配電網(wǎng)多級保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

徐斌

摘 要：隨著社會時代的高速發(fā)展，人們對電能質(zhì)量與穩(wěn)定性的需求逐步提高。因此，在我國電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)過程中，還需要重點(diǎn)解決居民與企業(yè)用電的需求緊張情況，并對配電網(wǎng)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行更新，確保符合電力增長需求。其中，多級繼電保護(hù)作為配電網(wǎng)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)，文章將對此進(jìn)行深入分析，并對其與配電自動化配合的故障處理應(yīng)用展開研究。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);多級保護(hù);技術(shù);應(yīng)用

現(xiàn)如今人們的生活生產(chǎn)對電能的需求不斷提升，其中供電穩(wěn)定性已成為了影響用電安全以及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵指標(biāo)，所以需要極力避免停電事故的出現(xiàn)。大量事實表明，停電故障的發(fā)生主要集中在配電網(wǎng)，所以加強(qiáng)對配電網(wǎng)多級保護(hù)技術(shù)的研究有助于保障配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對提高電網(wǎng)系統(tǒng)供電穩(wěn)定性而言意義重大。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)技術(shù)已逐漸發(fā)展成熟且得到廣泛應(yīng)用，將多級繼電保護(hù)系統(tǒng)與配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行配合，不僅能夠?qū)收峡焖偾谐挥绊懛枪收蠀^(qū)域電力供應(yīng)，并且也能在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)作用發(fā)揮下改善繼電保護(hù)系統(tǒng)的不足。

一、配電網(wǎng)多級保護(hù)技術(shù)分析

1.三段式過流保護(hù)技術(shù)

在目前的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，有著越來越多的新技術(shù)應(yīng)用其中，也為多級繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展帶來強(qiáng)力支持，其中三段式過流保護(hù)技術(shù)便屬于在新技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種常見的多級繼電保護(hù)技術(shù)，該項技術(shù)是一種基于差異化定值的多級保護(hù)技術(shù)，目前技術(shù)應(yīng)用體系成熟度非常高，能夠明顯提高多級繼電保護(hù)間的配合效果。一般來講，三段式過流保護(hù)技術(shù)只需要動作時限方面進(jìn)行有效配合即可，可直接忽略掉上下級的搭配關(guān)系，從這一點(diǎn)來看便大大保證了多級保護(hù)的實效性。三段式過流保護(hù)技術(shù)還能對線路現(xiàn)狀進(jìn)行快速識別，能夠在短時間內(nèi)精準(zhǔn)界定短路類型，從而更好地定位故障點(diǎn)，確保配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)的合理性。

2.多級級差保護(hù)技術(shù)

多級級差保護(hù)技術(shù)在當(dāng)前的配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)系統(tǒng)中同樣屬于核心技術(shù)，在故障排除工作中能夠發(fā)揮良好保護(hù)效果。一般來講，多級級差保護(hù)會將保護(hù)時限設(shè)定在1～1.5s之間，能夠在極短時間內(nèi)弱化短路情況對配電網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)面影響，進(jìn)而確保多級繼電保護(hù)裝置快速啟動且發(fā)揮保護(hù)作用。此外，多級級差保護(hù)技術(shù)還可分成兩級級差與三級級差兩種類型，其中兩級級差保護(hù)技術(shù)同樣可以在饋線斷路器開關(guān)的配電系統(tǒng)當(dāng)中實現(xiàn)快速切斷故障的效果，但是切斷需要手動去操作，而配電網(wǎng)系統(tǒng)中許多故障的發(fā)生都是不可預(yù)見的，因此兩級級差保護(hù)技術(shù)在這種突發(fā)性的故障檢修中作用不大;但三級級差保護(hù)技術(shù)的核心就在于無觸點(diǎn)驅(qū)動技術(shù)，不僅能夠在短時間內(nèi)對配電系統(tǒng)的多級繼電作出保護(hù)，還能快速識別事故成因，保護(hù)整個配電網(wǎng)。

二、配電網(wǎng)多級保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

1.多級級差保護(hù)配置原則

要想實現(xiàn)兩級級差保護(hù)效果，在線路開關(guān)選擇與配置保護(hù)層面要遵從如下原則：其一，主干饋線開關(guān)一般用負(fù)荷開關(guān);其二，用戶開關(guān)與分支開關(guān)有著非常高的標(biāo)準(zhǔn)要求，所以負(fù)荷開關(guān)無法滿足要求，則選用斷路器，同時將斷路器的保護(hù)動作延時時長設(shè)置為0s;其三，變電站出線開關(guān)同樣有著非常高標(biāo)準(zhǔn)要求，所以也需要用斷路器，但其保護(hù)動作延時時間應(yīng)當(dāng)設(shè)置為200～250ms[1]。

