配网线路保护配置
陈月辉
（大丰市供电公司 江苏 大丰 224100）
摘 要： 随着我国社会经济的飞速发展，对电力能源需求的不断增长，配网线路的负荷不断增大，配网的继电保护面临新的挑战，从配电线路继电保护及自动装置的现状出发，对继电保护及自动装置运行进行讨论。
关键词： 电力系统；配电线路；继电保护
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1110158－01
1 配电网络的现状
配电网一般指中低压（35KV 及以下）的送电网络，本地区主要由20KV 和10KV 组成，其中10KV 为骨干，加上开闭所、开关站、电缆分支箱、配电变压器等组成，随着地方经济的飞速发展，特别是城市配电网络（简称城网），造成配网保护定值难设置的原因，一是配电变压器由过去的100-250KVA 为主的配变发展到了以500-800KVA 为主，个别的达到了1000KVA ；二是变压器的布点由过去的一条线路10多台，发展到了40多台，有些配变变在变电所的围墙外，线路送电时的合闸涌流已远远大于线路理论计算电流值，三是配网主干线导线由过去的LGJ-95发展到了LGJ-300，还有因系统的短路容量和系统阻抗都有了很大的变化，因系统稳定性要求，保护时限时间限额小于0.5S ，时间级差只能取0.3S ；四是在运行方式组合上，存在环网运行、开环运行，不同变电所间的手拉手运行等，这些都对保护定值的整定计算、上下级线路定值的配合增加了较大的难度。
2 配网继电保护的分类和原理
在系统中，设备只要出现短路故障，内阻立即下降，电流同时增大，电压同时下降。利用这个原理，测量电流的就组成了速断保护、定时限过电流保护和过电流保护等，测量电压的就组成了过电压保护、低电压保护、单相接地保护，既反映电流又反映电压的就组成了复合电流电压保护等。继电保护装置是对供电系统中受保护的电力元器件，配网中就是配电线路的电流和电压实时监测，当运行中的线路发生故障和非正常运行情况，当流过线路的电流超过预先设定的数值时，保护装置经其特有的逻辑判断运算后向断路器发出跳闸指令。对保护装置的基本要求是准确性、选择性、快速性、可靠性，及时将故障元件从电力系统中切除，隔离故障，使设备正常的部分迅速恢复供电。
3 配电系统继电保护的种类和功能
3.1 电流速断保护。短路电流幅值大幅增加，达到保护整定值时，保护瞬时动作的电流保护，称作电流速断保护。电流速断保护具有简单可靠，动作迅速的优点，因而得了广泛的应用。缺点是不能保护线路的全长，并且保护范围受到系统容量和运行方式变化的影响。当被保护线路的长度较短时或运行方式变化较大时，速断保护有可能没有保护范围或灵敏度时，则该保护就不能选用。另外，配网上较特殊的就是靠近电源点出现大容量配变，此时就要核算速断保护要躲过配变低压侧金属性三相短路的情况。配网线路的速断保护还要考虑开关合闸时变压器的涌流，此值往往比速断电流还大，造成开关送电时速断保护动作。如我公司10KV 市政线送电时就遇到此问题，检查微机保护故障采样值，四次动作电流分别为2.5KA 、2.9KA 、2.8KA 、2.8KA ，此时保护整定值为限时速断1400A ，0S 。显然，合闸涌流远大于保护整定值，考虑到此线路长度仅3KM ，配变容量达10200KVA ，若忽略线路阻抗，理论上送电时线路高达3.9KA ，根据合闸涌流快速衰退特性，将速断保护增加0.1S 时限，经实际运行考验，保护运行良好。由此可见，随着城网容量的不断增加，对采样记忆型微机保护的速断保护应增加适当的延时，以躲过线路变压器的励磁涌流，保证配网的正常运行。
3.2 限时速断保护。限时速断保护，由于电流速断保护不能保护本线路的全长，所以增加一段带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护
范围以外的故障，同时也是速断保护的第一后备保护，当短路电流幅值大
幅增加，达到保护整定值时，保护带时限动作的电流保护，称作电流速断保护。该保护同样简单可靠，动作较迅速。问题是受系统上级时限的限制，很多地方该保护不能选用。
3.3 过电流保护。按照躲开最大负荷电流来整定的保护，称作过电流保护。该保护作为本线路速断保护（限时速断保护）拒动时的近后备保护，是配网线路必备保护。
3.4 自动重合闸装置。当保护装置动作跳开断路器后，该装置自动令断路器进行一次（有些地区配网设有多次自动得合设施）合闸，恢复了概率约70%的线路瞬时故障消除后的正常供电。该装置能自动对开关跳闸进行一次重合，当线路是永久性时开关跳开后就不再启动，手动合闸在故障线路上不启动。当线路正常运行后再出现故障时，该装置又能自动进行以上的工作。另外现在配网带电作业较多，需要投退重合闸压板频繁，而变电所大多无人值班，应充分利用装置上软压板功能，监控人员在远方根据需要随时操作此压板。
