農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用探討

摘要：在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，人們對(duì)農(nóng)村配網(wǎng)線路安全性以及可靠性提出了更高的要求。農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要是為了向居民安全用電以及實(shí)現(xiàn)可靠供電提供技術(shù)保障。本文以農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用作為研究對(duì)象，在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)以及結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用必要性進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，然后分析了農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用，最后提出相應(yīng)的應(yīng)用建議，期望可以為農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用提供理論參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)配電線路;分級(jí)保護(hù)技術(shù);應(yīng)用

前言

配網(wǎng)線路屬于電網(wǎng)的末端，直接關(guān)聯(lián)著用戶設(shè)備，當(dāng)用戶側(cè)設(shè)備發(fā)生故障之后很容易導(dǎo)致配網(wǎng)線路故障的發(fā)生。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，85%以上的故障停電都是由配網(wǎng)線路故障引發(fā)的。因此，保護(hù)配電線路有助于對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行及時(shí)切除，避免停電范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

得益于一系列惠民政策的實(shí)施，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度明顯提升，相應(yīng)的農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也得到了大力發(fā)展。在農(nóng)村家用電器持續(xù)增加以及小工業(yè)工作運(yùn)行的影響下，農(nóng)村居民用電持續(xù)增加，因此應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提升農(nóng)網(wǎng)配電線路的供電能力以及可靠性[1]。農(nóng)村配網(wǎng)存在明顯的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不合理以及線路敷設(shè)環(huán)境較差等諸多問(wèn)題，因此相比于上級(jí)電網(wǎng)故障次數(shù)更高，并且這些故障絕大多數(shù)也是由配網(wǎng)故障引起的，應(yīng)當(dāng)深入研究農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。

1. 農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用必要性

大部分農(nóng)網(wǎng)配電線路建設(shè)初期并不注重線路保護(hù)的投入，還普遍存在線路延伸過(guò)長(zhǎng)以及負(fù)荷分配不合理的問(wèn)題，其容量裕量一般也比較小，防雷能力相對(duì)較低，因此經(jīng)常性發(fā)生跳閘等情況。在對(duì)農(nóng)網(wǎng)配網(wǎng)線路進(jìn)行保護(hù)時(shí)，一般會(huì)選擇依賴變電站出口開(kāi)關(guān)，一旦發(fā)生故障會(huì)引發(fā)大范圍停電。新裝的配網(wǎng)線路柱上開(kāi)關(guān)基本都自帶保護(hù)功能，可以有效切斷故障，但是選擇范圍相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，與當(dāng)今日益增長(zhǎng)的符合需求不匹配。在設(shè)置農(nóng)配網(wǎng)保護(hù)定值時(shí)，常因?yàn)榍啡背浞值目紤]而存在缺陷，譬如沒(méi)有對(duì)開(kāi)關(guān)位置所產(chǎn)生的影響進(jìn)行考慮，就設(shè)置保護(hù)定值。農(nóng)網(wǎng)配電線路處于現(xiàn)在的保護(hù)裝置狀態(tài)時(shí)，當(dāng)遭遇支線故障或者雷擊時(shí)，主線開(kāi)關(guān)和支線開(kāi)關(guān)將會(huì)同時(shí)出現(xiàn)跳閘，并且主線路多個(gè)分段的開(kāi)關(guān)也會(huì)發(fā)生同時(shí)跳閘以及越級(jí)跳閘的情況[2]。以某縣所屬的全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所2021年上半年配網(wǎng)跳閘次數(shù)以及同跳次數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果為例，在總的跳閘次數(shù)中超過(guò)1/5都是同跳次數(shù)，這代表了分段及分支開(kāi)關(guān)不具備有效的隔離故障以及縮小停電范圍的保護(hù)作用，因此需要借鑒輸電線路保護(hù)的整定方法分級(jí)保護(hù)農(nóng)配網(wǎng)線路。

2. 農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用

主網(wǎng)繼電保護(hù)方式一般會(huì)被應(yīng)用至農(nóng)配網(wǎng)繼電保護(hù)當(dāng)中，但是其只能夠?qū)收线M(jìn)行切斷，并不能對(duì)非故障區(qū)域的供電進(jìn)行恢復(fù)。我國(guó)農(nóng)網(wǎng)配電線路保護(hù)方式主要可以分為單級(jí)保護(hù)、兩級(jí)保護(hù)、三級(jí)保護(hù)以及多級(jí)保護(hù)等，需要結(jié)合農(nóng)網(wǎng)配電線路實(shí)際情況選擇最適合的保護(hù)方式[3]。本人李斌工作于青海三新農(nóng)電有限責(zé)任公司，根據(jù)以往農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單總結(jié)，期望可以為相關(guān)工作的開(kāi)展提供更多的思路以及參考。

2.1 整定原則

在進(jìn)行保護(hù)整定時(shí)，可以按照如圖1所示的變電站 10kV配網(wǎng)線路分級(jí)保護(hù)配置整定原則進(jìn)行考慮。一般情況下，農(nóng)網(wǎng)配網(wǎng)線路都為10kV配網(wǎng)線路，在進(jìn)行分級(jí)保護(hù)時(shí)主要采用10kV出線開(kāi)關(guān)、分支開(kāi)關(guān)（或者用戶分界斷路器）兩級(jí)保護(hù)模式，在長(zhǎng)分支線路帶專變用戶的情況下才會(huì)采用三級(jí)保護(hù)的模式[4]。