采取兩級級差或是三級級差保護(hù)，主要體現(xiàn)如下優(yōu)勢：其一，分支或是用戶出現(xiàn)電力故障之后，斷路器能夠及時響應(yīng)跳閘，將故障切除，但變電器的出線斷路器不會跳閘，所以不影響到無故障線路;其二，避免開關(guān)多級跳閘或是越級跳閘的問題發(fā)生，故障處理程序得到簡化，需要操作的開關(guān)數(shù)變少，故障排除時間縮短;其三，主干線選用負(fù)荷開關(guān)而無需用到斷路器，縮減了這部分的費(fèi)用投入[2]。

2.多級級差保護(hù)的故障處理應(yīng)用

以兩級級差保護(hù)舉例，對多級級差保護(hù)與配電自動化的協(xié)調(diào)配合進(jìn)行故障處理的方法進(jìn)行分析，具體需要根據(jù)主干線線路類型的不同去選擇合適的處理措施：

其一，全架空饋線的故障處理。饋線出現(xiàn)故障之后，變電站出線斷路器會及時響應(yīng)跳閘去切除故障，會有0.5s延時，如果斷路器自動閉合則代表是瞬時性故障，如果無法自動閉合則代表是永久性故障。主站通過接收到故障信息去判定故障發(fā)生點(diǎn)，然后對瞬時性故障信息進(jìn)行記錄;針對永久性故障，會遠(yuǎn)程遙控故障附近的開關(guān)分閘對故障進(jìn)行隔離處理，同時遠(yuǎn)程遙控變電站出線斷路器、聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，快速恢復(fù)非故障區(qū)域的電力供應(yīng)，同時記錄好永久性故障的處理信息。

其二，全電纜饋線的故障處理。這類故障基本上屬于永久性故障，在故障出現(xiàn)后變電站出線斷路器會通過跳閘去切斷故障。主站會根據(jù)接收到的故障信息去定位故障點(diǎn)，遠(yuǎn)程遙控故障點(diǎn)周邊開關(guān)分閘對故障進(jìn)行隔離，然后遠(yuǎn)程遙控變電站出線斷路器與環(huán)網(wǎng)柜聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，對非故障區(qū)恢復(fù)電力供應(yīng)，并且將故障信息詳細(xì)記錄。

其三，分支線路或用戶的故障處理。電力故障發(fā)生后，斷路器會跳閘將故障切斷。倘若跳閘斷路器的支線屬于架空線路，會有05s的延時，之后斷路器會自動閉合，倘若屬于瞬時性故障則斷路器自動閉合，倘若是永久性故障則斷路器無法閉合。電纜線路上級斷路器發(fā)生跳閘屬于永久性故障，此時斷路器并不會自動閉合[3]。

3.電壓時間型饋線與兩級級差保護(hù)配合

在電壓時間型分段器和重合器的協(xié)調(diào)配合下，故障線路能夠得到及時有效的切斷隔離，該項技術(shù)優(yōu)勢明顯，但也存在一定的不足。其中，線路中任意點(diǎn)出現(xiàn)故障均會誘發(fā)斷路器跳閘動作，大面積停電無可避免。倘若將該項技術(shù)與兩級級差保護(hù)進(jìn)行配合利用，便能改善大范圍停電的問題，具體來講可將重合器用作變電站出口開關(guān)，時間設(shè)置在200～250ms之間;將電壓時間型分段器用作饋線開關(guān)，動作延時設(shè)置為0s。

結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)如今全社會對配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性要求不斷提高，國家在配電網(wǎng)改造升級建設(shè)中也投入了大量人力、物力與財力，其中多級保護(hù)屬于改造升級中的關(guān)鍵技術(shù)，是保證配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的根基。所以，加強(qiáng)對這一關(guān)鍵性技術(shù)的應(yīng)用研究，能夠有效助推我國配電網(wǎng)改造升級工程進(jìn)展，從而助力我國電力行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉偉生，王勇，吳斌，宮德峰，吳秋麗，徐丙垠.配電網(wǎng)多級保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用[J].供用電，2020，37（04）：58-64.

[2] 李萍.配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].中國新通信，2019，21（24）：232.

[3] 劉奇.配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)配合的技術(shù)探討[J].技術(shù)與市場，2018，25（09）：142-143.