試論配電自動化與繼電保護配合的配電網(wǎng)故障處理

李緒源

摘要：伴隨著電網(wǎng)的加速發(fā)展，配電自動化的發(fā)展也隨之被帶動起來。在配電網(wǎng)的建設發(fā)展和應用中難免會發(fā)生一些故障，這就要求操作者有一定的技術(shù)和維修的能力。這也就使得越來越多的人加入對繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理的研究中，在大家的共同努力下，配電網(wǎng)得到更進一步的發(fā)展，并在發(fā)展中逐步提高技術(shù)含量，不斷完善維修技術(shù)，為繼電保護和配電自動化服務，帶去更深層次的技術(shù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);配電自動化;繼電保護

引言

配電網(wǎng)不僅具有堅強的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和合理的設備選型，還需具有可靠配合的故障處理機制。配電自動化與繼電保護協(xié)調(diào)配合的故障處理機制是配電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，是配電網(wǎng)安全穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。配電自動化系統(tǒng)包括主站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及終端系統(tǒng)。主站系統(tǒng)通過控制軟件和操作平臺實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的分析和資源共享;通信系統(tǒng)可實現(xiàn)信息交互和遠程控制等功能，常用方式有無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)和光纖等;終端系統(tǒng)是各終端（饋線自動化終端、站所終端、故障指示器等）采集的數(shù)據(jù)信息通過通信系統(tǒng)上傳給主站，主站分析得出故障位置，實現(xiàn)故障定位。繼電保護具有切除故障速度快、可靠性高的優(yōu)點，但由于配電網(wǎng)中開關(guān)級聯(lián)個數(shù)多、供電半徑短等原因，使得沿線短路電流差別較小，給配電網(wǎng)繼電保護的整定和配合帶來了一定困難。

一、故障分析

對于配電網(wǎng)來說，故障問題是不可避免的。在很多供電企業(yè)之中，已經(jīng)利用斷路器代替隔離開關(guān)，從而確保發(fā)生故障的時候，和故障區(qū)保持最近距離的斷路器可以及時進行跳閘，從而防止故障對于供電系統(tǒng)造成影響。可是，從實際情況看，各級開關(guān)相關(guān)保護器中還存在很多的問題，這樣就使得故障發(fā)生的時候，容易造成越級跳閘或者是多級跳閘，無法對故障進行及時判定。為了對跳閘問題進行解決，一些電力企業(yè)利用負荷開關(guān)當作饋線開關(guān)，這樣可以在一定程度上將越級跳閘與故障判定這些問題解決掉，可是容易造成小的故障，從而使得整個工作環(huán)節(jié)中都發(fā)生停電的現(xiàn)象，這樣用戶停電現(xiàn)象就會頻繁發(fā)生。對于主干線路來說，其電纜化與絕緣化在不斷提升，因此，主干線中各種故障在一定程度上減少，很多故障都是在用戶支路上出現(xiàn)。所以，為了將這一問題解決掉，一些供電企業(yè)主要將有著跳閘性能的開關(guān)安裝在支路入口的位置，如此就能自動隔離用戶故障，防止用戶故障波及主干線。

二、配電網(wǎng)自動化相關(guān)理論闡述

（一）配電網(wǎng)自動化定義

配電網(wǎng)自動化定義為：在配電系統(tǒng)內(nèi)增設現(xiàn)代化科學技術(shù)裝置，對配電網(wǎng)進行現(xiàn)代化的改造。此外，也利用通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)，對配電網(wǎng)實施較快，可有效了解配電網(wǎng)的實際運行情況，發(fā)現(xiàn)潛在問題，及時解決問題。與此同時，配電自動化也實現(xiàn)故障的智能隔離，及時對非故障區(qū)域?qū)嵤┗謴凸╇姴僮?，強化配電網(wǎng)的可靠性。

（二）繼電保護定義

電力系統(tǒng)運行期間常會受到各類補貼因素影響出現(xiàn)系統(tǒng)化故障問題，直接影響到整個電力體系的供電效果、可靠性、安全性。利用有觸電的繼電保護，能夠?qū)﹄娏υO備與電力系統(tǒng)進行保護，避免電力設備和系統(tǒng)受到故障的影響。對于電力系統(tǒng)保護全過程，我們就稱之為繼電保護。在電力系統(tǒng)運行期間，繼電保護是較為重要和必須的，也是電力企業(yè)以及工作人員必須重視的一項任務。

