基于繼電保護與配電自動化配合的配電網故障處理

張佳博 袁鄭軍

摘要：近年來，隨著我國經濟的快速發(fā)展，信息化技術在如今我國的經濟社會發(fā)展當中有著極其重要的作用，為經濟社會發(fā)展提供了充足的技術支持。而信息化的應用在我國的電力行業(yè)當中，為我國的配電自動化技術形成提供了強大的技術性支持，在處理配電網故障上帶來了極大的便利。在配電故障的處理工作當中，配電自動化技術提供的支持使故障處理的效率和質量獲得了巨大的提升，這使我國的電力行業(yè)在發(fā)展上有了更大的發(fā)展動力。在針對配電網的故障處理工作中將配電自動化和繼電保護進行合理的結合，能夠在對配電網故障的解決和排除工作上大大提升效率和質量，能夠進一步實現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉。

關鍵詞：繼電保護;配電自動化配合;配電網;故障處理

引言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，人們對電力資源的依賴愈發(fā)加重，電網建設也迎來了大發(fā)展。特別是新科技、新設備的推廣應用，配電自動化和繼電保護技術取得了關鍵性技術突破，智能化電網逐步得以實現(xiàn)，在很大程度上提高了電網系統(tǒng)的有效性和科學性，甚至決定著整個供電系統(tǒng)的使用質量，對于確保配電網的正常運行至關重要。一旦配電網在實際運行中發(fā)生故障，將不可避免地對整個電網系統(tǒng)造成嚴重影響，嚴重影響正常的生產生活。因此，對于配電網運行過程中出現(xiàn)的故障必須及時進行處理，保障正常用電需求。大量實踐表明，繼電保護與配電自動化配合處理故障非?？茖W有效，系統(tǒng)地分析繼電保護與配電自動化配合的配電網故障處理有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1簡述我國配電保護及配電自動化

在我國電網自動化領域發(fā)展中，通過對技術先進、質量優(yōu)良的配電自動化設備進行引進與應用，并借助于通信網絡，以便于電網管理人員能夠實時掌握配網情況，了解電力網絡中不同電子元件的實際運行工況，以確保在出現(xiàn)電力故障之前，便可對故障隱患進行及時消除，從而真正做到未雨綢繆，在此過程中，配網供電自動化水平也必將得到不斷提高，真正實現(xiàn)對故障段的自動化隔離，而不會因故障段維修而影響到非故障段的正常供電。在對綜合自動化配電系統(tǒng)運行方案進行選擇時，需要確保該方案的合理性、科學性，能夠和當?shù)氐呐潆姉l件相適應，通過在配電自動化工作中運用相應的監(jiān)控配套設施，以確保電網運行狀態(tài)得到優(yōu)化的同時，使配電設備、用電負荷、開關動作次數(shù)、潮流動向等信息得到全面、實時的采集，通過網絡化管理，對配電方案進行擬定優(yōu)化，以此確保配網的供電可靠性得到最大限度地提高。對于配電網絡來說，其系統(tǒng)運行質量將會對電力系統(tǒng)供電安全產生巨大影響，而采取繼電保護措施，則可實時檢測電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障隱患和異常情況，并針對故障類型及表現(xiàn)來發(fā)出不同的報警信號，更重要的是能對故障點進行自動化隔離，防止故障進一步惡化給電力系統(tǒng)造成更大的損害。

2繼電保護與配電自動化配合的配電網故障處理對策

2.1兩級級差保護和配電自動化配合的配電網故障處理

兩級級差保護配合中主干饋線開關會采用負荷開關，用戶開關采用斷路器，開關的保護動作時間設定在0s。變電站出線開關會選擇斷路器，保護動作的時間設定在200ms到250ms，如果主干線是全架空饋線，集中故障的處理步驟如下：變電站出現(xiàn)短路跳閘后要及時切斷故障電流;在0.5s延時后變電站會出現(xiàn)斷路器的重合現(xiàn)象，如重合成功則可將故障判定為瞬時故障。如重合失敗則可判定為永久性故障;根據配件端向上級上報數(shù)據來判斷電力系統(tǒng)故障出現(xiàn)的區(qū)域;如瞬時性故障在以往被記錄過，根據記錄結果如果是永久故障則需對故障點進行隔離，隔離之后恢復其他區(qū)域的供電。如主干線是全電纜饋線，對故障的處理步驟如下：饋線發(fā)生的故障一般是永久性故障。對這類永久性故障需變電站管理端口及時切斷斷路，從而達到阻斷故障電流目的;電力系統(tǒng)的主要站點根據上報的故障信息來判斷出故障區(qū)域;遙控故障區(qū)域周圍的開關，及時管理故障區(qū)域，遙控對應變電站出現(xiàn)的斷路器和電力合閘。如是在分支或用戶位置上出現(xiàn)故障則可采取以下處理：分支斷路器、用戶斷路器在發(fā)生跳閘故障時要及時切斷線路;如支線是架空線路，快速調節(jié)合閘開關，在延時0.5s后重新合閘處理。在這個過程中如出現(xiàn)重合失敗問題則可判定為永久性故障。

