[摘 要]继电保护配置水平高低直接影响农村电网安全运行，本文就农村35kV变电站保护配置问题做了探讨，供同行交流。

[关键词]农村 电网 保护 配置

0 引言
　　随着我国加入WTO和电力市场的形成，用户侧对供电可靠性提出了更高的要求，换言之也对继电保护系统提出了更高的要求，如何合理配置继电保护系统，最大限度发挥继电保护装置作用，进一步提高电网安全运行水平，显得优为重要，本文就优化继电保护配置问题做以下讨论。

1 农村电网保护配置存在的问题
　　1.1由于系统运行方式变化大, 线路长短不等, 利用简单的电流、电压型保护有时很难满足继电保护“四性”的要求。
　　1.2随着农村电网改造工程的实施, 环形网、双回路网架不断增加, 现有保护配置(非方向元件)难以适应运行方式的要求。
　　1.3虽然农村电网的主网架经过改造已较合理，但由于保护和自动装置配置不合理，影响电网安全性。

2 35kV线路保护配置
2.1单回中间线路保护配置
　　对于中间线路来说，它既要和上一级的保护配合，又要和下一级的保护配合，因此正确的保护配合是非常关键的。众所周知，在小方式下电流保护范围很小，而电压保护在大方式下保护范围很小，电流和电压联锁保护在主要运行方式下能达到近似80%的保护范围，但在大方式和小方式下，保护范围都要缩短。从电力调度部门提供的系统阻抗值来说，只提供最大和最小方式下的系统阻抗值，所以很难确定一个主要运行方式下的阻抗值，这样以来，电流和电压联锁保护的保护范围在实际应用时无法确定。由于电流、电压型保护的保护范围的不稳定性（保护范围随运行方式大小而变）引起以下问题：①在短线路情况下，相间Ⅰ段保护的范围非常小，尤其在最大和最小方式下的系统阻抗值相差较大时，几乎没有保护范围，相间Ⅰ段保护失去作用，影响了快速性。②上、中、下各级线路长短不等，尤其长度相差较大时，为了满足灵敏性而往往造成保护动作时限增加，同时整定计算的难度增加。③由于相间Ⅰ段保护范围较小，减少了相间Ⅰ段和相间Ⅱ段的重叠区，使保护整体可靠性降低。
2.2 环形供电网络保护配置
　　一般在电流、电压型保护的基础上加装方向元件构成带方向的相间保护, 这种保护同样存在当运行方式发生变化时，保护范围缩小的问题。在环内线路各段长度相差较大时，使保护配合复杂化。
2.3 双回线供电网络保护配置
　　一般情况下要求在配置单线路保护的基础上，加装双回线保护配置, 如横差保护和电流平衡保护(只适用于电源侧配置), 不论横差或者电流平衡保护, 它是反应电流量，同理在系统运行方式发生变化时，存在着保护范围的缩小问题。
　　综合以上三种情况的讨论，由电流、电压量构成的保护装置存在保护范围的不稳定性，因而造成保护能力的下降。如果采用相间距离保护: ①可以消除运行方式变化对保护范围的影响，使保护范围具有稳定性。②提高灵敏性。相间Ⅰ段保护范围增加到线路全长85%。③提高了相间Ⅰ段的快速性范围，在线路全长的0—85%范围内0秒切除故障。④保护可靠性提高。⑤对双回线、通过相继速动保护来切除故障，不需要单独配置双回线保护。⑥对环形供电网络，因阻抗特性具有方向性, 不需要再考虑方向问题。由此可见, 采用距离保护后可以大大提高保护能力，提高电网安全性。
2.4 末端线路按常规电流电压型保护配置(不带方向元件)
　　因末端线路不存在和同一电压等级下一级线路保护配合问题，只存在和变压器保护的配合问题，相间Ⅰ段可以伸进变压器高压侧，整定计算灵活性较大，可以按常规电流电压型保护配置，能够满足选择性和灵敏度要求。
2.5 按定时限配置
　　35kV系统传输功率较大，如果发生非选择动作，甩负荷较多，对系统的影响也较大，所以必须保证良好的选择性。反时限特性的特点是保护动作时间与系统短路电流水平有关，如果在配合点计算的短路电流误差较大或系统阻抗发生变化，都会影响配合质量，甚至发生非选择动作。另一方面，由于反时限特性继电器本身时间精度不高，一般保护时间级差取0.6-0.7S，而定时限保护时间级差取0.3S，显然，采用定时限有利于提高保护快速性。

3 10kV线路拟采用二段式相间电流保护
　　3.1 一般10kV线路属于单电源辐射性网架, 而且一条线路所带分支较多。随着农村电网改造, 10kV电网逐步配置分断器、重合器，使其保护水平有很大提高, 大大减轻了变电站10kV出线保护对该级电网的远后备的负担。所以, 配置二段式电流型相间保护足以满足要求。
第一段配置电流限时速断。因10kV 线路T形接线路较多，若采用瞬时电流速断保护，保护整定计算很难同时满足选择性和灵敏性要求，拟采用电流限时速断。
　　第二段配置低电压闭锁的过电流。一般10kV线路负荷变化较大, 若过流定值整定大，灵敏度不够; 若过电流定值整定小, 在系统过负荷时则容易误动。所以加低电压闭锁后可以解决灵敏度不够和过负荷误动问题。
　3.2 时限按反时限配置。10kV 配电网大量采用反时限特性的保护元件,为了整体保护配合的完整性, 拟采用反时限配置。

