配電自動(dòng)化中的繼電保護(hù)故障與應(yīng)對(duì)措施分析

李英杰

摘 要：現(xiàn)階段，在信息技術(shù)的強(qiáng)大推動(dòng)下，大大提高了配電自動(dòng)化水平，其中，明顯改進(jìn)了配電技術(shù)，但是在實(shí)際上，配電網(wǎng)問(wèn)題仍然比較突出。一些供電公司對(duì)切斷電路的設(shè)備進(jìn)行廣泛應(yīng)用，以此來(lái)作為饋線的開(kāi)關(guān)，并且一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可以及時(shí)對(duì)最近的電路設(shè)備實(shí)施斷開(kāi)處理，確保電流的順利切斷，以免對(duì)整個(gè)線路造成不必要的威脅?；诖?，本文對(duì)配電自動(dòng)化中的繼電保護(hù)故障與應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了研究分析。

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

配電自動(dòng)化結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及現(xiàn)代化的設(shè)備與管理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)等，自動(dòng)化提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，自動(dòng)化檢測(cè)故障，進(jìn)而提高了工作效率，而繼電保護(hù)裝置可以有效保護(hù)配電網(wǎng)。

一、配電網(wǎng)故障概述

配電網(wǎng)是整個(gè)電力系統(tǒng)中最容易出現(xiàn)安全故障問(wèn)題的部分，而配電網(wǎng)又是電力系統(tǒng)最重要的組成，一旦配電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重的故障問(wèn)題則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，甚至陷入癱瘓，影響正常的供電，對(duì)人們的生活生產(chǎn)造成影響。所以需要對(duì)配電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的故障問(wèn)題進(jìn)行研究分析，及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防和治理。

二、對(duì)配電網(wǎng)故障進(jìn)行多級(jí)處理的可能性

2.1基本機(jī)理

配電網(wǎng)在實(shí)際的運(yùn)行中一般有兩種運(yùn)行狀態(tài)，一種是供電半徑較長(zhǎng)，但是分段數(shù)量不多的運(yùn)行線路，對(duì)于該線路上出現(xiàn)的故障問(wèn)題，為了避免對(duì)該故障點(diǎn)上游部分線路造成影響，一般對(duì)上游部分線路段采取的措施是進(jìn)行電流定值或者保護(hù)動(dòng)作延時(shí)極差配合。因?yàn)樯嫌尾糠指鱾€(gè)線路段中開(kāi)關(guān)所在的范圍內(nèi)短路電流間的差別很大，所以采取聯(lián)合保護(hù)或者電流定值的方式可以對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的解決。另一種運(yùn)行狀態(tài)線路是供電半徑較短，但是分段數(shù)量不少的線路。對(duì)于該線路上出現(xiàn)的故障問(wèn)題，因?yàn)樵摴收宵c(diǎn)以上部分各線路段開(kāi)關(guān)所在范圍內(nèi)短路電流間的差別不大，所以只能采取聯(lián)合保護(hù)。

2.2多級(jí)極差保護(hù)

對(duì)配電網(wǎng)故障進(jìn)行多級(jí)處理，其實(shí)也就是采取多級(jí)極差保護(hù)。而所謂的多級(jí)極差保護(hù)實(shí)質(zhì)上指的是對(duì)饋線開(kāi)關(guān)或者變電站出現(xiàn)的開(kāi)關(guān)分別設(shè)置保護(hù)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間，使得在故障處理中為其他部分的處理留出多余的時(shí)間，使得各個(gè)部分之間的配合更加密切。為了盡量減少故障處理的時(shí)間，在設(shè)置保護(hù)時(shí)間時(shí)也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的情況盡量地減少。比如饋線斷路器開(kāi)關(guān)處理時(shí)間大概在30ms-40ms 之間，那么開(kāi)關(guān)的保護(hù)延時(shí)時(shí)間可以設(shè)置為0ms。因?yàn)槿绻陴伨€用戶開(kāi)關(guān)上采用了斷路器或者是熔斷器，勵(lì)磁涌流不明顯，那么就可以采取加大脫扣動(dòng)作電流值的方式進(jìn)行故障處理，就不需要增加延時(shí)保護(hù)時(shí)間了。另外，隨著開(kāi)關(guān)技術(shù)的發(fā)展，比如永磁操作系統(tǒng)和無(wú)觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在未來(lái)多級(jí)極差保護(hù)的時(shí)間會(huì)大大地減少。比如使用永磁操作系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)定，可以將開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉之間的時(shí)間壓縮到10ms 左右，而采用無(wú)觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)則可以將開(kāi)關(guān)開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間控制在1ms 左右。

