染雾城市电网10kV配电系统继电保护的分析探讨论文 篇一
继电保护是城市电网10kV配电系统中的重要组成部分，它的作用是在电网故障发生时迅速切除故障部分，保护电网的安全稳定运行。本文将对城市电网10kV配电系统继电保护的原理、分类、工作方式以及存在的问题进行分析探讨。
首先，继电保护的原理是基于电流、电压、功率等参数的测量和比较。当电网发生故障时，继电保护装置会对故障电流或电压进行实时监测，一旦监测到超过设定阈值的故障信号，继电保护装置会迅速切除故障部分，保护电网的正常运行。继电保护的分类主要包括过电流保护、差动保护、接地保护等，不同的保护类型适用于不同的故障情况。
其次，城市电网10kV配电系统的继电保护根据工作方式可分为定值保护和自适应保护。定值保护是根据电网的特点和故障类型设置的固定参数，一旦故障发生，保护装置会按照预设的参数进行动作。自适应保护是根据电网运行状况和故障特征实时调整参数，以适应不同情况下的保护需求。自适应保护具有更高的可靠性和适应性，能够更好地保护电网的安全运行。
然而，城市电网10kV配电系统继电保护存在一些问题。首先，由于电网运行状况的复杂性和多变性，继电保护的参数设置往往需要经验和专业知识，存在一定的主观性和不确定性。其次，继电保护装置的可靠性和响应速度对电网的安全运行至关重要，但是目前的继电保护装置普遍存在技术水平不高、响应速度较慢等问题。此外，城市电网10kV配电系统的继电保护还存在与其他保护设备的协调问题，不同的保护设备之间可能存在冲突或重复保护的情况。
综上所述，城市电网10kV配电系统继电保护的分析探讨论文中，继电保护的原理、分类、工作方式以及存在的问题是重要的内容。通过对这些内容的深入分析和探讨，可以为城市电网10kV配电系统的继电保护设计和运行提供理论依据和实践指导，进一步提升电网的安全性和稳定性。
城市电网10kV配电系统继电保护的分析探讨论文 篇二
第二篇内容
随着城市电网10kV配电系统的不断发展和升级，继电保护技术也在不断改进和完善。本文将对城市电网10kV配电系统继电保护的发展趋势、应用案例以及未来的挑战进行分析探讨。
首先，城市电网10kV配电系统继电保护的发展趋势主要体现在以下几个方面。一是智能化。随着人工智能和大数据技术的发展，继电保护装置将具备更强的智能化能力，能够实现自动识别故障类型和位置、自动调整参数等功能。二是通信化。继电保护装置将通过通信网络与配电自动化系统进行连接，实现实时监测和远程控制，提高电网的运行效率和可靠性。三是集成化。继电保护装置将与其他保护设备进行集成，形成一体化的保护系统，提高保护装置的协调性和整体性能。
其次，城市电网10kV配电系统继电保护的应用案例表明，继电保护技术在保护电网安全运行方面发挥了重要作用。例如，通过差动保护和接地保护等技术手段，可以快速切除故障部分，避免故障扩大和对电网造成更大的损失。同时，继电保护技术还可以实现对电网运行状态的实时监测和故障诊断，为电网的运维管理提供科学依据。
然而，城市电网10kV配电系统继电保护在面临一些挑战。首先，随着电网规模的不断扩大和电力负荷的增加，继电保护的工作负荷也在逐渐增加，对保护装置的性能和可靠性提出了更高的要求。其次，城市电网10kV配电系统中存在许多复杂的电网结构和故障类型，继电保护装置需要具备更强的适应性和灵活性。此外，城市电网10kV配电系统的继电保护还面临与新能源接入、智能电网建设等方面的协调问题，需要进一步研究和解决。
综上所述，城市电网10kV配电系统继电保护的分析探讨论文中，继电保护的发展趋势、应用案例以及未来的挑战是重要的内容。通过对这些内容的深入分析和探讨，可以为城市电网10kV配电系统的继电保护技术进一步提升和发展提供理论指导和实践经验。
城市电网10kV配电系统继电保护的分析探讨论文 篇三
城市电网10kV配电系统继电保护的分析探讨论文
【摘要】文章介绍了城市电网10kV配电系统在电力系统中的重要位置及城市电网10kV配电系统继电保护的基本类型，着重介绍了几种目前国内常用的电流保护：反时限过电流保护、定时限过电流保护、电流速断保护，并分析了各类保护装置的基本构成、保护范围、动作原理、配合方法、优缺点，给出了详细的整定计算过程。
【关键词】配电系统；继电保护；整定计算
城市电网10kV配电系统是电力系统发电、变电、输电、配电和用电等五个环节的一个重要组成部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到党政机关、工矿企业、居民生活用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。
一、城市电网10kV配电系统在电力系统中的重要位置
城市电网10kV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。例如，当系统中的某工矿企业的设备发生短路事故时，由于短路电流的热效应和电动力效应，往往造成电气设备或电气线路的致命损坏还有可能严重到使系统的稳定运行遭到破坏。为了确保城市电网10kV配电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。
二、城市电网10kV配电系统继电保护的基本类型
城市电网10kV系统中装设继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预报事故的发生，来达到提高系统运行的可靠性，并最大限度地保证供电的安全和不间断。
可以想象，在10kV系统中利用熔断器去完成上述任务是不能满足要求的。因为熔断器的安秒特性不甚完善，熄灭高压电路中强烈电弧的能力不足，甚至有使故障进一步扩大的可能；同时还延长了停电的历时。只有采用继电保护装置才是最完美的措施。因此，在10kV系统中的继电保护装置就成了供电系统能否安全可靠运行的不可缺少的重要组成部分。
在电力系统中利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如在城市电网10kV配电系统中应用最为广泛的是反映电流变化的电流保护：有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等，还有既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护；利用故障接地线路的电容电流大于非故障接地线路的电容电流来选择接地线路，一般均作用于发信号，在部分发达城市因电容电流较大10kV配网系统采用中性点直接接地的运行方式，此时零序电流保护直接作用于跳闸。
