試論繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理

于洋

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電力需求日益擴(kuò)大，如今各項(xiàng)新技術(shù)已經(jīng)慢慢滲透到電力行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，促進(jìn)了我國電網(wǎng)的智能化發(fā)展。要想保證電網(wǎng)的良好運(yùn)行就必須對電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行管理。繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化是我國電網(wǎng)管理的重要組成部分，與電網(wǎng)的運(yùn)行有關(guān)。因此，為了保證電網(wǎng)的良好運(yùn)行，需要對其進(jìn)行管理。本文主要介紹了將繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化配合使用進(jìn)行故障處理的方法。

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

引言

社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日漸成熟，我國迎來信息社會(huì)，各個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展均開始應(yīng)用信息化技術(shù)，如在電力產(chǎn)業(yè)就開始利用信息技術(shù)，把信息技術(shù)轉(zhuǎn)化成為配電自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)，可有效解決配電網(wǎng)各類故障，確保故障處理的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。此外，在電力產(chǎn)業(yè)中配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，也降低工作人員工作壓力以及難度，保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，利于帶動(dòng)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電力產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)。

一、電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的重要性

對于配網(wǎng)供電系統(tǒng)來說，電力自動(dòng)化繼電保護(hù)有著很重要的作用，最簡單來說，就像現(xiàn)在家庭都使用的漏電保護(hù)器一樣，一旦家庭用電狀況出現(xiàn)了漏電、連電等情況，漏電保護(hù)器能夠在第一時(shí)間就把電給斷掉，防止出現(xiàn)安全事故。電力自動(dòng)化繼電保護(hù)也是一樣，通過對電網(wǎng)線路的監(jiān)測，一旦出現(xiàn)問題或者漏電問題能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并且采取措施。這比任何的人工監(jiān)測都是有效的，也都是更加有效率的，能夠把所有的損失降到最小，包括對安全管理人員的人身安全威脅以及對涉及的用電住戶、企業(yè)的威脅等。認(rèn)識(shí)到這個(gè)重要性對我們接下來的發(fā)展現(xiàn)狀以及解決措施的分析非常有幫助也更有利于我們的理解和分析。

二、繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障分析

配電網(wǎng)故障，在供電系統(tǒng)中普遍存在，部分供電企業(yè)選用斷路器代替開關(guān)，并期望故障產(chǎn)生的時(shí)候，離故障區(qū)域最近的斷路器可以及時(shí)跳閘將故障電流阻斷，進(jìn)而避免故障影響到整條供電線路。但是，在實(shí)際的情況之中，故障產(chǎn)生后，由于各級(jí)的開關(guān)保護(hù)配合問題的存在，導(dǎo)致了越級(jí)以及多級(jí)跳閘現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)給判別故障的性質(zhì)工作帶來困難。為將這一現(xiàn)象避免，部分供電企業(yè)則利用負(fù)荷開關(guān)作饋線開關(guān)，這一方法雖解決了多級(jí)跳閘與故障性質(zhì)的判斷等問題，但卻存在有一點(diǎn)故障全線就會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)停電的弊端，使得用戶停電現(xiàn)象頻繁。隨著饋線的主干線路的絕緣化與電纜化比例不斷升高，供電的主干線出現(xiàn)故障的頻率明顯的減少，故障大部分在用戶支路產(chǎn)生。所以，部分的供電企業(yè)在用戶支線的入口位置，設(shè)置了具備單相接地與過電流儲(chǔ)能跳閘功能餓開關(guān)，其目的是為了將用戶側(cè)的故障自動(dòng)隔離，避免用戶側(cè)的故障波及全線，同時(shí)確立故障的責(zé)任分界點(diǎn)。

三、配電網(wǎng)多級(jí)保護(hù)的可行性

（一）多級(jí)級(jí)差保護(hù)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(diǎn)，這樣當(dāng)其中某一段線路出現(xiàn)問題或發(fā)生故障的時(shí)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(shí)級(jí)差進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)配合的方式來對配電網(wǎng)進(jìn)行多級(jí)保護(hù)，從而實(shí)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(hù)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間級(jí)差配合的方式，然后對眾多配電網(wǎng)故障進(jìn)行選擇性處理。而多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合主要是指通過變電站10KV出線開關(guān)和饋線開關(guān)設(shè)置不同的保護(hù)動(dòng)作延長時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)配合工作。

（二）三級(jí)級(jí)差保護(hù)配合可行性研究

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，極大的促進(jìn)了開關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，使得過流保護(hù)時(shí)間大大減少。而這些進(jìn)步主要是通過對永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)和無觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的。具體來說就是通過設(shè)置永動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作參數(shù)，使線路分閘驅(qū)動(dòng)的時(shí)間縮短到1ms之內(nèi)，將對配電網(wǎng)故障進(jìn)行判斷的過程縮短到10ms之內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)在30ms之內(nèi)完成對一次配電網(wǎng)故障的處理工作。而考慮到時(shí)間上可能出現(xiàn)的延遲的問題，可以將上級(jí)饋線開關(guān)設(shè)置為±125ms左右的延遲時(shí)間，將出線開關(guān)設(shè)置為±275ms作用的延遲時(shí)間，同時(shí)可以預(yù)留225ms左右的級(jí)差在變壓器的低壓側(cè)，這樣就可以使配電網(wǎng)故障的處理過程變得更加具有選擇性。

