国网泉州供电公司 福建泉州 362000
摘要：农村电网10kV配电系统对于农村电网中多个环节起到了决定性的作用，其运行质量直接影响到整个农村电网的运行稳定性与可靠性。由此可见，加强对于农村电网10kV配电系统继电保护的研究，对于进一步提升农村电网的供电质量有着一定的现实意义。
关键词：农村电网；继电保护；10kv线路；应用
1 10kV线路继电保护概述
1.1 10kV线路的基本结构
10kV线路是电力系统中常用的配电线路，它由隔离开关、断路器、架空或电缆线路、测量电路和变压器等组成。
1.2 继电保护的基本原理
继电保护主要是利用电力系统中出现故障和异常情况时的电气量变化，来进行继电保护。一般情况下，如果安装了继电保护装置，当电力系统中出现了故障时，继电保护装置能够自动发出警报，让工作人员及时发现故障。另外，更加先进一点是，继电保护装置能够直接发出命令，使断路器自动跳闸，终止系统故障的扩散和蔓延。
1.3 继电保护的主要作用
通过继电保护的基本原理不难得出，继电保护的主要作用是反映电气设备的异常状况，并在最大程度上减少故障的设备的损坏。具体来说，当电力系统的设备发生了故障时，该设备的继电保护装置会及时发出命令或警告，使得出现故障的设备以较快的速度脱离电力系统，能降低出现故障的设备的损坏程度。另外，继电保护还可以通过警报的形式及时反映出电力设备的异常和故障，使工作人员在第一时间发现电力设备的故障并及时调整和修理，有利于保证整个电力系统的安全与稳定。
2 农村电网线路特点
1）10千伏配电线路分支线多，且分支线长度往往超过主线亘长。
2）负载率低，且负荷变化大，受季节性、节日性等影响大，随机性强，功率因数低。
3）配电变压器数量过多，导致励磁涌流大。
4）线路设备质量相对较差，多为裸导线，天气影响较大，故障率较高。
5）供电半径过大，线路往往亘长都在15公里以上。
3 农村10kV线路对继电保护装置的要求
3.1 安全性
安全性主要是指继电保护装置的设计原理以及安装调试等科学合理、安全无误。同时，要保证保护装置的各个组成元件有可靠的质量，各个元件之间的运行与配合要得当。安全性是10kV线路对继电保护装置的最根本要求。
3.2 灵敏性
灵敏性是指继电保护装置必须具备一定的灵敏系数，这样在电力设备或者配电线路在被保护的范围内发生金属性的短路时，可以对其进行有效的保护，因此应当在规程中对各类保护的最小灵敏系数进行科学的设定。
3.3 快速性
快速性是指继电保护装置应当能够对出现的短路故障进行及时地切除，以较快的速度减轻故障设备和配电线路的损害程度，将故障的危害控制在最小范围之内。因此为了满足快速性的要求，必须提高自动重合闸和备用电源等的自动投入效果。
4 农村10kV电网线路继电保护不正常工作状态及故障分析
4.1 不正常工作状态及危害
1）过电流
过电流，也称过负荷，即负荷超过电气设备的额定值，是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，极有可能发展成为故障。
2）电压升高超过额定值
1OkV电缆线路在过电压情况下很容易烧断。在中性点不接地系统同时发生单相接地时，非接地的两相电压升高3倍，很可能使绝缘薄弱的环节击穿发生事故。
3）电压降低
在电网电压降低的恢复过程中接在线路上的电动机都要自起动而吸收很大的起动电流，从而延长了电压恢复时间，使自起动的条件变坏，甚至使自起动成为不可能。低压运行会使电动机电流升高而烧毁。
4）电力电缆绝缘老化
当电力电缆经长时间运行绝缘水平下降，极易发生一点或两点击穿而导致事故。
4.2 常见短路、断线故障及危害
在中性点不接地系统中故障的主要形式是各种相间短路：三相短路、两相短路、两相接地短路，其中最严重的故障是三相短路。短路故障的危害严重：短路电流可达额定电流的几倍至几十倍，使故障支路内的电气设备遭到破坏或缩短其寿命；短路电流引起的强烈电弧可能烧毁故障元件或周围设备等；短路时系统电压大幅度下降，破坏用户的正常工作，严重时可能引起电压崩溃，造成大面积停电；短路故障可能引起系统振荡，甚至系统的瓦解。另外输电线科技路还可能发生断线故障。三相电压不对称引起的负序电流造成三相电动机电流不对称，引起过热，负序磁场还使转子损耗加大，最小转矩减小，使电机效率、过载能力降低。
4.3 故障分析
农村10kV电网线路继电保护系统故障可分为暂时性故障和永久性故障。暂时性故障是指故障线路断开电源电压后，故障点的绝缘强度能够自行恢复，如果重新将此线路合闸，线路将能够恢复正常运行的情况。产生这类故障的原因有雷电引起的绝缘子表面闪络，大风引起树枝碰线等。所谓永久性故障是指在断开电源电压后，故障仍然存在的情况。这类故障的产生原因有绝缘子的击穿或损坏，线路倒杆，电缆线路绝缘击穿，两相线路之间金属性短接，线路某处断线，人为误操作等。
5 提高农村10kV电网线路继电保护可靠性的基本措施
保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其它该保护不应该动作的情况下，也不能错误动作。提高农村10kV电网线路继电保护可靠性的基本措施主要有：加强可靠性管理，提高可靠性管理水平；重视技术进步，根据供电可靠性的要求不断提高设备装备水平；采取有效措施，增强事故处理能力和处理效率；加强对用户的安全管理，减少因用户原因造成的系统故障；提高全社会对电力设施的保护意识，减少因外力破坏造成停电事故的发生。
6 改进农村10kV电网线路继电保护配置的方法
就目前情况来看，我国的农村10kV电网线路继电保护配置还有很多严重的问题急需解决，只有解决了此前问题才能与现代化技术相契合，实现农村电网对继电保护提出的要求。虽然全新的科技发展下的众联电流差动型的保护方式已经具备了一些方面的优势，不仅表现在有着较高的灵敏度，而且花费的成本低，很好地表现了现代化技术在解决问题上的重要作用。此外，它还有着只要状态对接其余无要求，因为它是一位二进制数值的实质，从设计的理念上出发，不管输电系统、配电系统的电压处于高还是低，它都要一同收集和及时交换被保护的线路两端信息，在这个过程中必须保证控制措施的同时进行。
结语
10kV配电线路的继电保护对日常供电的稳定性有着重要的现实意义。在实际应用的过程中，客观上对继电保护的整体质量有着较高的要求和较大的需求量。目前，虽然我国的继电保护技术能满足使用需求，但在稳定性、安全性等方面仍然有较大的改进空间，尤其是在解决励磁涌流和电流互感器饱和的问题上，更应给予关注和重视。一方面，要求我们进一步创新技术手段；另一方面，客观上必须进一步强化技术人员的专业技术水平，通过科学、有效的管理提高设备管理水平。笔者认为，在我国电力事业的发展过程中，继电保护装置的智能化、网络化将成为未来主流的发展方向，这对强化10kV配电线路的整体运行质量有着重要的意义，是保证我国电力事业平稳发展的重要推动力。
参考文献
[1]彭宇.试析电力系统继电保护运行维护[J].中小企业管理与科技,2020,第35期
[2]杜伊.电力系统继电保护及故障检测方法分析[J].科学技术创新,2020,第35期