繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理分析

韋穎康 溫振宇 李雪玲 葉伙新

摘 要 配電自動化是目前配電網(wǎng)構建的重要內(nèi)容之一，對于智能電網(wǎng)的實現(xiàn)非常關鍵，然而，電網(wǎng)在實際運行過程中，依舊有可能發(fā)生故障。所以電力企業(yè)應明確配電網(wǎng)故障的原因，并采取對應的解決方法進行解決，以保證配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與安全性。

關鍵詞 繼電保護;配電自動化;配合;配電網(wǎng);故障處理

1配電自動化與繼電保護的概述

配電自動化概述。配電自動化指的是配電系統(tǒng)引進質(zhì)量優(yōu)良的先進設備，通過通信網(wǎng)絡，對配網(wǎng)進行實時監(jiān)測，隨時掌握網(wǎng)絡中各元件的運行工況，故障未發(fā)生就能及時消除，還可以推動配網(wǎng)供電自動化腳步，自動將故障段隔離，非故障段恢復供電，通過選擇合理的與本地相適應的綜合自動化系統(tǒng)方案，在實施一整套監(jiān)控措施的同時，加強對電網(wǎng)實時狀態(tài)、設備、開關動作次數(shù)、負荷管理情況、潮流動向進行采集，實施網(wǎng)絡管理，擬定優(yōu)化方案，盡可能提高配網(wǎng)供電可靠性。繼電保護概述。配電系統(tǒng)能否正常運行，影響著電力系統(tǒng)的供電安全問題。繼電保護就是對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進行檢測，從而發(fā)出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施，使其避免不必要的損害或?qū)p害降至最低[1]。

2配電網(wǎng)多級保護的可行性研究

多級級差保護配合可行性。由于農(nóng)村的配電線路具有分段少、線路長的特點，這樣當其中某一段線路出現(xiàn)問題或發(fā)生故障的時候，在故障發(fā)生位置之前的開關就很容易發(fā)生短路，所以可選擇使用將電力定值與延時級差進行合理的協(xié)調(diào)配合的方式來對配電網(wǎng)進行多級保護，從而實現(xiàn)對配電網(wǎng)故障的有效性處理。城市配電網(wǎng)線路的分段數(shù)一般都較多，這樣也阻礙了開關對于電流定值的控制，所以對于城市配電網(wǎng)的故障，一般是采用保護動作延時時間級差配合的方式，然后對眾多配電網(wǎng)故障進行選擇性處理。而多級級差保護配合主要是指通過變電站10kV出線開關和饋線開關設置不同的保護動作延長時間，從而實現(xiàn)保護配合工作。我國許多變電站為了防止跳閘之后線路短路對電力系統(tǒng)造成損害，都在變壓器低壓側(cè)設置最小為0.5秒的電流保護動作時間，而在這段時間之內(nèi)安排相應的多級級差保護進行延時配合，從而實現(xiàn)在保護配合的同時又不影響上級電網(wǎng)的整定工作。三級級差保護配合可行性研究。社會科學技術的不斷進步，促進了開關行業(yè)的發(fā)展和進步。永磁操動機構及無觸點驅(qū)動技術的使用，在對電路保護上面取到了很好的結(jié)果，從長期的電路運營來看，采用三級極差的方式來對故障進行解決是非常有效的一種方式[2]。

3故障處理方式

（1）兩級級差的相互配合和保護。工作人員選擇線路開關時，出線的開關，用戶所用的開關還有變電站支線所用的開關均為斷路器。對于主干線來說，它的開關應該為負荷開關，變壓設備出線斷路器可以啟動保護行為，其過程一般在200～250ms之間。用戶和支線的開關進行的保護延時動作耗時極低，可看做0s。這種方式的優(yōu)點：第一，用戶和支線部分出現(xiàn)故障時，會立刻進行跳閘動作，保證線路的運行不受到影響，也不會使總體線路停止供電。第二，配電網(wǎng)的運行過程中，開關不會再有上述越級跳閘或者多級跳閘的現(xiàn)象，是故障位置及信息的判斷更加準確。這樣在操作和分析上也更為簡單，提供了更多方便，很大程度上提高了故障處理的效率。第三，節(jié)約成本，電力企業(yè)以及相關部門無須投入大量資金，提高了企業(yè)的經(jīng)濟收益。

