基于配網(wǎng)自動化應(yīng)用的配網(wǎng)繼電保護(hù)整定的思考

錢橋伴

摘? ?要：隨著人民對美好生活需要的日益增長，對高質(zhì)量服務(wù)要求意識的逐漸提高，減少停電次數(shù)和縮短停電時間成為供電企業(yè)必須要優(yōu)先考慮的問題。配網(wǎng)繼電保護(hù)作為調(diào)節(jié)配網(wǎng)線路停送電的手段，在保證供電質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的過程中發(fā)揮著極其重要的角色。在電力企業(yè)從事了多年的運行管理和繼電保護(hù)整定工作，對基于配網(wǎng)自動化應(yīng)用的配網(wǎng)繼電保護(hù)整定有著獨立的思考。本文就如何進(jìn)行配網(wǎng)繼電保護(hù)整定來促進(jìn)配網(wǎng)自動化在配網(wǎng)線路上得到更為有效的應(yīng)用進(jìn)行了探討，借此希望能找到一條更適合配網(wǎng)自動化應(yīng)用的配網(wǎng)繼電保護(hù)整定道路，以促進(jìn)電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化? 配網(wǎng)繼電保護(hù)? 整定

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）06（c）-0067-02

配網(wǎng)繼電保護(hù)作為配網(wǎng)開關(guān)的大腦，對配網(wǎng)開關(guān)的動作起到了支配作用。對保證配網(wǎng)線路安全運行、確保優(yōu)質(zhì)電能質(zhì)量、防止故障范圍擴(kuò)大、防止設(shè)備和人身傷亡事故發(fā)生，研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，起著重要作用，是電力系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。保護(hù)裝置整定不當(dāng)、不合理，容易引起開關(guān)誤動、拒動，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來潛在隱患，甚至可能造成大面積停電事故。為確保配網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行，需要供電企業(yè)的繼電保護(hù)專業(yè)人員認(rèn)真做好整定工作并深入分析配網(wǎng)自動化開關(guān)在事故跳閘中所起的作用如何。為此談一下自己對配網(wǎng)繼電保護(hù)整定的一些看法。

1? 配網(wǎng)自動化規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則

當(dāng)前廣東電網(wǎng)配網(wǎng)自動化規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則要求10kV配網(wǎng)線路主干線配備配網(wǎng)自動化負(fù)荷開關(guān)或者投邏輯功能的配網(wǎng)自動化斷路器，在支線上配備保護(hù)功能的配網(wǎng)自動化斷路器。根據(jù)實際環(huán)境和路徑進(jìn)行規(guī)劃，在設(shè)計過程中，如有一些不良的環(huán)境因素則需要及時改變，及時解決，并且還需要對配電網(wǎng)周圍樹木以及村莊的分布進(jìn)行研究，為了避免電力事故的發(fā)生，在這些地方設(shè)計時可以采用一些絕緣材料。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計分析同樣也是十分重要的，對于數(shù)據(jù)的刪除或者添加需要加大重視，按照設(shè)備數(shù)據(jù)特征存在的不同可以建立不同的數(shù)據(jù)表，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，做好數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和管理同時還要整理好系統(tǒng)業(yè)務(wù)，落實配電網(wǎng)工程的規(guī)劃建設(shè)，在系統(tǒng)運行過程中做好對業(yè)務(wù)的了解，掌握客戶的需求以及做好相關(guān)信息的管理。此外還需要做好配網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計，為了保證設(shè)計方案成本的投入，需要結(jié)合多方面的影響因素，通過比較不同換線方式所產(chǎn)生的經(jīng)費支出，最終選擇性價比較高的方案。

2? 配網(wǎng)自動化規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則弊端

當(dāng)支線發(fā)生故障并且配網(wǎng)自動化斷路器保護(hù)功能失效，或者主干線上某一點發(fā)生故障后，就導(dǎo)致了變電站出線開關(guān)的至少2次跳閘才能隔離故障。也就是說主干線首個開關(guān)和第二個開關(guān)之間的用戶至少會有停電1min左右的影響，而越在后段開關(guān)的用戶所感受的停電時間越長。在主干線末段的線路發(fā)生故障也導(dǎo)致了變電站出線開關(guān)的跳閘，引起了全線用戶至少有1min左右的停電，無疑等同于擴(kuò)大了停電范圍，容易引起用戶的投訴和站端故障停電次數(shù)的增多。這與當(dāng)前用戶對停電敏感度越來越高的社會環(huán)境極為不符。

3? 配網(wǎng)自動化規(guī)劃設(shè)計改進(jìn)思考

由于配備了邏輯型開關(guān)的線路發(fā)生故障均依靠上一級保護(hù)型斷路器動作來進(jìn)行故障隔離，全線停電的次數(shù)增多影響了用戶的優(yōu)質(zhì)用電。

城市配網(wǎng)線路普遍存在著線路短、中壓用戶少、線路分段開關(guān)少、一條線路供一個用戶用電等優(yōu)勢特點，配網(wǎng)繼電保護(hù)整定基本不存在難點。而目前農(nóng)村地區(qū)普遍存在著線路單輻射、線路供電半徑長、線路分段開關(guān)多、線路穿越林區(qū)架設(shè)、水電站并網(wǎng)、自愈功能不全等難點，整定過程中會遇到各種各樣的困難，繼電保護(hù)整定人員必須要十分熟悉裝置的保護(hù)功能、線路負(fù)荷分布、開關(guān)之間的定值配合等情況才能做出正確的整定結(jié)果。