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

（一）兩級(jí)極差保護(hù)配置

首先，選擇線路開關(guān)，在選擇線路開關(guān)時(shí)，斷路器開關(guān)是用戶開關(guān)、分支開關(guān)與變電站選擇的開關(guān)，而負(fù)荷開關(guān)是主干線上要選取;其次，設(shè)置保護(hù)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間，通過而言，唯有設(shè)置變電站出線斷路器開關(guān)在200ms-250ms之間的保護(hù)時(shí)間。設(shè)置上述兩級(jí)極差保護(hù)首先能夠在短時(shí)間內(nèi)對故障部位進(jìn)行定位，使處理故障的時(shí)間減少，讓處理效率提高;其次，還可以防止出現(xiàn)跳閘的問題，例如支線或者用戶線路段發(fā)生問題，因?yàn)閿嗦菲髟O(shè)置多級(jí)極差保護(hù)，會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)及時(shí)地實(shí)施切斷處理，防止關(guān)系到別的線路段。

（二）對故障進(jìn)行集中處理

（1）在主干線中，如果屬于全架空饋線，要利用下面的方式進(jìn)行處理：1.如果發(fā)生了故障，那么變壓器之中的出線斷路器便會(huì)跳閘，這時(shí)故障電流就會(huì)被切斷。2.經(jīng)過延時(shí)，斷路器發(fā)生二次重合現(xiàn)象，這時(shí)認(rèn)為故障是瞬時(shí)性的，如果重合失敗，說明是永久故障。依據(jù)線路開關(guān)相關(guān)信息可以對故障發(fā)生區(qū)域正確進(jìn)行判斷。3.結(jié)合判斷結(jié)果，利用有效措施對故障問題進(jìn)行解決。瞬時(shí)性故障會(huì)被存到故障處理記錄中，永久性故障要利用遙控技術(shù)設(shè)備對周邊開關(guān)進(jìn)行有效控制，這樣就能隔離故障發(fā)生的區(qū)域，而故障信息也就會(huì)存到了對永久性故障進(jìn)行處理的相關(guān)記錄之中。（2）對于全電纜饋線來說，主要處理方式為：1.在故障發(fā)生的時(shí)候，定性成為永久性故障，同時(shí)斷路器跳閘要切斷故障電流。2.結(jié)合故障區(qū)域開關(guān)上報(bào)來的信息，確定故障區(qū)域與故障點(diǎn)，應(yīng)用遙控技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，對故障區(qū)域周圍的開關(guān)進(jìn)行有效控制，并對故障區(qū)域進(jìn)行隔離，將其他區(qū)域供電恢復(fù)，把信息存在故障記錄中。3.對于分支和用戶線路發(fā)生的故障問題，要利用故障區(qū)域用戶和分支斷路器跳閘方式，對故障電流進(jìn)行切斷。

（三）饋線自動(dòng)化

饋線自動(dòng)化能夠保證電壓時(shí)間型的分段器與重合器之間相互協(xié)調(diào)，能對故障進(jìn)行合理的隔斷，保證區(qū)域配電的合理性，在傳統(tǒng)配電故障發(fā)生時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)分線和用戶線路故障而導(dǎo)致的全網(wǎng)停電的情況出現(xiàn)，需要合理選擇配電保護(hù)技術(shù)，以便發(fā)生故障時(shí)，配電自動(dòng)化配合的饋線開關(guān)能合理進(jìn)行電壓時(shí)間型的分段處理，實(shí)行饋線的自動(dòng)化開關(guān)，保證未出現(xiàn)故障的線路能正常工作，保證電力的正常供應(yīng)。

結(jié)束語

總之，我國的電網(wǎng)系統(tǒng)是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性設(shè)施，而在正常的運(yùn)行過程中也會(huì)發(fā)生由于外部因素或內(nèi)部因素導(dǎo)致的異常情況和故障，為此，在我國目前開始應(yīng)用的繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中，兩種技術(shù)的配合使用發(fā)揮了重要的作用，使電網(wǎng)運(yùn)行有著極高的穩(wěn)定性和運(yùn)行安全性，并且在故障處理上也有著很強(qiáng)的處理效率。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化也將各自有所發(fā)展，在故障發(fā)現(xiàn)和處理等方面將會(huì)得到進(jìn)一步的提升，保證供電能力的提高，為配電網(wǎng)故障處理發(fā)揮應(yīng)有的作用，推動(dòng)電力事業(yè)的健康發(fā)展。

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