配電網(wǎng)多級(jí)保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用研究

李青鋒 國網(wǎng)江西省電力公司吉安供電分公司

一、多級(jí)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用原則

首先，滿足相關(guān)規(guī)定要求，例如《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》等內(nèi)容中對(duì)故障線路切除的要求，保證保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)速斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)保護(hù)。其次，變電站中所有斷路器都需要嚴(yán)格按照規(guī)定要求配備合理的瞬時(shí)速斷保護(hù)裝置，并且在饋線上配置電流保護(hù)，以使時(shí)間級(jí)差延長，減弱2-3級(jí)過電流帶來的影響，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。再次，斷路器開關(guān)應(yīng)盡可能的選擇彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，設(shè)置的延時(shí)時(shí)間級(jí)差一般為0.2～0.31s,同時(shí)，將永磁操動(dòng)機(jī)級(jí)差范圍設(shè)置在0.16-0.21s。最后，斷路器的配置工作應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行，在兩級(jí)極差配合電流保護(hù)的情況下，如果發(fā)生故障的頻率大、修復(fù)用時(shí)久，需要在線路分支位置設(shè)置斷路器，并且設(shè)置延時(shí)時(shí)差值0s。在三級(jí)級(jí)差配合電流保護(hù)的情況下，頻繁發(fā)生故障，且修復(fù)用時(shí)久，需要在分支和用戶線路設(shè)置斷路器。

二、配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

（一）三段式過流保護(hù)配合技術(shù)

三段式過流保護(hù)配合技術(shù)的應(yīng)用，可解決存疑搭配關(guān)系帶來的影響，密切機(jī)電保護(hù)時(shí)限的配合，加強(qiáng)保護(hù)效果。三段式過流保護(hù)配合技術(shù)的應(yīng)用原理為：在經(jīng)過多套過流保護(hù)裝置后，如電流速斷保護(hù)階段、限時(shí)電流速斷保護(hù)階段和定時(shí)限過速斷保護(hù)階段，將饋線分為n節(jié)饋線段，最終實(shí)現(xiàn)n級(jí)保護(hù)配合。

目前，我國在三段式過流保護(hù)配合技術(shù)的研究和應(yīng)用上已經(jīng)取得了顯著成效。三段式過流保護(hù)配合技術(shù)的應(yīng)用可對(duì)短路位置予以精確定位，再配合繼電保護(hù)配合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)線路的科學(xué)保護(hù)，規(guī)避線路運(yùn)行中的安全問題。以某配電系統(tǒng)為例，其斷路器設(shè)置共分為四段，分別以A、B、D、SI表示，系統(tǒng)采用三段式過流保護(hù)技術(shù)，以斷路器的融合配合，加強(qiáng)系統(tǒng)繼電保護(hù)效果，減少短路等故障的發(fā)生，確保輸配電的持續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性。

（二）多級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)

多級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)是針對(duì)10KV配電系統(tǒng)而言的，具有穩(wěn)定性強(qiáng)、安全系數(shù)高等優(yōu)勢(shì)特征。多級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)的工作原理如下所述：針對(duì)10千伏變電站，為保障其平穩(wěn)運(yùn)行，在饋線和出線開關(guān)設(shè)置上，分別采用獨(dú)立的保護(hù)動(dòng)作，提高保護(hù)反饋的靈敏性，延長保護(hù)持續(xù)時(shí)間。多級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)不僅可以加強(qiáng)配電網(wǎng)保護(hù)，還可以快速且精確的排除斷路故障。

按照等級(jí)分配差異，可以將多級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)細(xì)化為二級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)和三級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)兩種形式。正常情況下，多級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)的保護(hù)實(shí)現(xiàn)時(shí)間在1秒鐘左右，可以最大限度地減小斷路故障對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的不利影響，加強(qiáng)輸配電的持續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性。

在二級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)下，饋線斷路器開關(guān)變動(dòng)時(shí)間設(shè)置在40毫秒左右，熄弧時(shí)間控制在10毫秒左右，而加固時(shí)間則不能超過20毫秒。為改進(jìn)配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還需對(duì)該保護(hù)配合技術(shù)進(jìn)行革新，以提高故障的診斷效率。但需要采取人工干預(yù)的方式對(duì)故障部位進(jìn)行恢復(fù)。而這也是制約二級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

三級(jí)級(jí)差繼電保護(hù)配合技術(shù)與二級(jí)級(jí)差間既存在著雷同性，也存在差異性，前者在使用中借助了無觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可加快配網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)進(jìn)程，減少時(shí)間上的損耗。通常情況下，高效應(yīng)用無觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，往往可以在10ms時(shí)間內(nèi)確定故障點(diǎn)位，查明短路故障原因，充分發(fā)揮技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。此外，饋線開關(guān)的保護(hù)動(dòng)作持續(xù)時(shí)間可延長至10ms，且出線開關(guān)的保護(hù)動(dòng)作持續(xù)時(shí)間可延長至20ms。通過饋線開關(guān)與出線開關(guān)的協(xié)調(diào)配合，促進(jìn)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以某配電網(wǎng)為例。配網(wǎng)系統(tǒng)的下游線路存在兩項(xiàng)短路問題，工作人員直接利用出線斷路器和次分支斷路器對(duì)故障問題加以解決，滿足級(jí)差繼電保護(hù)要求。

在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，影響多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)應(yīng)用效果的因素是多種多樣的，如配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備配置架構(gòu)、電氣設(shè)備性能參數(shù)等。在實(shí)際應(yīng)用過程中，相關(guān)人員要注意如下幾方面內(nèi)容：

1.制定配合方案。電力企業(yè)在實(shí)施配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合時(shí)，要積極搜集配電網(wǎng)的相關(guān)資料，制定完整可行的配合方案，且組織專家學(xué)者從實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性三方面對(duì)配合方案展開探究與分析。

2.加強(qiáng)細(xì)節(jié)控制。在開展多級(jí)繼電保護(hù)工作前，先要做好技術(shù)交底工作，讓工作人員完全明確施工技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)格按照規(guī)范要求開展各項(xiàng)作業(yè)。同時(shí)，按照崗位要求落實(shí)培訓(xùn)活動(dòng)，增強(qiáng)施工人員的責(zé)任意識(shí)與安全防范意識(shí)，提高施工人員的專業(yè)技能水平。在施工過程中，要求施工人員全面且細(xì)致的檢查電氣設(shè)備性能，讓電氣設(shè)備處于正常狀態(tài)。

3.完善施工作業(yè)管理。為讓施工人員高度落實(shí)施工作業(yè)，確保各類電氣設(shè)備充分發(fā)揮實(shí)際功能價(jià)值，電力企業(yè)需建立健全的施工管理制度，為施工現(xiàn)場(chǎng)管理提供可靠的參考依據(jù)。指定專業(yè)人員完成施工現(xiàn)場(chǎng)管理工作，一旦發(fā)現(xiàn)不規(guī)范施工作業(yè)，立即給予警示和批評(píng)。

三、結(jié)語

配電網(wǎng)的正常運(yùn)營可以保證人們生產(chǎn)生活的正常用電，為防止發(fā)生故障時(shí)影響人們的正常用電，降低用電體驗(yàn)，應(yīng)積極采取有效手段避免故障發(fā)生造成停電情況?，F(xiàn)階段，在開展配電系統(tǒng)保障操作階段，很多電力企業(yè)借助配電網(wǎng)多級(jí)保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電。當(dāng)發(fā)生配電網(wǎng)故障時(shí)，多級(jí)保護(hù)技術(shù)可以借助切斷故障的方式實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的正常運(yùn)營。