3.1 配網(wǎng)自動化開關(guān)選型

針對邏輯型配網(wǎng)自動化開關(guān)所造成的停電影響范圍大的特點，在配網(wǎng)自動化開關(guān)選型上可選用保護(hù)型斷路器，以達(dá)到快速隔離故障的目的。

3.2 配網(wǎng)自動化開關(guān)定值匹配設(shè)置

線路上的配網(wǎng)自動化開關(guān)全部采用保護(hù)型斷路器后，考慮變電站10kV出線開關(guān)過流I段保護(hù)時間一般整定為0.3s，如果多級開關(guān)均設(shè)置過流I段保護(hù)，不易配合，勢必導(dǎo)致了開關(guān)級數(shù)過多的問題。而由于開關(guān)自身性能靈敏度的限制，開關(guān)級數(shù)一般超過三級就會存在著越級動作的風(fēng)險。為避免這類風(fēng)險的發(fā)生，可考慮將饋線按三大級來配置保護(hù)型斷路器，再在每個大級里面配置動作時間和定值大小一樣的小級（如定值大小足夠可設(shè)級差）。這樣，即使某大級后段線路發(fā)生故障可能會導(dǎo)致某大級里的開關(guān)同時跳閘，但也保證了不會引起站端跳閘全線停電的風(fēng)險，而進(jìn)一步的故障隔離則可通過大級里面的斷路器的重合閘時間設(shè)置上進(jìn)行調(diào)節(jié)[1]。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的普及，裝置本身大多具備二次或三次重合閘功能。利用大級里面的斷路器進(jìn)行一到三次重合以及合理延長重合閘動作的時間和重合后加速來判斷準(zhǔn)確隔離故障點。例如：饋線從站端開關(guān)A之后配置有A1、A2兩個斷路器，然后到第二大級B和里面的B1、B2兩個斷路器，再到第三大級C和里面的C1、C2兩上斷路器，形如A-A1-A2-B-B1-B2-C-C1-C2，過流一段保護(hù)時間整定A和A1、A2為0.3s，B和B1、B2為0.15s，C和C1、C2為0s，一次重合閘時間B為5s、B1為6s、B2為7s，重合后加速時間均為0.1s。假如在B2-C之間的線路發(fā)生故障，則B、B1、B2三個斷路器將會有其中1個到3個發(fā)生跳閘，如果只有B2直接跳閘則可快速判斷故障點在B2-C之間;如果B1、B2同時跳閘，B1經(jīng)過6s后重合閘未檢測到故障，B2經(jīng)過7s后重合閘檢測到故障并在0.1s后再次跳閘，則判斷到故障點在B2-C之間;如果B、B1、B2三個斷路器同時跳閘，則原理和B1、B2同時跳閘一樣。過流II、III段保護(hù)原理和過流I段保護(hù)原理一致[2]。為確保重合閘成功率，通常將重合閘的時間控制在5.0s以上。經(jīng)由實踐證明，重合閘的時間從0.8s延長至5.0s以上后，重合閘的成功率則從低于40%升至60%上下。這樣，既能做到發(fā)生故障不影響全線停電，又能達(dá)到了準(zhǔn)確隔離故障的目的。

4? 全饋線保護(hù)型斷路器配置的要求

繼電保護(hù)要起到保護(hù)作用，不僅需要硬件的支持，好的保護(hù)手段還需要整定人員的細(xì)心整定和檢修人員的認(rèn)真核對輸入。按照全線配置斷路器保護(hù)的原則，配網(wǎng)繼電保護(hù)整定人員需要熟悉每一個開關(guān)以及每一個大級首個開關(guān)的定值執(zhí)行情況，在新增斷路器時候以及大級首個開關(guān)為整定依據(jù)進(jìn)行定值整定[3]。

5? 結(jié)語

由于各種保護(hù)裝置適應(yīng)電力系統(tǒng)運行變化的能力都是有限的，所以繼電保護(hù)整定也不是一成不變的。要想獲得一個最佳的整定方案，就要在繼電保護(hù)的快速性、可靠性、選擇性、靈敏性之間求得妥協(xié)和平衡。繼電保護(hù)整定應(yīng)當(dāng)在堅持大原則不變的前提下，適當(dāng)給予靈活設(shè)置的空間，以使繼電保護(hù)整定更加適應(yīng)當(dāng)?shù)鼐€路運行實際需要。同時，國家、行業(yè)、各生產(chǎn)廠家應(yīng)當(dāng)加大研發(fā)投入，盡可能地提高裝置的精細(xì)度、靈敏度，最終達(dá)到繼電保護(hù)整定無級設(shè)置的理想狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐緩.城區(qū)10kV配網(wǎng)繼電保護(hù)的分層整定及其應(yīng)用[J].中國電力，2016，49（S1）：49-51，57.

[2] 何曉敏.優(yōu)化配網(wǎng)繼電保護(hù)配置及整定計算[J].低碳世界，2016（32）：56-57.

[3] 蔡雅貞.優(yōu)化配網(wǎng)繼電保護(hù)配置及整定計算研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019，16（32）：43-44.