3.5 反时限过电流保护。根据故障电流大小具有不同延时。电流达到速断时，瞬时动作；电流再小一点就延时动作，既有电流速断、限时电流速断，又有过电流保护等功能的装置，称作反时限过电流保护。该装置优点是简单紧凑，相当于过电流的N 套保护。缺点是与上级保护配合困难，本保护装置故障，只能依靠上级保护来切除故障。
3.6 前后加速保护。当手动或自动重合闸于故障线路时，不经保护装置延时，直接跳开故障线路的装置，称作后加速保护。配网运行中，后加速不能躲过合闸涌流，故不能选用。运行中线路发生故障，不经保护装置延时，直接跳开故障线路的装置，称作前加速保护。
3.7 低频减负荷装置。变电所公用自动装置，当系统频率降到设定值时，延时切除指定的线路。
3.8 单相接地保护。当配网发生单相接地时，因中性点不接地或小接地系统，不能形成故障电流，该保护动作发出接地信号，供监控人员（值班员）人工拉路进行查找，规程规定单相接地时后允许运行时间二小时。如拉路找到故障线路，建议不再运行，此时某种情况下安全风险相当高。
3.9 低电压闭锁过电流保护。当过电流保护不能满足其动作灵敏度和过负荷电流时，可采用低电压闭锁过电流保护。
4 结论
配网在电力系统中直接面对绝大多数客户群（除高压直供用户外），能否安全经济可靠运行，不单是供电企业对客户优质服务的体现，更是关系到社会稳定、人民安居乐业，影响到地方工农业发展重要因素。而正确选用和配置配网系统的继电保护及自动装置，是保证配网系统的安全运行的基本保证。选用和配置的好，就能迅速准确地切除或隔离故障，最大限度地使无故障设备正常运行，否则就会扩大故障，造成用户的设备损坏、产品报废，甚至人员伤亡事故的发生。
参考文献：
[1]GB50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范. [2]GB14285-2006继电保护和安全装置技术规程.
[3]GB7261-2008继电保护和安全自动装置基本试验方法. [4]DL/T624-1997继电保护微机型试验装置技术条件.
配网线路保护配置
陈月辉
（大丰市供电公司 江苏 大丰 224100）
摘 要： 随着我国社会经济的飞速发展，对电力能源需求的不断增长，配网线路的负荷不断增大，配网的继电保护面临新的挑战，从配电线路继电保护及自动装置的现状出发，对继电保护及自动装置运行进行讨论。
关键词： 电力系统；配电线路；继电保护
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1110158－01
1 配电网络的现状
配电网一般指中低压（35KV 及以下）的送电网络，本地区主要由20KV 和10KV 组成，其中10KV 为骨干，加上开闭所、开关站、电缆分支箱、配电变压器等组成，随着地方经济的飞速发展，特别是城市配电网络（简称城网），造成配网保护定值难设置的原因，一是配电变压器由过去的100-250KVA 为主的配变发展到了以500-800KVA 为主，个别的达到了1000KVA ；二是变压器的布点由过去的一条线路10多台，发展到了40多台，有些配变变在变电所的围墙外，线路送电时的合闸涌流已远远大于线路理论计算电流值，三是配网主干线导线由过去的LGJ-95发展到了LGJ-300，还有因系统的短路容量和系统阻抗都有了很大的变化，因系统稳定性要求，保护时限时间限额小于0.5S ，时间级差只能取0.3S ；四是在运行方式组合上，存在环网运行、开环运行，不同变电所间的手拉手运行等，这些都对保护定值的整定计算、上下级线路定值的配合增加了较大的难度。
2 配网继电保护的分类和原理
在系统中，设备只要出现短路故障，内阻立即下降，电流同时增大，电压同时下降。利用这个原理，测量电流的就组成了速断保护、定时限过电流保护和过电流保护等，测量电压的就组成了过电压保护、低电压保护、单相接地保护，既反映电流又反映电压的就组成了复合电流电压保护等。继电保护装置是对供电系统中受保护的电力元器件，配网中就是配电线路的电流和电压实时监测，当运行中的线路发生故障和非正常运行情况，当流过线路的电流超过预先设定的数值时，保护装置经其特有的逻辑判断运算后向断路器发出跳闸指令。对保护装置的基本要求是准确性、选择性、快速性、可靠性，及时将故障元件从电力系统中切除，隔离故障，使设备正常的部分迅速恢复供电。
3 配电系统继电保护的种类和功能
