城市电网10kv供电系统继电保护之

城市电网10kv供电系统继电保护之浅析

摘要：随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高，系统的网络结构和运行方式日趋复杂，对继电保护的要求也越来越高。本文分析了我国电力系统继电保护的基本内容，概述了继电保护装置评价指标，并对城市电网10kv供电系统继电保护的具体措施进行了详细的论述。关键词：继电保护；10kv供电系统；基本内容；保护装置

abstract: with the development of power system continues to expand the scale and the increasing level, network structure and the operation mode of the system is becoming more and more complex, the relay protection requirements are also getting higher and higher. this paper analyzes the basic content of relay protection in electric power system in china, summarizes the relay protection device evaluation index, and specific measures of city power grid 10kv power system relay protection are discussed in detail.

key words: relay protection; 10kv power supply system; basic content; protection device

中图分类号：u223

前言

城市电网配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不能完全避免的。

在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。因此，为了确保城市电网配电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。

1、继电保护的基本内容分析

可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。

继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小；但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成

系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此，在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。

2、继电保护装置评价指标概述

2.1 继电保护装置属于可修复元件，在分析其可靠性时，应该先正确划分其状态，常见的状态有：①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时保护装置退出运行。③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时，保护装置正确动作于跳闸的状态。④误动作状态。是指保护装置不应动作时，它错误动作的状态。例如，由于整定错误，发生区外故障时，保护装置错误动作于跳闸。⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时，它拒绝动作的状态。例如，由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。

2.2 目前常用的评价统计指标有

①正确动作率。即一定期限内（例如一年）被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。正确动作率=（正确动作次数/总动作次数）×100。

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统（如220kv与500kv）之间的对比情况，从中找出薄弱环节。

②可靠度r（t）是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间

（0，t）不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

③可用率a（t）是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t 正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间（0，t）连续的处于正常状态，而可用率则无此要求。

④故障率h（t）是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下，在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

⑤平均无故障工作时间mtbf 设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。

⑥修复率m（t）是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下，自时刻t以后每单位时间里修复的概率

⑦平均修复时间mttr 平均修复时间是修复时间的数学期望值。

3、10kv供电系统继电保护的具体措施

10kv供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。

3.1 10kv供电系统的几种运行状况

①供电系统的正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路

均在其额定状态下进行工作；各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况；

②供电系统的故障这种状况系指某些设备或线路出现了危及