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

李建濤

摘要：本文對(duì)基于繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理開(kāi)展深入的探討和分析。

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

在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，其自身的穩(wěn)定性及可靠性在很大程度上是由配電自動(dòng)化所決定的，同時(shí)配電自動(dòng)化也是保障電網(wǎng)安全的一大保障舉措?，F(xiàn)階段，我國(guó)在開(kāi)展電力生產(chǎn)工作中，因許多因素都會(huì)給電力生產(chǎn)帶來(lái)或多或少地影響，這也使電網(wǎng)安全問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，例如因開(kāi)關(guān)未緊密、合理配合而出現(xiàn)多級(jí)跳閘問(wèn)題，從而嚴(yán)重降低了用戶(hù)的用電效率。對(duì)于該問(wèn)題，相關(guān)人員在開(kāi)展后期電力實(shí)踐時(shí)，便需要大力推行和普及繼電保護(hù)措施，并對(duì)配電自動(dòng)化配合予以不斷完善，全面保障用電客戶(hù)的用電安全。

1簡(jiǎn)述我國(guó)配電保護(hù)及配電自動(dòng)化

在我國(guó)電網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展中，通過(guò)對(duì)技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量?jī)?yōu)良的配電自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)與應(yīng)用，并借助于通信網(wǎng)絡(luò)，以便于電網(wǎng)管理人員能夠?qū)崟r(shí)掌握配網(wǎng)情況，了解電力網(wǎng)絡(luò)中不同電子元件的實(shí)際運(yùn)行工況，以確保在出現(xiàn)電力故障之前，便可對(duì)故障隱患進(jìn)行及時(shí)消除，從而真正做到未雨綢繆，在此過(guò)程中，配網(wǎng)供電自動(dòng)化水平也必將得到不斷提高，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)故障段的自動(dòng)化隔離，而不會(huì)因故障段維修而影響到非故障段的正常供電。在對(duì)綜合自動(dòng)化配電系統(tǒng)運(yùn)行方案進(jìn)行選擇時(shí)，需要確保該方案的合理性、科學(xué)性，能夠和當(dāng)?shù)氐呐潆姉l件相適應(yīng)，通過(guò)在配電自動(dòng)化工作中運(yùn)用相應(yīng)的監(jiān)控配套設(shè)施，以確保電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)得到優(yōu)化的同時(shí)，使配電設(shè)備、用電負(fù)荷、開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)、潮流動(dòng)向等信息得到全面、實(shí)時(shí)的采集，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化管理，對(duì)配電方案進(jìn)行擬定優(yōu)化，以此確保配網(wǎng)的供電可靠性得到最大限度地提高。對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，其系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)供電安全產(chǎn)生巨大影響，而采取繼電保護(hù)措施，則可實(shí)時(shí)檢測(cè)電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障隱患和異常情況，并針對(duì)故障類(lèi)型及表現(xiàn)來(lái)發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào)，更重要的是能對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)化隔離，防止故障進(jìn)一步惡化給電力系統(tǒng)造成更大的損害。