（2）多級極差配合解決故障。多級極差保護配合是對10kV出線開關及10kV饋線開關進行不同的保護動作延時時間，從而實現(xiàn)對配電網(wǎng)的保護配合。通常，部分變電站為了減少短路電流的影響，采用低壓側(cè)開關進行過流的保護。與此同時，為了減少對上級的保護定值的影響，就要在較短的時間內(nèi)設置多級極差保護的延時配合。在目前的饋線斷路器開關運作中，其機械動作時間為30～40ms，而熄弧時間約為10ms，同時應將保護的固有響應的時間控制在30ms左右，因此可以對饋線開關進行保護動作延時，達到快速切斷故障電流的目的。如果開關配置了相應的斷路器或者是熔斷器，磁涌流較少，這就需要適當加大電流值，這樣就減少了分析故障的時間，然而這種方法對瞬時性的故障缺乏適當?shù)慕鉀Q措施。

（3）集中式故障處理方法。集中式故障處理方法的針對性較強。主干線線路類型有一定的區(qū)別，處理方法也會存在不同。舉例來說，如果主干線類型都是架空饋線，那么工作人員就需要按照下面的流程進行集中式的故障處理：第一，對于饋線內(nèi)部出現(xiàn)的故障，要對存在故障的電流進行及時的隔離。第二，在延時0.5s后，變電站出線區(qū)域的斷路器開關將自行重合。如果順利重合，便可認定該故障屬于瞬時性故障。若未能順利重合，則可認定該故障屬于永久性的故障。第三，在出現(xiàn)故障時，配電網(wǎng)終端會自主收集故障的相關信息數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)信息傳送到主站，通過對數(shù)據(jù)的科學分析，可以對故障發(fā)生的位置以及類型等進行明確。第四，如果判定故障為瞬時性故障。則主站需將關于該次故障的有關數(shù)據(jù)均錄入該類型故障處理記錄當中，為之后的該類型故障的處理提供數(shù)據(jù)支持。如果判定故障為永久性的故障，則工作人員需要對故障所處位置附近所有開關分閘實施控制，將出現(xiàn)故障的線路同其他線路隔斷，并向與故障線路相對應的變電站下達質(zhì)量，要求變電站當中的斷路器開關以及聯(lián)絡開關全部進行合閘，以便令所有區(qū)域的供電可以恢復至穩(wěn)定、安全的運行狀態(tài)。處理工作完成后，工作人員需將關于故障的所有信息數(shù)據(jù)，如處理、故障類型以及故障所處位置等儲存于永久性故障處理歷史當中，以便為之后的工作提供數(shù)據(jù)支持[3]。

4結(jié)束語

配電自動化與繼電保護對于配電網(wǎng)的正常運行都具有重要意義，排障問題對于配電網(wǎng)來說是永久性問題，所以兩者的配合不僅是配電網(wǎng)安全運行的保障，更是配電系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢?？傊?，配電自動化與繼電保護給配電網(wǎng)日常運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響格外關鍵，這兩方面彼此協(xié)調(diào)既使得配電網(wǎng)一致保持安全運轉(zhuǎn)狀態(tài)，又進一步推動了配電系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻

[1] 肖彥江.繼電保護配合提高配電自動化故障處理性能[J].綠色環(huán)保建材，2019，147（5）：263，266.

[2] 謝芮芮，張培忠，徐銘銘.配電自動化與繼電保護配合的配電網(wǎng)故障處理[J].通信電源技術，2018，（28）：158.

[3] 邵長鋒，吳麗君.繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理[J].工程技術：引文版，2016，（23）：124.