浅谈10kV变电所的保护

张婧

摘 要：在电力系统中，10kV变电所是非常重要的一部分，能否安全、稳定、可靠的运行，直接关系到整个电力系统运行的可靠性。为了确保10kV变电所正常运行，必须正确配置继电保护装置。

关键词：阵地供电系统；继电保护；10kV

1 10kV变电所的重要地位

电力系统是由各级电压的电力线路将发电厂、变配电所和电力用户联系起来的一个发电、变电、输电、配电和用电的整体。电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。习惯上，电网或系统往往以电压等级来区分。其中，10kV电网是覆盖最广的电网。它有10kV变电所和电力线路组成。因此，10kV变电所是电力系统中重要环节之一。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到用电的畅通、涉及到电力系统能否正常的运行。因此要全面理解相关标准和规程以及相应的国家标准和规范。

10kV变电所中包含一次回路和二次回路，一次回路比较简单、更为直观，在设置上比较容易；而二次回路相对比较复杂，并且二次回路包括了大量的保护装置、控制装置、监测装置和调节装置。为了确保10kV变电所的正常运行，必须正确地设置保护装置。所谓保护装置就是在10kV变电所中用来对一次系统进行保护的一套专门的自动装置。

2 10kV变电所的几种运行状况

（1）变电所的正常运行

变电所的正常运行是指系统中各种设备或线路均处于额定状态下工作；各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况。

（2）变电所的故障

变电所的故障是指某些设备或线路出现了故障，危及到设备本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况。

（3）变电所的异常运行

变电所的异常运行是指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障的运行状况。

3 10kV变电所保护装置的任务

10kV变电所保护装置的任务主要包括三方面：

（1）变电所运行正常时，保护装置能完整地、安全地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据。

（2）变电所中设备或线路出现故障时，保护装置能自动地、迅速地、有选择性的切除故障部分，保证非故障部分继续运行。

（3）变电所中出现异常运行状态时，保护装置能及时、准确地发出信号或报警，通知值班人员尽快做出处理。

不难看出，在10kV变电所中装设保护装置的主要任务是通过缩小事故范围或预报事故的发生，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的目的。

4 对保护装置的基本要求

对保护装置的基本要求有四点，即：选择性、灵敏性、速动性和可靠性。

（1）选择性

当发生故障时，保护装置能有选择性地将故障部分切除，也就是它應首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。

10kV变电所中的电气设备和线路应装设短路故障保护。短路故障保护应有主保护、后备保护。必要时可增设辅助保护。

（2）灵敏性

灵敏性是指保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不管短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作。保护装置灵敏与否，一般用灵敏系数来衡量。灵敏系数越高，则反映轻微故障的能力越强。

（3）速动性

速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障，缩短切除故障的时间，减轻短路电流对电气设备的损坏，加快系统电压的恢复，为电气设备的自启动创造条件。

故障切除的时间是指保护装置的动作时间与断路器的跳闸时间之和。由于断路器一经选定，其跳闸时间就已经确定了，目前，我国生产的断路器的跳闸时间均在0.02s以下，所以实现速动性的关键是选用的保护装置应能快速动作。

（4）可靠性

保护装置应能正确地动作，并随时处于准备状态。如不能满足可靠性的要求，保护装置反而会成为扩大事故或直接造成事故的根源。为确保保护装置的可靠性，要求对保护装置正确无误进行整定计算及安装调试；同时，要求保护装置内的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效、以提高保护的可靠性。

5 10kV变电所应配置的保护

按照10kV变电所的设计规范要求，在10kV的配电线路、电力变压器上一般应设置一下保护装置。

（1）10kV电力线路应配置的保护

10kV电力线路一般均装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5～0.7s时，并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护；重要的变配电所引出的线路应装设电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设带有时限的电流速断保护。

（2）10kV电力变压器应配置的保护

1）当电力变压器容量小于400kVA时，一般采用高压熔断器保护。

2）当电力变压器容量为400～630kVA时，高压侧采用高压熔断器时，应装设过电流保护，而当过电流保护时限大于0.5s时还应装设电流速断保护；对于油浸式电力变压器应装设瓦斯保护。

3）当电力变压器容量为800kVA及以上时，应装设过电流保护，当过电流保护时限大于0.5s时还应装设电流速断保护；对于油浸式电力变压器应装设瓦斯保护。另外设温度保护。

6 结束语

综上所述，随着电力水平的发展，10kV变电所的保护也越来越重要。能够对保护装置进行正确的配置，是能够对故障进行快速切除、保证变电所可靠运行的关键所在。