10kV及以下配电线路二次保护

10kV及以下配电线路二次保护

(玉溪易门供电局云南省玉溪市651100)

摘要:电力配电线路的安全、稳定运行,为社会生产、生活的供用电提供了重要的保障。为了有效预防配电线路故障的发生,加强安全隐患的防范,采取有效的保护措施,基于此,本文结合10kV及以下配电线路的特点进行分析,了解其运供配过程中的安全隐患及其原因。然后采用二次保护措施,加强对配电线路运行的监测和控制,降低故障风险,保障配电线路的运行安全。

关键词:10kV及以下配电线路;二次保护;策略

前言:在电力系统当中,10kV及以下配电线路的应用较为广泛。但是受到内外部因素的干扰和影响,10kV配电线路在运行过程中存在诸多安全隐患,运行过程中的故障发生风险很高,并会产生巨大的负面效应,其危害性不容忽视。为了预防10kV及以下配电线路,需要加强对其的运行维护,将二次保护措施应用其中,为配电线路设备的安全运行提供保障。

1.10kV及以下配电线路运行过程中的安全隐患

1.1设备落后

在10kV及以下配电线路的建设过程中,往往需要权衡经济效益,在技术、设备等方面的投入不够,对于配电线路的输送功率和输送距离未能做出合理的规划。10kV及以下配电线路的施工布点比较广,线路相对较长,线路的绝缘保护有待提高。目前,在社会生产生活当中,用电量正在持续增加,10kV及以下配电线路的工作负荷越来越大,给安全运行带来了巨大的压力,并形成了安全隐患,容易引发安全事故。

1.2环境干扰

10kV及以下配电线路的分布范围较广,部分线路需要布设在乡村、山林、湖泊等环境中,地质环境复杂,同时还会受到当地气候条件的影响。在恶劣的环境、气候条件会对10kV及以下配电线路的安全运行形成干扰和妨碍,不可避免的要暴露在雨雪、大风与雷电当中,容易对线路和设备造成一定程度的损坏,进而引发故障。

1.3管理不到位

10kV及以下配电线路的规划建设不够科学、合理,加上地域比较分散、涉及面广,给管理工作增加了一定难度,日常的维护工作不能及时、到位,很难面面俱到,容易出现疏漏。电力线路的损耗与老化往往会持续增加和累积,最终会引发故障。只有及早的发现单相接地、短路、设备老化以及倒杆等问题,并有效予以处理,才能够防患于未然,需要对管理工作进行改进。该过程中,需要考虑到人为因素对于配电线路安全运行的影响。工作人员的专业技能和职业素养不高,对待工作不够认真、负责,施工过程未遵循统一标准、线路安装过程中出现疏忽,同样也会增加配电线路的安全隐患。

2.二次保护在10kV及以下配电线路中的应用

架空线路、电缆线路、开关类设备以及变压器是10kV及以下配电线路中的主要设备,各自发挥着重要的职能。为了保障10kV及以下配电线路安全、稳定的运行,需要对配电线路的设备的运行情况进行持续监测和控制。利用测量仪表、控制开关、自动励磁装置、继电保护装置以及绝缘监察装置等二次设备,对配电线路实施二次保护。将不同类型二次保护装置装设在配电线路中,能够及时检出异常运行以及故障情况,并迅速做出处理,保障供配电安全,减少由于故障所产生的危害性[1]。

2.1过电流保护

在配电线路的电流过大(超过预定最大值)的情况下,过电流保护装置能够及时作出判断,启动保护措施,就近处理故障,使断路器跳闸,切断故障点所在的局部电路,同时还能够维持其他线路的正常运行,可避免供配电工作受到影响。在过电流保护装置中,电流互感器和电流继电器之间的接线方式包括为完全星形接线(三相三继电器式)、不完全星形接线(两相两继电器式或两相三继电器式)以及两相一继电器电流差式接线等。