2.2多個級別差的配合概率性

多級差的配合意味著在10kV變電站發(fā)生了開關設置和10kV饋線開關各自配置保護措施來完成有效的保護。在降低短路電流當中的電流沖擊力時候，變電站低壓側的變壓器會通過開關的超過正常電流的流量保護運作時間設置為0.3秒，在這段時間里設置多級差保護延遲配合措施。饋電斷路器開關的機械運作時間范圍為31～43ms，熄弧的時間范圍大約是在11ms上下，維護的固有反應時間為大約32ms上下。應對存在這種時差，則應將其設置為103ms內快速切斷故障電流。饋線點開關處設置過電流脫扣斷路器和熔斷器，勵磁浪涌電流很小，該適當增加電流的閾值，以防止勵磁涌流并減少延遲時間。脫扣的運作可以減少問題清除的時間，但是需要手動恢復分支線的正常運轉，這是對故障的排除是不利的，不建議這種使用辦法。在時間這一層面來看，變電站的10kV有線的開關保護運作和變電站的延遲時間范圍為203～252ms上下，這和變壓器的低壓側開關是存在一定的時間差，因此可以完成兩級差的保護。

2.3集中處理故障

在對配電網故障進行集中式處理時，需要有所分別，通常情況下主要是主干線故障的處理和對分支線路故障的處理。在處理主干線路故障時，要根據具體的類型來判定和分析。比如主干線路是架空饋線，在此種情況下，一旦發(fā)生故障，變電站的斷路器會切斷電流，這時就需要判定出故障是瞬時性故障還是永久性故障。如果是瞬間性故障，往往只要做好相關記錄就可以，但如果是永久性的故障，就需要采用一些技術手段加以解決。在處理的過程中，要監(jiān)督控制處理的全過程，并詳細記錄備查。此外，如果主干線是電纜饋線，這時就不用進行故障性質的判定，發(fā)生故障后，斷路器會馬上跳閘隔斷故障電流，很快就能確定故障性質為永久性故障。在處理時，在做好開關信息記錄的同時，還要通過技術手段對故障周邊區(qū)域進行控制，避免影響到其他線路。另一方面，在處理分支線路故障時，大體上和主干線的故障處理方式相同。如果發(fā)生故障后，斷路器立即跳閘切斷故障電流，如果跳閘區(qū)域分支線路是架空線路，則需要采用保護工作延時時間的設定來判定故障性質。但如果跳閘區(qū)域分支線路是電纜線路，就不需要進行判定，基本上就能確定故障的性質是永久性故障，這時直接采取相應的技術進行處理就可以。

結語

綜上，在社會經濟的快速發(fā)展下，電力資源在人們生活中的作用日益凸顯出來，由此熱也對繼電保護能力提出了更高的要求，繼電保護工能夠為配電自動化的實現(xiàn)和發(fā)展做出重要的貢獻，有效提升電力系統(tǒng)故障的處理效率，減少電力系統(tǒng)運行維護成本。相應在智能電網的深入發(fā)展下，繼電保護和配電自動化的緊密程度也會不斷增加，電力系統(tǒng)的故障處理速率也會大幅度的提升，電力事業(yè)也會朝著更長遠的方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]黃海.繼電保護配合配電自動化提高故障處理性能研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經濟和信息化，2019，9（12）：86-87.

[2]榮旭東，張蓓，高偉，等.電力系統(tǒng)配電自動化與繼電保護配合的電網故障處理研究[J].科技創(chuàng)新導報，2019，16（18）：58+60.

[3]石曉磊.繼電保護與配電自動化配合的配電網故障處理探討[J].科技創(chuàng)新導報，2019，16（11）：27-28.

[4]張博，劉桂蘭.配電自動化與繼電保護配合的配電網故障處理分析[J].科技創(chuàng)新導報，2019，16（05）：62+64.