配電自動(dòng)化與繼電保護(hù)配合的配電網(wǎng)故障處理探究

宋毅冰

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);配電自動(dòng)化;配電網(wǎng);故障的處理

電力資源為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)和保障，科學(xué)技術(shù)的使用為配電的合理與效益提供了支持，所以進(jìn)行自動(dòng)化的配電，提升繼電保護(hù)的水平，就必須合理對配電過程中存在的故障進(jìn)行處理，以此提升配電效果。

1配電自動(dòng)化與繼電保護(hù)簡介

配電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，由于各種因素的存在，會出現(xiàn)一些不可預(yù)測的故障，然而隨著故障次數(shù)的增加，對電力設(shè)備的損傷也逐步增大，嚴(yán)重影響了供電的穩(wěn)定性與安全性，成為電力系統(tǒng)發(fā)展最大的絆腳石，為了可以最大程度的避免故障對供電系統(tǒng)帶來的不利因素，現(xiàn)階段提出配電自動(dòng)化與繼電保護(hù)相互配合的方式共同解決配電網(wǎng)的出現(xiàn)的各類故障。

1.1配電自動(dòng)化概述

配電自動(dòng)化即利用信息技術(shù)并且引進(jìn)質(zhì)量更優(yōu)的先進(jìn)設(shè)備，完成對配網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，可以保證隨時(shí)掌握各個(gè)系統(tǒng)以及電力設(shè)備每個(gè)元件的狀態(tài)，防微杜漸，在瀕臨故障時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)，避免故障段繼續(xù)工作。同時(shí)可以對工作數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，分析，擬定出更加合理，可靠的供電系統(tǒng)。

1.2繼電保護(hù)概述

配電系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，影響著電力系統(tǒng)的供電安全問題。繼電保護(hù)就是對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測，從而發(fā)出報(bào)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害將至最低。

2關(guān)于配電網(wǎng)故障的分析

在供電的系統(tǒng)中，配電網(wǎng)出現(xiàn)故障是經(jīng)常發(fā)生的事情，并且配電網(wǎng)自動(dòng)化核心的內(nèi)容就是對故障進(jìn)行處理。在對配電網(wǎng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行處理的時(shí)候，電力企業(yè)有的時(shí)候會采用斷路器來代替開關(guān)的這種方法，這樣做的主要目的就是希望故障發(fā)生的時(shí)候，距離故障點(diǎn)上游即故障點(diǎn)最近的斷路器能夠進(jìn)行動(dòng)作，然后把故障的電流切斷，這樣就可以避免整條線路都受到故障的影響。但是在現(xiàn)實(shí)中，并不如計(jì)劃中那么的完美，當(dāng)故障真正發(fā)生的時(shí)候，經(jīng)常會因?yàn)楦骷夐_關(guān)在保護(hù)配合方面發(fā)生的問題，導(dǎo)致多發(fā)跳閘或者是越級跳閘的現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)這樣的情況的時(shí)候，就增加了對故障處理的難度，并且會為判斷事故是永久性還是瞬時(shí)性帶來大的困難。這樣的情況是大家都不愿意看到的，所以也有很多的企業(yè)為了能夠避免出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，就采用負(fù)荷開關(guān)來取代饋線開關(guān)的方式來解決問題，但是這樣的方法也是具有局限性的，盡管這樣的方法能夠解決判斷永久性、瞬時(shí)性故障的問題，但是存在只要一處發(fā)生故障就會有瞬間全部停電的風(fēng)險(xiǎn)，所以也是具有一定的局限性的，會為用戶用電帶來很多的不便。伴隨著饋線主干線路逐漸的絕緣化以及電纜化在比例方面的不斷增加，也就使得供電的主干線出現(xiàn)故障的機(jī)會減少了，但是用戶支線方面發(fā)生故障的頻率卻逐漸地增加了。由于這樣的原因，也就使得一部分供電的電力企業(yè)在用戶側(cè)配置上了一個(gè)有電流儲能跳閘與單相接地跳閘功能故障自動(dòng)隔離的開關(guān)，這樣的方法，可有效地避免當(dāng)用戶側(cè)發(fā)生故障的時(shí)候?qū)θ€路造成重要的影響，并且也可以確定出故障的相關(guān)責(zé)任分界點(diǎn)。