三、配電網(wǎng)多級保護的可行性

（一）多級級差保護配合可行性研究

從農(nóng)村來看，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(guān)就很容易發(fā)生短路，所以可以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。而從城市來看，城市配電網(wǎng)線路的分段數(shù)一般都比較多，這樣也阻礙了開關(guān)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(guān)和饋線開關(guān)設置不同的保護動作延長時間，從而實現(xiàn)保護配合工作。

（二）三級級差保護配合研究

隨著科技的發(fā)展，開關(guān)技術(shù)也在不斷的進步。最大的特點是保護動作時間大大的縮短，其中主要采用的是無觸點驅(qū)動技術(shù)及永磁操動機構(gòu)，通過對永磁操動機構(gòu)工作參數(shù)的設置，分閘時間達到10ms上下，而無觸點電子分閘驅(qū)動分閘的時間可以達到1ms以內(nèi)，對故障的判斷可以在10ms內(nèi)完成。以上技術(shù)基本可以在30ms內(nèi)對故障電流進行切除。即上文中所提到的饋線開關(guān)設置0s保護動作時，故障電流可以快速的在30ms內(nèi)切斷?？紤]到一定的時間問題，在上級饋線開關(guān)設置時，可以設置為100-150ms的延時時間，變電站出線開關(guān)延時時間可以設置為250-300ms，預留200-250ms的級差在變壓器低壓側(cè)，保證選擇性，這樣就實現(xiàn)了三級級差保護配合的目的。綜上所述，采用無觸點驅(qū)動技術(shù)及永磁操動機構(gòu)可以實現(xiàn)三級級差保護配合，也不會對上級保護配合產(chǎn)生影響。

四、繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理

（一）利用兩級級差進行配合保護

在對線路開關(guān)進行選用的時候，分支開關(guān)以及出線開關(guān)和用戶開關(guān)采用斷路器，對主干線開關(guān)來說，采用負荷開關(guān)，而開關(guān)側(cè)的保護差級應該確保為200-250ms之間，用戶和分支斷路器其開關(guān)保護延時是0s。在實踐的過程中，利用兩級級差進行配合保護，分支或者是用戶故障發(fā)生的時候，斷路器就會跳閘，不會對其他地方造成嚴重影響。

（二）多級級差保護與電壓時間型饋線自動化配合分析

該項技術(shù)可以使故障區(qū)域隔離并且能快速恢復故障區(qū)域供電，它主要是利用電壓時間型重合器和分段器之間相互作用來實現(xiàn)這一功能。僅僅采用電壓時間型饋線自動化技術(shù)，分支線路的故障會導致全線斷路器跳閘或者全線暫時性斷電，如果把電壓時間型饋線自動化技術(shù)和多級級差保護相互配合，能夠有效避免這種情況。這種技術(shù)的運用通常是變電站的出線開關(guān)點使用重合器，且將延時時間設置在200～250ms之間，主干饋線的開關(guān)采用電壓時間型分段器，用戶開關(guān)或分支使用斷路器。當故障出現(xiàn)時，所采用的解決方法與應用常規(guī)的電壓時間型饋線技術(shù)所運用的方法相差不大，其不同之處在于能夠在可控范圍內(nèi)對全線停電的現(xiàn)象做到有效避免。

（三）樹立培訓理念，強化工作人員故障處理能力

針對工作人員故障處理能力有限、理論知識水平高問題，電力企業(yè)必須樹立培訓理念，制定滿足企業(yè)發(fā)展以及故障處理工作計劃，建立一定周期定期對工作人員進行培訓，強化其工作能力，提高理論知識水平，利于在故障處理期間，更加高效完成工作，處理掉各類問題。與此同時，電力本企業(yè)要培訓工作人員預警處理與維修養(yǎng)護嫩太給力，避免出現(xiàn)過熱現(xiàn)象燒壞線路，保障供電的安全性與穩(wěn)定性。最后，為了激發(fā)工作人員工作熱情，企業(yè)也可以制定獎懲制度，對那些表現(xiàn)較好的工作人員，給予適合的獎勵，對表現(xiàn)差、責任感不強的工作人員，給予相應處罰，以此約束工作人員行為，確保各項工作更加高質(zhì)完成。

結(jié)束語

總之，要對配電網(wǎng)多級保護的可行性進行了分析，并對故障的措施進行簡要的介紹，在智能電網(wǎng)應用的今天，配電網(wǎng)智能化配合技術(shù)的應用大大提高了配電網(wǎng)的安全性及可靠性，對電力事業(yè)的發(fā)展起到良好的促進作用，使得實力企業(yè)的功能得到了大幅度的提高。

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