在三相三继电器式节点当中,需要应用到多种保护原件,能够准确的反映出短路情况,快速予以处理,最大程度上缩短停电时间,更好的保护原件,在尽可能短的时间内恢复配电线路的正常运行。两相式接线的原件应用较少,继电器接点少,避免出现错误接线。应用两相三继电器式接线,能够提高过电流保护装置的灵敏性,即使是细微的工作异常,均可以准确予以检出,即使采取保护措施。该过程中,过电流保护装置故障识别和保护动作能够保证同步性,避免出现动作的错误。在应用两相式接线的过程中主要用来检测相间短路故障。在未接互感器的单相线路当中,无法进行过电流保护。在两相差式接线当中,过电流保护装置对于不同短路电流的敏感性存在着一定差异,单相接地短路故障(第三相)无法检出。根据10kV及以下配电线路二次保护的实际需求,结合具体的故障问题,合理选择接线方式,寻求更好的过电流保护效果。而过电流保护分为定时限过电流保护和反时限过电流保护。定时限过电流保护(两相式接线)的动作时间是固定的,提前进行预设,不会受到短路电流变化的影响。反时限过电流保护则是根据故障电力的大小,相应的调整动作时间,故障电流大小和动作时间长短成反比,能够有效防止断路器误跳,进而达到保护效果[2]。

2.2电流速断保护

电流速断同样也是10kV及以下配电线路的二次保护措施,一旦检出线路运行异常或故障情况,可以在0.5s~0.7s内切断短路电流,起到保护的作用,一般应用于配电线路的首端,但不适用于线路其他部分。在电流速断保护的动作过程中,线路上发生短路等故障后。电流速断保护装置中的电流互感器能够将该故障检出,主要表现为测电流增大。在电流值不小于动作值的情况下,开启保护动作,跳闸切断故障电流。根据被保护线路末端短路时最大短路电流(Ik.max)以及可靠系数(Krel,根据电流继电器类型取值),按照,求取速断保护动作电流大小(Iqb),按照计算速断保护动作电流(Iqb)。电流速断保护装置有着固定的保护区,同样也存在无法被其保护的“死区”,一般需要配备应用过电流保护进行故障检测和处理,进而保护整个配电线路的运行安全。

2.4三段式电流保护

三段式电流保护是分段应用瞬时电流速断保护(Ⅰ段)、限时电流速断保护(Ⅱ段)以及过电流保护(Ⅲ段)等措施。其中第Ⅰ段和第Ⅱ段作为主保护,第Ⅲ段则作为后备保护。在第一段保护过程中,能够快速、准确的检出局部线路的故障,并具有一定的针对性。第Ⅱ段保护则是与Ⅰ段相互配合,完成对全线路的保护。而第Ⅲ段作为后备保护,在灵敏度方面存在着显著的优势。经过三段式电流保护,能够充分发挥三种保护方式的优势作用,并弥补各自的不足,从整体上提高其保护效果[3]。

2.4单相接地保护

在10kV及以下配电线路的单相接地保护当中,主要应用绝缘监察装置(三相五芯柱式电压互感器)、零序电流保护装置。出现零序电压、零序电流后,说明配电线路出现了单相对地短路故障,绝缘监察装置能够及时发出信号,进而启动保护措施。

结论:综上所述,10kV及以下配电线路在运行过程中,受到设备落后、环境干扰以及管理不到位等因素的影响,存在诸多安全隐患。线路故障的发生,会给社会生产生活带来极大的不便,并造成严重的损失。为了减少和避免线路故障导致的损害,在10kV及以下配电线路中应用二次保护措施,通过过电流保护、电流速断、三段式电流保护以及单相接地保护。有效处理各类线路故障,为10kV及以下配电线路安全、稳定的运行提供保障。

参考文献:

[1]文载东,蔡久源.10kV及以下配电线路运行管理与检修[J].民营科技,2014(11):12-12.

[2]周晓东.10kV及以下配电线路运行维护及新型检修技术应用探讨[J].低碳世界,2017(12):32-33.

[3]李刚,徐军.浅谈10kV及以下配电线路的运行维护及检修[J].科技创新与应用,2016(4):161-161.

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