繼電保護配合提高配電自動化故障處理性能

曲樹君

摘要：為了進一步提升配電網(wǎng)絡故障排除效果，利用多級級差原理實現(xiàn)繼電保護配合是繼電保護未來發(fā)展的趨勢。立足于現(xiàn) 狀，文章首先介紹了配電網(wǎng)多級保護配合繼電保護的可行性，其次對多級保護配置的基本原則進行了簡要介紹，并在最后就 繼電保護配合提升配電網(wǎng)自動化故障處理的策略進行了解析。

關(guān)鍵詞：繼電保護；配電自動化故障；處理策略

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0251-01

引言

根據(jù)不完全統(tǒng)計結(jié)果顯示，目前我國超過 80%的停電故障都是

由于配電網(wǎng)的故障所導致的。隨著我國配電自動化系統(tǒng)建設(shè)整體水 平的提升，當前自動化故障快速處理逐漸成為新的焦點。為了進一 步提升供電可靠性與供電網(wǎng)的實際穩(wěn)定性，現(xiàn)就配電網(wǎng)保護配合可 行性的內(nèi)容介紹如下。

一、配電網(wǎng)多級保護配合概述

在一些供電半徑較長的開環(huán)運行配電線路當中，一旦線路發(fā)生

故障，其上游的開關(guān)處的短路電流的水平差異會十分明顯。通過采 用多級保護的策略，可以有效提升快速切斷故障的選擇性，能夠降 低短路危害的范圍，提升修理的效率。

1.不裝設(shè)瞬時電流速斷保護的情況

在變電站的出線部分沒有安裝瞬時電流速斷保護設(shè)備的情況下，

根據(jù)國家電網(wǎng)繼電保護裝置運行管理的基本要求，線路的導線截面 較大時允許時限內(nèi)切除短路，同時國電保護的時限需要小于 0.7s， 這符合不裝設(shè)瞬時電流速斷保護設(shè)備的要求。

2.變電站斷路器裝設(shè)速斷保護的情況

變電站斷路器裝設(shè)保護的情形是指瞬時速度按保護的定值達到

線路末端最大短路電流與勵磁涌流整定，且可靠系數(shù)需要高于 1.3 時，就需要在出線部分配置速斷保護設(shè)備。在瞬時速斷保護應用過 程中，其本身不可能保護整個饋線，所以應該選擇距離母線較近的 部分進行保護。比如說下游分支較多的配電網(wǎng)絡當中，變電站的出 線斷路器上安裝了瞬時電流速斷保護饋線，那么其就具備了多級級 差保護配合的基本要求，能夠?qū)嵤┳冸娬镜某鼍€開關(guān)、分支開關(guān)以 及次分支開關(guān)的多級級差配合，這對于提升斷路選擇具有良好的幫 助。

多級保護配置原則

1.兩級級差保護的配置原則

在兩級級差保護配合情形下，具有以下幾個方面的配置基本原

則：首先，要求主干饋線必須采取負荷開關(guān)；其次，用戶開關(guān)與分 支需要采取斷路器進行隔斷；再次；變電站的出線開關(guān)應該根據(jù)實 際需求選裝瞬時電流速斷保護系統(tǒng)；最后，多級級差保護配合條件 下，用戶斷路器以及分支斷路器的保護延時盡可能縮短，電流的定 值則需要根據(jù)下游的負荷情況進行調(diào)整。

2.三級級差保護的配置原則

在利用三級級差保護配合自動化故障排除時，其典型的配置包

括出線開關(guān)、多級級差保護配合的饋線分支開關(guān)以及用戶開關(guān)三個 組成部分。其中，由于用戶開關(guān)的過流保護不存在延時，所以電流 定值可以根據(jù)下游最大負荷來進行設(shè)定。在饋線的分支開關(guān)的過流 保護延時時間的設(shè)計時，則需要根據(jù)實際情況來進行選擇。電流的 定值根據(jù)下游最大負荷與勵磁涌流的情況進行設(shè)置，變電站的出線 開關(guān)過流保護的動作應該設(shè)置為分支開關(guān)過流保護延時時間的兩倍。