2配電系統(tǒng)中多級(jí)級(jí)差保護(hù)及三級(jí)級(jí)差保護(hù)的實(shí)施可行性分析

在配電網(wǎng)絡(luò)中，需要研究多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合是否具備可行性，考慮到農(nóng)村在鋪設(shè)配電線路過(guò)程中普遍存在線路長(zhǎng)、分段少等比較明顯的特點(diǎn)，所以如果配電線中的某一段發(fā)生線路故障，便極易造成位于故障點(diǎn)之前的開(kāi)關(guān)短路，因此需要將延時(shí)級(jí)差和電力定值進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，以便于通過(guò)多級(jí)保護(hù)方式來(lái)確保配電網(wǎng)運(yùn)行安全，進(jìn)而真正高效、及時(shí)的排查和消除配電網(wǎng)運(yùn)行故障。在城市中，由于其配電網(wǎng)線路有著很多分段數(shù)，這便使電力人員利用開(kāi)關(guān)來(lái)控制電流定值的難度大大增加，因此當(dāng)城市中的配電線路出現(xiàn)故障時(shí)，通常要采取保護(hù)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間級(jí)差配合方式來(lái)實(shí)施保護(hù)，并具有選擇性的處理各類(lèi)配電網(wǎng)的運(yùn)行故障。對(duì)于多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合方式而言，這種方式是借助于變電站10kV出線開(kāi)關(guān)以及饋線開(kāi)關(guān)來(lái)對(duì)相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行合理設(shè)置，以此達(dá)到保護(hù)配合目的。當(dāng)前，越來(lái)越多的變電站考慮到跳閘時(shí)線路發(fā)生短路會(huì)給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)巨大危害，為了解決這一問(wèn)題，按照0.5s的標(biāo)準(zhǔn)值將變壓器的低壓側(cè)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行最小值設(shè)置，同時(shí)采取多級(jí)級(jí)差保護(hù)來(lái)實(shí)施延時(shí)配合，這樣便既可達(dá)到保護(hù)配合目的，而且也不會(huì)對(duì)上級(jí)電網(wǎng)整定產(chǎn)生影響。除了要對(duì)多級(jí)級(jí)差保護(hù)的自動(dòng)化配合進(jìn)行可行性研究以外，三級(jí)級(jí)差保護(hù)配合方式在許多情況下也會(huì)使用，因此對(duì)該種方式的可行性也要進(jìn)行相應(yīng)的研究，科技的飛速發(fā)展，使得各種電子開(kāi)關(guān)類(lèi)產(chǎn)品變得越來(lái)越多，無(wú)觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)、永磁操作機(jī)構(gòu)等都逐漸會(huì)在電路保護(hù)中得到應(yīng)用，并且將取得非常理想的應(yīng)用效果。以電路的長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)營(yíng)前景而言，三級(jí)級(jí)差保護(hù)配合必將是電力故障排查與消除的重要技術(shù)手段。

3基于繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理方法研究

3.1兩級(jí)級(jí)差自動(dòng)化配合及保護(hù)方法

配電管理人員在對(duì)線路開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇過(guò)程中，無(wú)論是用戶(hù)開(kāi)關(guān)，還是出線開(kāi)關(guān)乃至支線開(kāi)關(guān)，都要優(yōu)先選擇斷路裝置。而在主干線中，選擇的開(kāi)關(guān)則以負(fù)荷開(kāi)關(guān)為主，對(duì)于斷路保護(hù)動(dòng)作，則可利用變壓設(shè)備出線斷路

裝置來(lái)執(zhí)行，該動(dòng)作的動(dòng)作執(zhí)行時(shí)間可控制在200ms至250ms。對(duì)于支線開(kāi)關(guān)以及用戶(hù)開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)，其對(duì)保護(hù)延時(shí)動(dòng)作的執(zhí)行時(shí)間極少，幾乎可以忽略不計(jì)。利用這種方式主要有三大優(yōu)勢(shì)，首先，如果發(fā)生支線故障或用戶(hù)線路故障，則開(kāi)關(guān)會(huì)立即執(zhí)行跳閘動(dòng)作，以此確保故障不會(huì)影響到線路的正常運(yùn)行，并且也能避免總線路斷電。其次，配電網(wǎng)的運(yùn)行得以更加高效，這是因?yàn)槎嗉?jí)跳閘與越級(jí)跳閘現(xiàn)象得到了有效杜絕，故障信息的收集更加快速、故障位置判斷也變得更加準(zhǔn)確。而且，開(kāi)關(guān)操作及故障分析也都因兩級(jí)級(jí)差的相互配合與保護(hù)而變得更加簡(jiǎn)單，故障處理效率得到了極大提高。最后，供電系統(tǒng)的電能生產(chǎn)成本得到了有效節(jié)約，這是因?yàn)殡娏ζ髽I(yè)不需要投入大量資金來(lái)對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，從而為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2多級(jí)級(jí)差自動(dòng)化配合及保護(hù)方法