2.2 農(nóng)網(wǎng)配網(wǎng)線路斷路器保護(hù)整定

農(nóng)網(wǎng)配網(wǎng)線路繼電保護(hù)設(shè)置通常會(huì)以三段式電流保護(hù)為依據(jù)，在設(shè)置過(guò)程應(yīng)當(dāng)做到良好的配合變電站的出線開(kāi)關(guān)，面對(duì)斷路器相對(duì)來(lái)說(shuō)比較多的情況時(shí)，會(huì)存在難以覆蓋全線路保護(hù)的情況。以含有用戶分界斷路器的分支斷路器的設(shè)置為例，以電流Ⅰ段和電流 Ⅲ 段保護(hù)為依據(jù)完成配置工作，其中電流Ⅰ段可以零時(shí)限切除故障電流，而電流Ⅲ段則可以有效防范線路過(guò)負(fù)荷情況的發(fā)生，可以結(jié)合實(shí)際情況判斷是否需要投入零序保護(hù)功能。以繼電保護(hù)要求為依據(jù)，對(duì)斷路器進(jìn)行如下整定工作：

2.2.1 分支斷路器整定

在整定分支斷路器過(guò)流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作定值時(shí)，應(yīng)當(dāng)有效配合線路出線斷路器過(guò)流Ⅱ段保護(hù)。而在整定過(guò)流 Ⅲ 段保護(hù)動(dòng)作定值時(shí)，則應(yīng)當(dāng)以躲避本分支最大負(fù)荷電流為依據(jù)，確保過(guò)流 Ⅲ 段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)當(dāng)配合出口斷路器電流 Ⅲ 段，形成超過(guò)0.3秒級(jí)差。在確定分支斷路器過(guò)流 Ⅲ 段定值時(shí)，需要結(jié)合分支負(fù)荷容量。當(dāng)分支負(fù)荷總?cè)萘吭?00kVA及以下時(shí)，分支斷路器過(guò)流 Ⅲ 段定值為80A;總?cè)萘吭?00kVA到800kVA時(shí)，電流定值可以確定為100A，不同范圍的分支負(fù)荷容量，分支斷路器過(guò)流保護(hù)推薦定值具體如表1所示。

2.2.2 用戶分界斷路器整定

在確定用戶分界斷路器過(guò)流Ⅰ段保護(hù)定值時(shí)，通常將配電容量作為依據(jù)。在整定過(guò)流 Ⅲ段保護(hù)動(dòng)作定值時(shí)，通常需要按照躲避本分支最大負(fù)荷電流進(jìn)行中恒定，確保其動(dòng)作時(shí)限配合上一級(jí)分支斷路器電流 Ⅲ 段，形成0.3到0.5秒級(jí)差。

1. 農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用建議

農(nóng)網(wǎng)農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要是為了進(jìn)一步降低故障損失，有效縮減故障影響范圍。利用分級(jí)保護(hù)技術(shù)可以確保在支線設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，分支開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作避免故障影響到主線路。而在主線路發(fā)生故障時(shí)，分段開(kāi)關(guān)保護(hù)可以有效隔離故障，避免故障影響范圍擴(kuò)大。并且，應(yīng)用分級(jí)保護(hù)還可以對(duì)故障發(fā)生位置進(jìn)行初步的判斷，有利于故障的盡快修復(fù)。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)配網(wǎng)線路全范圍的保護(hù)和修復(fù)，在應(yīng)用農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)與饋線自動(dòng)化進(jìn)行有機(jī)結(jié)合構(gòu)建“繼電保護(hù)+饋線自動(dòng)化”模式，也就是主線電壓型饋線自動(dòng)化配合分支繼電保護(hù)，既可以切斷主線故障，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，還可以在長(zhǎng)分支線路發(fā)生故障時(shí)，只對(duì)故障段下游區(qū)域進(jìn)行切除，避免影響該分支線路正常供電，既可以取得更加可靠的保護(hù)效果，還具有較高的經(jīng)濟(jì)性。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，農(nóng)網(wǎng)配網(wǎng)線路現(xiàn)有的保護(hù)模式并不能夠滿足逐漸提升的供電可靠性要求，應(yīng)用農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)配網(wǎng)線路分級(jí)保護(hù)整定，主要可以采取10kV出線開(kāi)關(guān)、分支開(kāi)關(guān)（或者用戶分界斷路器）兩級(jí)保護(hù)模式，以此來(lái)對(duì)故障進(jìn)行快速隔離，同時(shí)有助于停電范圍的縮小，為農(nóng)網(wǎng)配電線路供電可靠性的提升提供重要保障。在應(yīng)用農(nóng)網(wǎng)配電線路分級(jí)保護(hù)技術(shù)的同時(shí)，還可以配合應(yīng)用饋線自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)配網(wǎng)配電自動(dòng)化的優(yōu)化，在縮小故障停電范圍的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域供電的及時(shí)恢復(fù)。

參考文獻(xiàn)：

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