三、几种常用电流保护的分析
（一）反时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。这种保护方式目前主要应用于一般用户端的进线开关处保护，不推荐使用在变电站10kV出线开关处。
（二）定时限过电流保护
１.定时限过电流保护。继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。
２.继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性，上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般应用在电力系统中变配电所，作为10kV出线开关的电流保护。
３.定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
４.动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的'整定原则，是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动，而在最大负荷电流出现时不应动作。为此必须满足以下两个条件：
（1）在正常情况下，出现最大负荷电流时（即电动机的启动和自启动电流，以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等）不应动作。即：
Idz＞Ifh.max
式中Idz：过电流保护继电器的一次动作电流；Ifh.max：最大负荷电流
（2）保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后，保护装置有可能出现最大负荷电流，为保证选择性，已动作的电流继电器在这时应当返回。因此保护装置的一次返回电流If应大于最大负荷电流Ifh.max。即：
If＞Ifh.max
因此，定时限过电流装置电流继电器的动作电流Idz.j为：
Idz.j=（Kk.Kjx/Kf.Nlh）.Ifh.max
式中Kk：可靠系数，考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设。一般取为1.15～1.25
Kjx——由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时Kjx=1；如为三角形接线和两相电流差接线时Kjx=√3
Kf：返回系数，一般小于1；
Nlh：电流互感器的变比。
（三）动作时限的整定原则
为使过电流保护具有一定的选择性，各相临元件的过电流保护应具有不同的动作时间。各级保护装置的动作时限是由末端向电源端逐级增大的。可是，越靠近电源端线路的阻抗越小，短路电流将越大，而保护的动作时间越长。也就是说过电流保护存在着缺陷。这种缺陷就必须由电流速断保护来弥补不可。
（四）过电流保护的保护范围
过流保护可以保护设备的全部，也可以保护线路的全长，还可以作为相临下一级线路穿越性故障的后备保护。
四、电流速断保护
（一）电流速断保护
电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障，减小故障持续时间，防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。
（二）电流速断保护的构成
电流速断保护是由电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般不需要时间继电器。它是按一定地点的短路电流来获得选择性动作，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。
（三）瞬时电流速断保护的整定原则和保护范围
瞬时电流速断保护与过电流保护的区别，在于它的动作电流值不是躲过最大负荷电流，而是必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流。当在被保护线路外部发生短路时，它不会动作。
（四）瞬时电流速断保护的基本原理
瞬时电流速断保护的原理与定时限过电流保护基本相同。只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。
（五）略带时限的电流速断保护
瞬时电流速断保护最大的优点是动作迅速，但只能保护线路的首端。而定时限过电流保护虽能保护线路的全长，但动作时限太长。因此，它的保护范围就必然会延伸到下一段线路的始端去。这样，当下一段线路始端发
生短路时，保护也会起动。为了保证选择性的要求，须使其动作时限比下一段线路的瞬时电流速断保护大一个时限级差，其动作电流也要比下一段线路瞬时电流速断保护的动作电流大一些。略带时限的电流速断保护可作为被保护线路的主保护。
五、三（两）段式过电流保护装置
由于瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分，所以不能作为线路的主保护，而只能作为加速切除线路首端故障的辅助保护；略带时限的电流速断保护能保护线路的全长，可作为本线路的主保护，但不能作为下一段线路的后备保护；定时限过电流保护既可作为本级线路的后备保护（当动作时限短时，也可作为主保护，而不再装设略带时限的电流速断保护），还可以作为相临下一级线路的后备保护，但切除故障的时限较长。
目前在实际应用中，为简化保护配置及整定计算，同时对线路进行可靠而有效的保护，常把瞬时电流速断保护和定时限过电流保护相配合构成两段式电流保护。
六、结语
在城市电网10kV配电系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。随着电网规模的发展，为了确保10KV供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值。
【参考文献】
[1]崔家佩，孟庆，陈永芳，熊炳辉．电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M]．水利电力出版社，1993．
[2]方大千．实用继电保护技术[M]．人民邮民出版社，2003．
[3]吴潮辉．城市配电网规划探讨[N]．华南理工大学学报.
