繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理研究

孟濤

摘 要：隨著人們生活水平的越來也好，然而對電資源的需求量越來越大。因此，隨著電力企業(yè)的不斷發(fā)展，自動控制技術在配電網(wǎng)故障診斷中得到了廣泛的應用，實現(xiàn)了故障診斷的優(yōu)化。自控技術與繼電保護相結(jié)合，實現(xiàn)了故障處理的實時化，提高了處理效率，保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。

關鍵詞：繼電保護;配電自動化;配電網(wǎng);故障處理

引言

配電自動化技術屬于智能電網(wǎng)中的重要環(huán)節(jié)，在提高供電安全可靠性方面具有高效經(jīng)濟運行價值，它也屬于配電自動化配合背景下配電網(wǎng)故障處理的重要內(nèi)容，在自動定位、隔離以及恢復供電方面都能發(fā)揮一定價值作用。

1繼電保護與配電自動化發(fā)展概述

配電自動化。是在計算機技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、控制技術基礎上所打造出的信息管理系統(tǒng)，其借助先進的設備和完善的網(wǎng)絡監(jiān)督控制體系能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運行實際情況進行監(jiān)督管理，及時消除配電網(wǎng)運行潛在的安全隱患，從而更好的提升配電方案的安全性、可靠性，確保配電網(wǎng)的供電安全。繼電保護。配電系統(tǒng)在運行過程中會受到外界多個因素的影響，一個因素處理不恰當就易引發(fā)故障，最終對電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性造成不利影響。在電網(wǎng)運行管理中有觸點繼電器能夠有效保護電力系統(tǒng)，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的繼電保護。電力系統(tǒng)繼電保護的基本原理體現(xiàn)如下：在電線路上電流數(shù)值超過最大負荷電流時電壓降低;在發(fā)生故障時各個點上的電壓也會降低，距離越近短路點的電壓數(shù)值越低;測量阻抗在正常情況下會和負荷阻抗保持在一致的狀態(tài)上，在發(fā)生短路時測量阻抗會轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗。繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)多級保護的原理和操作可行性。對于供電半徑長、分段少的配電線路，在線路發(fā)生故障時，故障上方位分段開關短路電流會出現(xiàn)較大差異。對于這種差異明顯的電流可采取三級保護方式，根據(jù)實際情況有選擇的切斷故障。對于供電半徑較短的開環(huán)城市配電段線路或農(nóng)村配電段線路，在出現(xiàn)故障時故障位置上游各個分段開關的電流不會出現(xiàn)明顯差異，想重新設置電流數(shù)值也較困難，這時可依靠保護動作的延遲時間差來切除故障。多級級差的配合是指通過對變電站10kV出線開關和饋線開關分別設置保護動作來實現(xiàn)對配電網(wǎng)的保護。為能更好減少斷路電流對配電網(wǎng)正常運行的沖擊，需將變電站變壓器低壓側(cè)開關過流保護時間設定為0.5s。

2繼電器保護和配電自動化技術對處理配電網(wǎng)絡故障的作用

確保配電網(wǎng)的正常運行，及時進行故障診斷，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有故障定位、故障檢測等功能，它不僅能準確定位出故障部位，而且能將故障部位隔離，并發(fā)出報警信息，供維修人員處理故障時參考。（1）當斷路器發(fā)生故障時，斷路器自動跳閘，延遲后恢復正常，是由臨時配電網(wǎng)故障引起的。當斷路器延遲后不能恢復正常時，為永久性配電網(wǎng)故障。配電網(wǎng)發(fā)生臨時故障時，接線員必須記錄饋線端反饋的異常信息。配線開關中的接線端子連續(xù)檢測并記錄開關狀態(tài)，以確定電流、電壓、功率等最終線路運行參數(shù)。調(diào)度員可通過饋線終端實時了解配電網(wǎng)的運行參數(shù)，進行相關的遠程操作。（2）當配電網(wǎng)發(fā)生故障時，在用戶端或線路分支部分也應進行故障類型的判斷。如果故障發(fā)生在架空線路上，經(jīng)過一段時間后又恢復正常，屬于配電網(wǎng)的暫時性故障，反之則是永久性配電故障。值得注意的是，在配線中斷路器通常使用饋線開關。當發(fā)生故障時，故障區(qū)域附近的斷路器會阻斷電流，避免擴大故障范圍。但在實際運行中，由于各級開關的組合不合理，很容易造成超跳或多跳，很難判斷是暫時還是永久故障。因此，工廠支線附近設有單相接地、具有過流儲能功能的斷路器。使用繼電保護裝置的主要目的是為了防止相關電力設備與配電網(wǎng)斷開，使配電系統(tǒng)中的電氣設備或元件受到損害。對于永久性的配電故障，技術員還可以使用一個開關圍繞非故障區(qū)和故障區(qū)。

3繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理對策

3.1兩級級差保護和配電自動化配合的配電網(wǎng)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(jù)配件端向上級上報數(shù)據(jù)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(jù)記錄結(jié)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(jù)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(diào)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。

3.2針對典型模式化接線配電網(wǎng)的模式化故障恢復開關操作策略

最后，針對典型模式化接線配電網(wǎng)的模式化故障恢復開關操作策略進行分析，基于事先制定典型模式化內(nèi)容進行調(diào)整，分析了解不同區(qū)域的故障固定故障進行分析，建立操作邏輯圖，主要針對典型模式化接線配電網(wǎng)模式化故障內(nèi)容進行分析，確保故障恢復模式始終一成不變，如此可保證配電自動化主站的軟件算法建立依賴網(wǎng)絡重構體系，對配電自動化故障處理能力區(qū)域進行分析，建立人工手動故障恢復操作系統(tǒng)。在針對備用配電網(wǎng)描述結(jié)構實施調(diào)整過程中，也要分析其備用配電網(wǎng)模式化故障處理算法內(nèi)容，優(yōu)化備用配電網(wǎng)，確保模式化故障恢復開關操作邏輯優(yōu)化到位。

3.3多級級差保護和電壓時間型饋線自動化配合的配電網(wǎng)故障處理

電壓時間型饋線自動化是一種重合器和電壓時間型分段器互相配合的故障隔離技術。電壓時間型饋線自動化操作使用唯一的不足點是，盡管分支線路故障有時也會使變電站出線斷路器跳閘故障，在跳閘故障后還會后續(xù)導致全線或暫時性的停電問題，而將兩級級差保護和電壓時間型饋線自動化控制結(jié)合在一起能解決全線或短暫停電問題，具體措施如下：變電站10kV出線開關一般選擇重合器，并在重合器上設置200ms到250ms的延時性保護動作;主干饋線開關應用電壓時間型分段器進行設置;用戶開關和分支開關采用斷路器，同時還需額外配置0s保護動作延時時間和一次快速重合閘。在采取以上配置操作后，在主干線出現(xiàn)故障時會按照常規(guī)電壓時間型饋線自動化處理步驟來處理故障。在分支和用戶故障發(fā)生后，對應的分支或用戶斷路器會在第一時間出現(xiàn)短暫的跳閘，在0.5s之后會重合。如果是永久性故障會再次跳開關閉鎖并保持在分閘的狀態(tài)。

結(jié)語

采用繼電保護和配電自動化的故障處理方法在電力企業(yè)中廣泛應用，并取得了一定的效果，利用配電自動化系統(tǒng)對配電網(wǎng)進行實時監(jiān)控，不僅可以簡化故障處理過程，而且可以極大地節(jié)約故障處理費用，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和正常供電提供良好的維護。

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