繼電保護配合提升配電網(wǎng)自動化故障處理的策略

1.針對不發(fā)生越級跳閘的故障

根據(jù)上述配置原則，對于沒有裝設(shè)瞬時電流速斷保護的設(shè)備，

如果出現(xiàn)分支線故障的情況，就可以通過繼電保護快速故障隔離的 方式來完成故障的處理工作。如果是本身裝設(shè)了瞬時電流速斷保護 設(shè)備，那么在下游的部分一般就不會出現(xiàn)越級跳閘的情況，這個時進一步擴大供配電系統(tǒng)設(shè)備的故障和損壞，也就是說當電流超過額 定值時，供配電系統(tǒng)就調(diào)整為自動跳閘狀態(tài)。在供配電系統(tǒng)中電氣 自動化的應用主要包括了數(shù)據(jù)保護、以及控制與采集作用。數(shù)據(jù)保 護功能的實現(xiàn)方式是通過應用繼電保護裝置以及饋線自動化（即恢 復非故障區(qū)段、隔離、故障定位的供電）等自動化技術(shù)。為了保證 配電網(wǎng)絡的穩(wěn)定安全運行，自動控制裝置能夠針對性地動作與監(jiān)測 運行過程中供配電設(shè)備產(chǎn)生的故障，將故障影響范圍減小，在判別 出故障問題的基礎(chǔ)上盡快地將故障設(shè)備切除?？刂婆c采集主要包含 監(jiān)控設(shè)備故障以及用戶電能質(zhì)量、電網(wǎng)電能遠程計量、采集供配電 系統(tǒng)運行參數(shù)。

2.2仿真技術(shù)

我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達到了較高的技術(shù)水平，其在

電力系統(tǒng)中的應用也較為廣泛，并且逐漸真態(tài)化，通過仿真技術(shù)的 應用能夠獲得大量的數(shù)據(jù)信息資料，同時還能夠同時進行多項操作 行為。此外，仿真技術(shù)的應用為電力系統(tǒng)提供了良好的實驗條件， 能夠更好的為工作人員提供設(shè)備測試的平臺，并且能夠多項控制操 作同步進行，這提升了電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用深化， 能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進行動態(tài)監(jiān)控以及仿真建模等等技術(shù)操作。

2.3電網(wǎng)自動化調(diào)度

要想實現(xiàn)電網(wǎng)的自動化調(diào)度需要與電力系統(tǒng)的專用廣域網(wǎng)相連

接，其調(diào)度的范圍很廣，主要包括了在調(diào)度范圍內(nèi)所有的發(fā)電廠、 下級電網(wǎng)的調(diào)度控制中心、變電站中所有的終端設(shè)備等。實現(xiàn)電網(wǎng) 的自動化調(diào)度，具有許多優(yōu)點，它能夠在電力生產(chǎn)的全部過程中實 現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效采集，同時還能夠檢測電網(wǎng)運行是否正常、可以對 電力的負荷量進行有效的預測、同時能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進 行有效評估。

2.4變電站自動化

在變電站中存在許多電氣設(shè)備，要實現(xiàn)對電氣設(shè)備的有效控制

以及全方面的監(jiān)控。其控制和監(jiān)控的特點是：改變傳統(tǒng)的電磁式設(shè) 備，取而代之的是全電腦化的特殊裝置，實現(xiàn)變電站的自動化具有 許多優(yōu)點，可以在變電站的運行操作方面提供諸多便利，同時在電 網(wǎng)調(diào)度方面也占據(jù)著重要的作用，變電站自動化是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化 的一個重要部分。

結(jié)語

電氣自動化對于電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生深遠影響，從本次研究結(jié)

果可知，電氣自動化已經(jīng)被廣泛的應用在電力系統(tǒng)運行中，并顯著 提高了電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量。也可以預見，在未來電氣自動化技術(shù) 將會有光明的應用前景，其智能化技術(shù)水平會進一步提高、應用范 圍更加廣闊，成為未來提高電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的重要源動力。因此 應該重視電氣自動化系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的影響，明確電氣自動化技術(shù) 發(fā)展趨勢，最終加快電力系統(tǒng)升級。

參考文獻

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