3.1 电流速断保护。短路电流幅值大幅增加，达到保护整定值时，保护瞬时动作的电流保护，称作电流速断保护。电流速断保护具有简单可靠，动作迅速的优点，因而得了广泛的应用。缺点是不能保护线路的全长，并且保护范围受到系统容量和运行方式变化的影响。当被保护线路的长度较短时或运行方式变化较大时，速断保护有可能没有保护范围或灵敏度时，则该保护就不能选用。另外，配网上较特殊的就是靠近电源点出现大容量配变，此时就要核算速断保护要躲过配变低压侧金属性三相短路的情况。配网线路的速断保护还要考虑开关合闸时变压器的涌流，此值往往比速断电流还大，造成开关送电时速断保护动作。如我公司10KV 市政线送电时就遇到此问题，检查微机保护故障采样值，四次动作电流分别为2.5KA 、2.9KA 、2.8KA 、2.8KA ，此时保护整定值为限时速断1400A ，0S 。显然，合闸涌流远大于保护整定值，考虑到此线路长度仅3KM ，配变容量达10200KVA ，若忽略线路阻抗，理论上送电时线路高达3.9KA ，根据合闸涌流快速衰退特性，将速断保护增加0.1S 时限，经实际运行考验，保护运行良好。由此可见，随着城网容量的不断增加，对采样记忆型微机保护的速断保护应增加适当的延时，以躲过线路变压器的励磁涌流，保证配网的正常运行。
3.2 限时速断保护。限时速断保护，由于电流速断保护不能保护本线路的全长，所以增加一段带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护
范围以外的故障，同时也是速断保护的第一后备保护，当短路电流幅值大
幅增加，达到保护整定值时，保护带时限动作的电流保护，称作电流速断保护。该保护同样简单可靠，动作较迅速。问题是受系统上级时限的限制，很多地方该保护不能选用。
3.3 过电流保护。按照躲开最大负荷电流来整定的保护，称作过电流保护。该保护作为本线路速断保护（限时速断保护）拒动时的近后备保护，是配网线路必备保护。
3.4 自动重合闸装置。当保护装置动作跳开断路器后，该装置自动令断路器进行一次（有些地区配网设有多次自动得合设施）合闸，恢复了概率约70%的线路瞬时故障消除后的正常供电。该装置能自动对开关跳闸进行一次重合，当线路是永久性时开关跳开后就不再启动，手动合闸在故障线路上不启动。当线路正常运行后再出现故障时，该装置又能自动进行以上的工作。另外现在配网带电作业较多，需要投退重合闸压板频繁，而变电所大多无人值班，应充分利用装置上软压板功能，监控人员在远方根据需要随时操作此压板。
3.5 反时限过电流保护。根据故障电流大小具有不同延时。电流达到速断时，瞬时动作；电流再小一点就延时动作，既有电流速断、限时电流速断，又有过电流保护等功能的装置，称作反时限过电流保护。该装置优点是简单紧凑，相当于过电流的N 套保护。缺点是与上级保护配合困难，本保护装置故障，只能依靠上级保护来切除故障。
3.6 前后加速保护。当手动或自动重合闸于故障线路时，不经保护装置延时，直接跳开故障线路的装置，称作后加速保护。配网运行中，后加速不能躲过合闸涌流，故不能选用。运行中线路发生故障，不经保护装置延时，直接跳开故障线路的装置，称作前加速保护。
3.7 低频减负荷装置。变电所公用自动装置，当系统频率降到设定值时，延时切除指定的线路。
3.8 单相接地保护。当配网发生单相接地时，因中性点不接地或小接地系统，不能形成故障电流，该保护动作发出接地信号，供监控人员（值班员）人工拉路进行查找，规程规定单相接地时后允许运行时间二小时。如拉路找到故障线路，建议不再运行，此时某种情况下安全风险相当高。
3.9 低电压闭锁过电流保护。当过电流保护不能满足其动作灵敏度和过负荷电流时，可采用低电压闭锁过电流保护。
4 结论
配网在电力系统中直接面对绝大多数客户群（除高压直供用户外），能否安全经济可靠运行，不单是供电企业对客户优质服务的体现，更是关系到社会稳定、人民安居乐业，影响到地方工农业发展重要因素。而正确选用和配置配网系统的继电保护及自动装置，是保证配网系统的安全运行的基本保证。选用和配置的好，就能迅速准确地切除或隔离故障，最大限度地使无故障设备正常运行，否则就会扩大故障，造成用户的设备损坏、产品报废，甚至人员伤亡事故的发生。
参考文献：
[1]GB50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范. [2]GB14285-2006继电保护和安全装置技术规程.
[3]GB7261-2008继电保护和安全自动装置基本试验方法. [4]DL/T624-1997继电保护微机型试验装置技术条件.