3配電網(wǎng)多級保護(hù)配合的基本原理

對于供電半徑較短的具有開環(huán)運(yùn)行的城市配電線路或者是分段數(shù)較多的開環(huán)運(yùn)行農(nóng)村配電線路而言，當(dāng)其線路發(fā)生故障的時(shí)候，且故障位置上游各個(gè)分段開關(guān)處的短路電流在水平上差異較小的時(shí)候，則無法針對不同的開關(guān)設(shè)置不同的電流定值，因此，智能配電網(wǎng)靠保護(hù)動(dòng)作延長時(shí)間上的級差來配合實(shí)現(xiàn)有選擇性的對故障的進(jìn)行切除的行為。當(dāng)供電的半徑相對較長的情況下，分段數(shù)比較少的開環(huán)運(yùn)行，像農(nóng)村中的配電線路，其出現(xiàn)故障的時(shí)候，并且出現(xiàn)故障的地方，其上游的各個(gè)分段開關(guān)處的相關(guān)短路電流在水平上具有明顯差異的情況下，要想在短時(shí)間內(nèi)具有選擇性的把故障進(jìn)行切除，就可以采用電流定值以及延時(shí)級差配合等的方式來完成。但是如果是城市中的，供電的半徑也較短且是屬于開環(huán)運(yùn)行的線路，發(fā)生相關(guān)的線路故障的時(shí)候，并且故障上游的分段開關(guān)短路電流在水平方面的差異不大時(shí)，就不可以針對不同開關(guān)來設(shè)置不同電流定值的方法來處理故障了。

4配電自動(dòng)化與繼電保護(hù)配合中存在的問題

4.1繼電保護(hù)設(shè)備的老化

雖然電網(wǎng)在技術(shù)上已經(jīng)有了很多創(chuàng)新，但實(shí)際配電網(wǎng)中存在大量的老式繼電器，無法保證其動(dòng)作可靠性。老式繼電器由于設(shè)備老化，反應(yīng)速度慢，難以滿足保護(hù)快速動(dòng)作的要求。如果故障較為嚴(yán)重，有可能造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，擴(kuò)大故障范圍。

4.2配電自動(dòng)化通信及終端不穩(wěn)定

配電自動(dòng)化終端在運(yùn)行過程中頻繁出現(xiàn)上下線、離線、接線錯(cuò)誤等問題。如果終端因各種原因不能正常在線，將影響終端設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至影響主站故障區(qū)間識別的能力。此外，在現(xiàn)行配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，光纖接線不穩(wěn)定、無線信號差、光纖被挖斷、無線模塊損壞等問題均會導(dǎo)致終端與主站系統(tǒng)之間無法通信。

5繼電保護(hù)同配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理方式

5.1兩級級差的相互配合和保護(hù)工作人員選擇線路開關(guān)的時(shí)候，出線的開關(guān)，用戶所用的開關(guān)還有變電站支線所用的開關(guān)均為斷路器。對于主干線來說，它的開關(guān)應(yīng)該為負(fù)荷開關(guān)，變壓設(shè)備出線斷路器可以啟動(dòng)保護(hù)行為，其過程一般在200～250ms之間。用戶和支線的開關(guān)進(jìn)行的保護(hù)延時(shí)動(dòng)作耗時(shí)極低，可以看做0s。這種方式具備幾大優(yōu)點(diǎn)：第一，用戶和支線部分出現(xiàn)故障時(shí)，會立刻進(jìn)行跳閘動(dòng)作，保證線路的運(yùn)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(yùn)行過程中，開關(guān)不會再有上述越級跳閘或者多級跳閘的現(xiàn)象，是故障位置以及信息的判斷更加準(zhǔn)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(guān)部門無需投入大量資金，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

5.2多級極差保護(hù)和電壓時(shí)間型饋線自動(dòng)化的配合這項(xiàng)技術(shù)的最主要實(shí)踐方式就是用電壓時(shí)間型分段器以及對應(yīng)的重合器進(jìn)行配合使用，利用相應(yīng)的指令做到隔離故障地區(qū)，確保其他地區(qū)可以正常供電，減少不必要的損失，以及提高用戶體驗(yàn)性。只有將兩者相互配合起來，才能使這樣的問題得到有效的解決，缺少其一，就有可能會造成大規(guī)模的斷電情況。

5.3集中式故障處理方法的針對性較強(qiáng)。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(jìn)行集中式的故障處理：首先，當(dāng)饋線出現(xiàn)故障，處于配變出線位置的斷路器就需要進(jìn)行自動(dòng)跳閘操作，并且對因?yàn)楣收隙a(chǎn)生的電流進(jìn)行隔斷。然后，在0.5s之后，變電站出線區(qū)域的斷路器開關(guān)就會自動(dòng)重合。接著觀察重合情況，如果順利重合，那么故障類型為瞬時(shí)性故障。如果沒能重合，那么故障類型為永久性故障。收集的故障信息會直接傳輸?shù)街髡荆髡緦κ盏降男畔⑦M(jìn)行分析，判定出故障區(qū)域和類型。

結(jié)語：

面對人們?nèi)找嬖鰸q的用電需求，相關(guān)企業(yè)更應(yīng)該在如此壓力下，熟練掌握繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理方式，尤其是要合理配置各級繼電保護(hù)及配電終端動(dòng)作時(shí)延參數(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障檢測、故障定位、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)自動(dòng)化，以保證配電網(wǎng)能正常、穩(wěn)定的運(yùn)行，提高居民的生活水平。

參考文獻(xiàn)：

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