4 主变保护配置（35kV电压等级）
　　4.1 配置瓦斯保护: 瓦斯保护是确保油浸式变压器安全运行的有效措施之一，瓦斯保护的主要优点是动作迅速，灵敏度高，安装接线简单，能反映油箱内部发生的各种故障。由于旧式瓦斯继电器（浮桶式水银接点继电器）运行不够稳定，抗震能力差，容易因震动而水银流动造成误动作, 故被开口杯档板式瓦斯继电器所代替，其最大优点是耐震能力好, 动作可靠。轻瓦斯动作于信号, 重瓦斯动作于跳闸。
　　4.2 配置纵联差动保护: 众所周知，电流速断保护的致命弱点是只能保护主变一部分绕组，既存在保护死区，随着农村电网变压器(35kV及以上电压等级)不断扩容，显然电流速断保护不能满足灵敏度要求。因此，必须配置差动保护。由电流速断改为差动保护，从工程造价上讲，增加了工程费用，但从保护能力上讲，对变压器的质量、运行寿命是非常有利的，尤其是微机保护的广泛使用，显示了巨大的优越性。微机型差动保护装置不必通过模拟电路来构成比率制动量特性，只需通过正确的程序算法设计，就可以获得理想的比率制动特性，因此, 灵敏度相当高，不论系统和变压器容量大小，灵敏度均能满足要求; 在变压器励磁涌流中含有大量的二次谐波分量, 一般约占基波分量的40%以上。利用差电流中二次谐波所占的比率作为制动系数, 可以鉴别变压器空载合闸时的励磁涌流, 从而有效防止变压器空载合闸时误动。
　　4.3 后备保护配置低电压闭锁过电流保护
　　对双圈变压器应装于主电源侧，并根据主接线情况保护装置可以设一段或二段时限，较短时限用于缩小故障影响范围，较长时限用于断开变压器各侧断路器。生产厂家生产的保护装置已配置复合电压闭锁方向过电流，为用户的灵活配置提供了很大的方便性。在低电压闭锁过电流保护不能满足灵敏度要求时，可以配置复合电压闭锁过电流。

5 10kV电容器保护配置
　目前现有保护配置比较完善，电压型保护有过电压、欠电压保护; 电流型保护有过电流、电流速断保护; 对单星型接线设零序过电压保护，对双星型接线设中性点电流平衡保护; 对单三角型接线设零序电流保护，对双三角型接线设横差保护; 这些保护一般情况下都能满足要求。

6 配置故障录波功能
　　随着微机保护的大量使用, 为故障录波提供了极大的方便, 一般微机保护可以配置录波插件. 对35kV及以上电网应配置录波功能, 以便为保护事故分析及为查找故障点提供科学依据。

7 配置自动重合闸
　　由于输电线路的短路故障大部分都是瞬时性故障，在保护动作跳闸后利用自动重合闸将线路再次接通，可以大大提高供电可靠性。保护装置生产厂已经生产了二次重合的自动重合闸装置，如果开关设备的遮断容量能够满足要求，实现二次重合后, 可以进一步提高。

8 配置低周减载功能
　　就目前低周减载配置情况来看, 一般在110kV变电站中的35kV或10kV线路配置, 在某些情况下, 一条35kV线路要带一个县的大部分负荷, 如果发生低周减载装置跳闸, 则造成一个县停电。所以, 低周减载切荷量不能太集中，而应分散化。基于此点, 对农村35kV变电站的10kV出线配置低周减载功能是非常必要的, 这样有利于确保重要负荷的正常供瞬时电。

9 配置小电流接地选线功能
　　农村电网10-35kV系统属于小电流接地系统, 当系统发生单相接地时, 传统的方法是拉路试探法, 以确定那一条线路接地。采用这种方法会造成非接地线路瞬时停电, 影响供电可靠性。在配置小电流接地自动选线后, 可以避免非接地线路瞬时停电问题, 考虑到110/35/10kV变电站在35kV侧已经配置小电流接地自动选线功能, 所以对于35/10kV变电站在10kV侧配置小电流接地自动选线功能, 以便进一步提高供电可靠性。

10结束语
　10.1 从农村的发展前景来看，随着农业产业化和小城镇建设的步伐推进，农村电网的用电结构、负荷性质也将发生很大变化，对供电可靠性的要求也越来越高。提高农村电网的安全运行水平迫在眉睫。
　　10.2 从电力市场发展来看，我国是一个农业大国，农村具有广阔的市场潜力，随着农村经济的不断发展，农村电力负荷将有很大的增加，作为供电企业必须抓住这一市场，做好优质服务工作。
　　10.3 农村电网是电力系统的有机组成部分, 农村电网能否安全运行, 直接影响配电层的经济效益和农电企业的社会形象, 因此应高度重视提升农村电网继电保护配置水平。