10kV配电线路保护误动原因分析 张巍巍

10kV配电线路保护误动原因分析张巍巍

发表时间：2017-11-17T12:01:05.400Z 来源：《电力设备》2017年第19期作者：张巍巍

[导读] 摘要：随着我国经济的快速发展，电力系统的建设规模不断扩大，对10kV供电系统提出的要求越来越高、越来越严格，然而出现的各种故障也呈上升趋势，对社会经济发展和人们生活质量产生了一定的影响。

（国网河南省电力公司开封市祥符供电公司河南开封 475100）

摘要：随着我国经济的快速发展，电力系统的建设规模不断扩大，对10kV供电系统提出的要求越来越高、越来越严格，然而出现的各种故障也呈上升趋势，对社会经济发展和人们生活质量产生了一定的影响。目前，智能电网在我国正处于大规模建设阶段，一大批融合了新技术的智能二次设备相继投入电网运行，二次设备质量的参差不齐影响了继电保护的可靠动作。10kV线路保护误动，对于10kV电网来说是重大安全隐患，如果供电安全可靠性得不到保障就会引发严重的安全事故，因此，必须加强对10kV线路保护的运行管理，防止保护误动发生。

本文分析了10kV配电线路存在的问题，提出改进方案，为10kV配电线路正常运行提供保障。

关键词：10KV配电线路；保护误动；原因分析

引言

电力系统继电保护及自动装置主要是依据电力系统中电流、电压的变化作出相应动作，在设计前期，为尽可能提高逻辑运算结果的准确性，并没有过多地考虑涌流问题。但在电力系统运行过程中，发现励磁涌流对其稳定运行产生了很大的影响，特别是在10kV线路开关合闸过程，出现多起线路保护误动作事故。如果不采取措施解决变压器励磁涌流问题，将导致继电保护装置误动作，直接影响继电保护装置运行的稳定性，进而影响电能的输送，甚至威胁整个电力系统的安全稳定运行。

1 10kV线路保护存在的问题

在电网运行过程中，发生过多次10kV配电线路在停电或跳闸后恢复送电时，过流保护动作跳闸，自动重合闸不成功，手动试送过流保护又动作跳闸，经过全线路检查未发现任何问题，找不到故障点。研究发现，随着电网电力负荷的快速增长，10kV线路挂接的小容量配电变压器数量剧增，合10kV线路开关瞬间，各配电变压器产生的励磁涌流相互叠加，再加上电动机自启动电流等原因，造成线路保护动作跳闸而无法送电。

10kV线路一般采用三段式电流保护，即Ⅰ段瞬时电流速断保护、Ⅱ段限时电流速断保护、Ⅲ段过电流保护。作为配电线路的主保护，要求电流速断保护具有足够的灵敏度，无法完全按照躲过励磁涌流校验，因此，I段瞬时电流速断保护动作电流往往取值较小。当10kV线路长、分支线路多、挂接配电变压器多时，励磁涌流峰值很大，由于I段瞬时电流速断保护动作时限为0s，合闸后，励磁涌流起始值可能大于I 段瞬时电流速断保护装置定值，出现电流速断保护误动。

为躲过励磁涌流，整定计算时，在与主变后备保护定值匹配的前提下，可适当调大电流速断保护定值。研究表明，励磁涌流的大小将随时间增加而衰减，开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零，一般经过7～10个工频周波后，涌流即可衰减到可忽略的范围。当涌流衰减到零时，线路中的电流值接近线路的负荷电流，流过保护装置的电流为线路负荷电流。为防止励磁涌流引起保护误动作，可通过提高I段电流速断保护装置定值、延长动作时间来躲励磁涌流，通常在I段瞬时电流速断保护回路加入0.15～0.2s延时。

该方法的最大优点是不用大范围改造保护装置，只做简单修改定值，可有效避免电流速断保护误动。但存在如下问题：I段电流速断保护装置定值加大，影响灵敏度；延长动作时间，缩短保护范围，增加故障切除时间，在线路出口故障时将对变压器及10kV线路设备产生巨大危害。

对10kV配电线路检修作业结束后恢复送电时，保护跳闸及线路发生故障重合不良时，采取的措施是拉开10kV线路分歧开关，线路送电后，分别送各分歧开关，通过合理分段和分配负荷，控制一次合闸送电容量，分级送电，使I段瞬时电流速断保护躲过励磁涌流的冲击。但在实际操作过程中，拉分歧开关分别送电，需要大量作业人员相互配合，浪费人力且不安全。

2 防范措施

2.1基础防范

（1）加强检修人员的培训力度，提高生产一线人员的技术素质；

（2）选择设备时要认真审核厂家的资质，严把设备质量关，尽量统一设备型号，这样便于维护和管理。

2.2制度管理方面的措施

（1）严格把控好对设备的验收和管理，保证介入配电网的设备合格率，同时还要规范设备验收和交接关节，从基础环节做好制度规范。

（2）规范并完善缺陷管理制度、检修管理制度、停电审批制度，制定有效的闭环式管理机制，对配电网进行定期故障检查，及时排除设备缺陷，保证电网运行的平稳性，减少由于设备自身缺陷导致的配电网跳闸故障。

（3）及时的了解设备运行状况，制定合理的巡回检查机制，做到发现问题解决问题，不遗漏，降低隐患。

（4）落实好配电网各项管理规范，从细节做起，明确责任，完善工作标准。并且还要注重加强相应技术人员的各项管理意识以及个人素养，保证其能高质量、高效率的完成配电网中的各项工作任务，切实的提高供电网络的可靠性和平稳性。

2.3改进方案

2.2.1改进方案1

在10kV线路保护增加二次谐波制动闭锁保护功能，可在不改变原有定值的基础上，区别故障电流和励磁涌流。励磁涌流含有大量的二次谐波，变压器的差动保护就是利用这个特性，设定二次谐波制动来防止励磁涌流引起保护误动作。若在10kV线路保护中，增加二次谐波制动闭锁保护功能，当配电线路故障时，无二次谐波产生，不闭锁保护，但当配电线路中产生励磁涌流时，迅速闭锁线路保护功能，可避免由于变压器励磁涌流引起的保护误动作。

2.2.2改进方案2

随着电网建设的不断扩大，10kV配电系统所带负载不断增加，故障时短路电流也随之变大，当线路出口处发生短路时，短路电流很大，使变压器二次侧受到大电流冲击，因此，需要设置特殊段定值来闭锁重合闸。当线路出口故障时，短路电流可达到TA一次额定电流的