kV 线路的供电可靠性,电力安全保护装置也在不断的优化升级,10kV输电线路中的继电保护装置就是为了保障可靠供电而出现的一种保障设备。鉴于继电保护在 10kV 输电线路中的重要作用,本文将重点分析其基本配置及保护策略。
        一、10kV输电线路继电保护的基本配置
        1.1 故障信号监视装置
        10kV输电线路的继电保护主要有速断保护和过流保护,依靠是根据电流的变化来判断线路是否有故障。但是如果故障是单相接地故障的话,目前采取的方式是发信号,当监视装置发出故障信号后,通过检修巡视人员就对故障线路进行检查找出故障点所在位置,从而及时解决故障问题,保障线路运行及人们的用电安全。如果电网的出线较多,可以采用有选择性的小电流接地选线系统对故障线路进行判断。
        1.2 过负荷保护装置
        当电力用户数量过多时,一些输电线路就会产生过负荷运转的情况进而增加故障风险,此外,10kV输电线路的架空混合也会导致过负荷现象的发生,为了避免10kV输电线路出现过负荷运行的情况,需要加装专门针对过负荷保护的继电装置,当出现电量较大超出输电线路负荷的情况时,过负荷继电保护装置就会自动发出预警信号,同时作出切断线路的动作,从而保证整个输电线路的安全性。
        1.3 电流保护装置
        电流保护主要采用两相式的阶段性保护方法,也就是对电流采取分段控制措施,从而防止出现相间短路的情况。两相式的电流保护方法可以将电源保护分为两段进行保护,一段是速断保护,另一段是过电流保护,这样可以起到理想的电流保护作用,如果10kV输电线路有特殊的需要还可以在以上两段保护的基础上再增加一段速断保护,这样就由两相式的电流保护升级为三段式的电流保护,可以为用户提供多重保护,安全风险大大降低。上述两种电流保护装置都是阶段式单侧电源保护的两种常见方式,不适用于双侧电源的电流保护,为了满足双侧电源的用电安全保护要求,需要采取阶段式的电压保护方法,也就是同时设置电压保护和阶段式电流保护,具体的联动方式需要结合阶段电路的配置方向决定。
        二、10kV输电线路继电保护策略
        2.1设置方向元件
        防线电流通常具有一定的继电保护功能,因此,在实际情况中可以借助其保护原理,适当在10kV输电线路中加装方向元件,以提高线路的保护水平。

设置方向元件能够在一定程度上代替电流保护方式,但是由于在输电线路中加装方向元件是一项较为复杂的工艺,对施工技术、环境、后期维护等工作的要求相对较高,且施工成本也较高,因此,在使用该种方式的时候需要考虑其对单侧电源、双侧电源的不同影响,避免对电源的动作产生影响,以免“得不偿失”,避免提高线路的维修风险。
        2.2横纵联差动
        横纵联差动保护方式在线路中的保护作用相对较为明显,其能够准确、及时地将故障线路切断,保证线路的安全性,且该方式对技术、环境、维护等工作的要求并不高,与其他方式相比较,该种方式具备较为明显的优势。但是该技术并不是“完美无瑕”的,其也有一定的缺点。比如:将横纵联差动保护装置安装在线路中,除了要保存原本的继电保护装置外,还要在此之上设置三段式电流保护装置,由此可见,虽然对线路进行继电保护,但是相应地成本也增加了,对于10kV线路来说,由于线路较多较长,需要投入的成本会增加很多。此外,若是在纵联电路中采用横纵联差动保护方式,则无需额外设置装置,且该装置的灵敏度非常高,反应的时间较短,能够快速对故障做出判断,提高对线路的保护效率,因此,在一些线路较长、双回线路中,通常会采用纵联继电保护的方式来进行线路保护,及时准确、灵敏快速地对线路做出保护动作。
        2.3有无时限动作
        面对超负荷运行的情况,需要对10kV输电线路做好继电保护工作。若是线路中出现过负荷的现象威胁到人们的财产安全和生命安全,则继电保护装置可以通过有无时限动作来对线路进行保护,且该保护方式能够在较短的时间内做出反应,并发出相应的故障信号,在短时间内跳闸或直接切断线路,从而保证用电的安全。此外,有时限继电保护的反应时间相对于无时限继电保护装置反应时间来说较长,约0.5s,而无时限继电保护的反应时间约0.1s。10kV输电线路与其他高压线路相比,其所承担的负荷相对较小,因此其动作的灵敏度要更高,因此,对于10kV输电线路来说,有无时限继电保护方式基本上可以满足实际保护需求,是现阶段较为常见的继电保护方式之一。
        三、结语
        在电力体制改革不断深化,电力技术不断发展,是促进我国社会经济发展的一个重要的助力。对规模越来越大的输电网络和输电线路来说,如何保证其在输电的过程中保证电力运行的安全以及在个人和企业能够安全、放心地用电是值得我们重视的。在电力运行的过程中,要对输电线路进行实时的监视及时预警,灵敏、快速地做出相应的动作,隔离危险,将危害发生的概率降到最低点,保护人们的生命和财产的安全,为社会经济的发展提供向前的推动力。
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