三、繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理策略

3.1兩級(jí)極差保護(hù)配置

采取兩級(jí)極差保護(hù)配置的目的是為了盡可能地縮短故障點(diǎn)確定和故障處理的時(shí)間，從而提高故障處理的效率，也是為了節(jié)約成本，避免資源的浪費(fèi)。因此，在進(jìn)行兩級(jí)極差保護(hù)配置時(shí)需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。首先是線路開(kāi)關(guān)選擇的問(wèn)題，在進(jìn)行線路開(kāi)關(guān)選擇時(shí)，用戶開(kāi)關(guān)、分支開(kāi)關(guān)和變電站出現(xiàn)開(kāi)關(guān)選擇的是斷路器開(kāi)關(guān)，而主干線上應(yīng)該選擇負(fù)荷開(kāi)關(guān)。其次是保護(hù)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間的設(shè)置，一般來(lái)說(shuō)，只有變電站出線斷路器開(kāi)關(guān)設(shè)置的保護(hù)時(shí)間在200ms-250ms 之間，而其他的開(kāi)關(guān)包含用戶斷路器開(kāi)關(guān)和支線斷路器開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)設(shè)置的保護(hù)延時(shí)時(shí)間為0ms。以上的兩級(jí)極差保護(hù)設(shè)置一方面可以在短時(shí)間內(nèi)判定故障發(fā)生的具體位置，減少故障處理的時(shí)間，提高故障處理效率，另外一方面還能盡量避免越級(jí)跳閘或者多級(jí)跳閘問(wèn)題的出現(xiàn)，比如支線或者用戶線路段出現(xiàn)故障，斷路器由于多級(jí)極差保護(hù)設(shè)置，會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)及時(shí)地進(jìn)行切斷處理，避免影響到其他線路段。此外，在主干線上采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)也是為了減少資源的浪費(fèi)，因?yàn)閿嗦菲魇褂贸杀据^高。

3.2集中式處理故障處理

在對(duì)配電網(wǎng)故障進(jìn)行集中式處理時(shí)主要是對(duì)主干線故障的處理和對(duì)用戶或者分支線路故障的處理。

首先是主干線路故障的處理。關(guān)于主干線路故障的處理方案首先要根據(jù)不同的類(lèi)型來(lái)進(jìn)行判定和分析。比如主干線路是架空饋線，在此種情況下，一旦發(fā)生故障，變電站的斷路器會(huì)切斷電流，然后要對(duì)是瞬時(shí)性故障還是永久性故障進(jìn)行判定。也就是在斷路器切斷電流之后，根據(jù)兩級(jí)極差保護(hù)配置，開(kāi)關(guān)在延時(shí)設(shè)定以后會(huì)進(jìn)行重合，重合后如果線路恢復(fù)正常則說(shuō)明該線路段的故障是瞬時(shí)性的，而如果重合后故障問(wèn)題仍在，則說(shuō)明該故障是永久性故障。在判定完何種故障之后要根據(jù)實(shí)際情況制定故障處理方案。針對(duì)瞬時(shí)性的故障，一般只要做好準(zhǔn)確的記錄即可，而針對(duì)永久性的故障，則要采用相關(guān)技術(shù)來(lái)進(jìn)行解決，而且還要對(duì)處理的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督控制，并最后記錄在檔案中。

其次是用戶或者分支線路故障的處理。在這部分基本和主干線故障處理的步驟類(lèi)似。比如在用戶或分支線路出現(xiàn)故障以后，斷路器立即跳閘切斷故障電流，如果跳閘區(qū)域用戶或分支線路是架空線路，則需要采用保護(hù)工作延時(shí)時(shí)間的設(shè)定來(lái)判定該故障是瞬時(shí)性故障還是永久性故障。如果跳閘區(qū)域用戶或分支線路是電纜線路，則不需要利用延時(shí)時(shí)間的重合對(duì)故障類(lèi)型進(jìn)行判斷，直接將故障判定為永久性故障即可，然后再采取相應(yīng)的技術(shù)對(duì)故障進(jìn)行處理和記錄。

3.3多級(jí)極差保護(hù)和電壓時(shí)間性饋線自動(dòng)化技術(shù)的配合

多級(jí)極差保護(hù)和電壓時(shí)間性饋線自動(dòng)化的配合，通俗一點(diǎn)的講就是將電壓時(shí)間性分段器和與之所對(duì)應(yīng)的重合器進(jìn)行配合，這樣做的目的是為了降低因?yàn)橹皇褂秒妷簳r(shí)間性分段器或重合器帶來(lái)的弊端，比如只使用電壓時(shí)間性分段器的話，很可能會(huì)造成瞬時(shí)性斷電或者大面積的斷電現(xiàn)象，這樣對(duì)配電網(wǎng)的正常運(yùn)行造成很大的損害。而如果將兩者進(jìn)行配合，則大大降低了停電的可能性，減少因?yàn)橥ｋ娊o人們生活生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響。

四、結(jié)束語(yǔ)

配電自動(dòng)化與繼電保護(hù)對(duì)于配電網(wǎng)的正常運(yùn)行都具有重要意義，排障問(wèn)題對(duì)于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是永久性問(wèn)題，所以二者的配合不僅僅是配電網(wǎng)安全運(yùn)行的保障，更是配電系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。現(xiàn)階段需要不斷完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)與繼電保護(hù)，更好的服務(wù)于配電網(wǎng)，更有力的推動(dòng)電力企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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