配電自動化與繼電保護配合的配電網(wǎng)故障處理探究

（上海市電力公司市北電力公司，上海 210000）

0.引言

新興科學技術的發(fā)展與應用，使配電自動化和繼電保護技術取得突破性的研究與應用，推動配電網(wǎng)朝著科學化和智能化的方向發(fā)展，有效保障了供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量和供電可靠性。在配電網(wǎng)運行過程中，一旦發(fā)生故障問題，都會對供電系統(tǒng)造成不同程度的影響。因此，配電網(wǎng)中發(fā)生故障以后，需要在最短時間內(nèi)找到故障根源，加以處理消除故障，以減少對供電系統(tǒng)的影響。而經(jīng)實踐經(jīng)驗總結(jié)可以看出，繼電保護與配電自動化配合處理配電網(wǎng)故障的方式是十分有效的，值得被廣泛推廣與應用。

1.配電網(wǎng)故障概述

配電網(wǎng)作為供電系統(tǒng)的重要組成部分，不可避免地會出現(xiàn)各種故障問題。通常情況下，當配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，相關技術人員會采用斷路器來替代開關，這樣能夠有效保障位于故障點上游且距離最近的斷路器能夠正常工作，切斷故障電流，以盡量減少故障問題對該線路上其他部分的影響。但是，這種方法的應用效果并不理想，各級開關會在保護配合作用下出現(xiàn)其他問題，引發(fā)跳閘等異常情況，反而增加了故障的處理難度，不利于技術人員準確判斷出故障問題是永久性還是瞬時性[1]。同時，有些供電企業(yè)會采用負荷開關替代饋線開關的方式，這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)對故障問題是否為永久性故障的判斷，但是卻存在一定的應用局限性，一旦出現(xiàn)任何故障問題都會導致整個供電系統(tǒng)瞬間停電，在一定層面上反而擴大了故障問題，為用戶帶來極大的負面影響。

現(xiàn)階段饋線主干路不斷絕緣化和電纜化，這種配置極大地降低了供電系統(tǒng)主干線故障發(fā)生頻率，但是卻導致用戶支線更容易發(fā)生故障問題。針對該問題，部分供電企業(yè)采用配置電流儲能跳閘與單相接地跳閘功能故障自動隔離的開關，這樣即使用戶側(cè)支線出現(xiàn)故障，也不會影響到全線路的使用，同時，也有利于準確定位出故障的相關支線和責任分界點[2]。

2.配電自動化與繼電保護的概述

配電自動化與繼電保護的深入研究分析為配電網(wǎng)故障問題的解決提供了根本性的保障，也督促相關技術人員對配電自動化與繼電保護等基本知識和技能加以學習強化。配電自動化是在計算機、數(shù)據(jù)傳輸和現(xiàn)代設備管理等多項技術的基礎上發(fā)展而來，實現(xiàn)對配電故障的自動檢測，有效提升了配電網(wǎng)的運行效率和供電可靠性。而繼電保護裝置則進一步加強了配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。配電自動化與繼電保護各執(zhí)其能，確保配電網(wǎng)正常穩(wěn)定運行。而兩者之間的有效配合也在一定程度上將各自的技術優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，顯著提升配電網(wǎng)故障問題的解決效率。結(jié)合現(xiàn)階段配電網(wǎng)的實際運行狀況來看，采用配電自動化與繼電保護相配合的方式實現(xiàn)對配電網(wǎng)故障的處理是具有可觀性的，值得被深入研究與應用，以促進供電系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

配電自動化就是在現(xiàn)有配電系統(tǒng)的基礎上增加現(xiàn)代化和高科技術化的新技術和新設備，對其進行科學化的技術改造，以實現(xiàn)自動化處理。通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)對配電網(wǎng)中各個元件的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，這樣就能夠在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)元器件中所隱藏的故障問題，使其在萌芽狀態(tài)被及時處理。同時，配電自動化的應用能夠使配網(wǎng)故障被自動隔離，有效保障無故障區(qū)域能夠正常運行，避免故障問題的擴大化。在全面了解當?shù)嘏潆娋W(wǎng)情況的條件下，制定配電自動化方案，還能夠進一步實現(xiàn)對配電網(wǎng)運行狀態(tài)、設備、開關動作次數(shù)、負荷管理情況、潮流動向等多方面的信息采集，以實現(xiàn)對配電網(wǎng)的網(wǎng)絡化管理，提升配電網(wǎng)的供電可靠性。配電系統(tǒng)在內(nèi)部和外部因素的影響下，不可避免地會出現(xiàn)系統(tǒng)性故障，對整個供電系統(tǒng)造成一定程度的干擾。而有觸點的繼電器可以作為一種安全保護元器件實現(xiàn)對電力系統(tǒng)或電力設備的保護，避免其受到外部故障問題的影響。這種繼電保護裝置的動作過程就是繼電保護，具有較強的應用意義。