對(duì)于多級(jí)極差保護(hù)配合方式來(lái)說(shuō)，該方式需要按照配電工作需要，針對(duì)10kV饋線開(kāi)關(guān)和出線開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)置對(duì)應(yīng)的延時(shí)時(shí)間，以便于執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作，確保配電網(wǎng)得到良好的保護(hù)與配合。一般而言，一些變電站考慮到短路電流會(huì)對(duì)配電系統(tǒng)造成一定影響，因此針對(duì)低壓側(cè)開(kāi)關(guān)實(shí)施過(guò)流保護(hù)措施。并且，因上級(jí)保護(hù)定值的高低也會(huì)產(chǎn)生較大影響，所以需要盡可能地縮短設(shè)置時(shí)間來(lái)完成多級(jí)極差保護(hù)延時(shí)配合。當(dāng)前，變電站在采用饋線斷路裝置開(kāi)關(guān)時(shí)，需要將機(jī)械動(dòng)作時(shí)間控制在30ms至40ms之間，并將熄弧時(shí)間保持在10ms左右，而保護(hù)響應(yīng)時(shí)間則應(yīng)以30ms為宜，這樣饋線開(kāi)關(guān)在執(zhí)行延時(shí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，便可做到對(duì)故障電流的快速切斷。當(dāng)開(kāi)關(guān)中安裝有熔斷器或斷路器時(shí)，如果磁涌流較少，便要對(duì)電流值進(jìn)行適當(dāng)?shù)募哟?，以使故障時(shí)間盡可能地縮短。不過(guò)，如果線路出現(xiàn)瞬時(shí)性故障，便不適宜采用多級(jí)極差配合方法來(lái)進(jìn)行解決。

3.3針對(duì)故障類(lèi)型采取集中處理方法

對(duì)于某些故障來(lái)說(shuō)，為了提高故障處理針對(duì)性，還可采用集中式處理方法，這種處理方法和主干線線路的故障處理方法存在一些差異。例如，當(dāng)主干線類(lèi)型采用架空饋線時(shí)，故障處理人員在進(jìn)行集中式故障處理時(shí)需要按照以下流程來(lái)實(shí)施：首先，如果故障位置位于饋線內(nèi)部，則需及時(shí)隔離故障電流。其次，經(jīng)過(guò)1.0s的延時(shí)以后，斷路裝置會(huì)執(zhí)行重合動(dòng)作來(lái)判定故障類(lèi)型，當(dāng)重合動(dòng)作順利完成時(shí)，故障類(lèi)型便是瞬時(shí)性故障，如果重合動(dòng)作的執(zhí)行并不順利，便可確定故障類(lèi)型為永久性故障。再次，線路故障發(fā)生以后，配電網(wǎng)終端能夠?qū)收闲畔⑦M(jìn)行自動(dòng)收集，然后由主站對(duì)這些故障信息進(jìn)行接收后分析數(shù)據(jù)，這樣便可確定故障位置和故障類(lèi)型。

4結(jié)語(yǔ)

在電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響，要想確保配電網(wǎng)能夠可靠、安全的運(yùn)行，就必須要加強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)行故障的處理工作，結(jié)合故障處理實(shí)際需要，對(duì)相應(yīng)的處理方法進(jìn)行合理選擇，以此確保故障得到準(zhǔn)確、及時(shí)的排除。在配電網(wǎng)故障處理工作中，通過(guò)繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化的緊密、高效配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)故障的處理與應(yīng)對(duì)，能夠極大提高配電網(wǎng)的安全管控水平，有效避免配電網(wǎng)運(yùn)行問(wèn)題的發(fā)生，防止配電網(wǎng)故障的進(jìn)一步惡化。對(duì)于電力人員來(lái)說(shuō)，必須要加強(qiáng)配電網(wǎng)故障的處理研究，爭(zhēng)取為國(guó)家電力事業(yè)的持久發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

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