3.配電網(wǎng)故障處理措施

3.1 多級級差保護配合研究

多級級差保護配合主要是依靠對出線開關和饋線開關設置不同的保護動作延長時間來實現(xiàn)對配電網(wǎng)的保護。一般情況下，要求變壓器低壓側(cè)開關保護電流在0.7s左右，與此同時在這段時間范圍內(nèi)設置科學合理的多級級差保護進行延時配合。兩級級差保護主要是通過在主干線路上設置帶負荷的饋線開關，并在開關之間或者變電站出現(xiàn)的位置設置相應的斷路器，并對斷路器或者開關保護動作時間進行相應的設置以實現(xiàn)兩級差保護。三級級差保護則充分利用了永磁操作機構(gòu)和無觸點驅(qū)動技術，以將分閘時間控制在10MS，延時時間控制在1MS，實現(xiàn)對配電網(wǎng)故障的處理時間。根據(jù)相關實踐經(jīng)驗總結(jié)可以看出，利用兩級差與三極差保護相互配合方式實現(xiàn)對配電網(wǎng)故障問題的處理是十分有效的。這主要是利用兩級差之間的保護能夠有效調(diào)配配電網(wǎng)中的極差，以實現(xiàn)對配電網(wǎng)中線路的保護。尤其是對線路中的分支線路具有良好的保護作用，其效果十分明顯。但是，對于兩級差與三級差保護相互配合的處理方式，需要結(jié)合實際的應用情況實現(xiàn)兩者的有效協(xié)調(diào)，才能將兩者的實際效能最大程度發(fā)揮出來，以避免在操作過程中出現(xiàn)失誤。同時，技術人員需要充分把握住兩者之間的關聯(lián)性和區(qū)別性，在相關聯(lián)的地方加強聯(lián)系性，在相區(qū)別的地方區(qū)別分析，以確保兩種級差保護方式得到有效利用，實現(xiàn)對配電網(wǎng)運行過程的有效保護。

3.2 級差保護下集中處理故障方式

對于配電網(wǎng)故障的集中處理，一般需要對主干線路故障和分支線路故障進行區(qū)別分析和處理。如果故障問題是發(fā)生在主干線路，則需要結(jié)合實際的故障情況進行故障類型判定和分析。例如，當主干線路屬于架空饋線時，如果該線路上發(fā)生故障問題，則需要對故障電流進行切斷，變電站出站開關在0.5s后出現(xiàn)自動重合，如果重合成功則屬于瞬時故障，如果重合失敗則判斷為永久故障，然后進行針對性處理。在整個故障處理過程中，需要加強監(jiān)督與記錄，確保處理結(jié)果科學有效，并保證處理記錄準確恰當，以備后續(xù)查驗。但是，如果主干線路屬于電纜饋線，則不需要對故障類型進行判斷，因為這種故障在發(fā)生后，斷路器就會立即跳閘以阻斷故障電流，進而確定故障為永久性故障。這時候需要收集故障信息對故障開關和故障區(qū)域進行分離式控制與處理，盡量將故障范圍縮小，避免影響到其他線路。而對于分支線路故障，其處理方式與主干線路故障問題處理方式基本相同。

3.3 利用電壓時間型饋線和多級級差保護自動化

電壓時間型饋線和多級級差保護自動化的技術手段能夠?qū)崿F(xiàn)對故障隔離區(qū)域和恢復區(qū)域的有效供電。但是，在該技術的實際應用過程中，電壓時間型饋線自動化技術在處理不當?shù)那闆r下就會發(fā)生停電和斷路器跳閘的現(xiàn)象。針對該技術的弊端問題，最好采用兩級級差保護相配合的方式。即在變壓器低壓側(cè)出線開關處安裝重合器，并結(jié)合配電網(wǎng)情況設置相應的區(qū)間延時，同時在主干饋線上安裝電壓時間型分段器作為開關。這樣將相關技術配合使用，就會防止配電網(wǎng)中大范圍的發(fā)生暫時停電的現(xiàn)象，盡量將停電概率控制在最低，以免為用戶帶來極大的不便。

4.結(jié)語

綜上所述，隨著人們生產(chǎn)生活質(zhì)量不斷提高，對供電需求量和供電質(zhì)量提出了更高要求，為配電網(wǎng)的運行提出了新挑戰(zhàn)，也增加了配電網(wǎng)故障問題的發(fā)生頻率。對此，相關部門需要結(jié)合實際的用電需求和配電網(wǎng)的實際運行情況，采用科學高效的故障處理技術，及時有效地解決故障問題。在這個過程中，加大對繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理技術的應用，以提升配電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，以滿足人們的用電需求，推動供電企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。