繼電保護與配電自動化配合保護方法

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摘要：隨著經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，社會生產(chǎn)力不斷提高的同時，人們生活水平也在不斷提高，生產(chǎn)生活中所需的電能也逐漸增多。在此背景下，為了滿足社會生產(chǎn)生活對電力資源日益增加的現(xiàn)實需求，電力企業(yè)應(yīng)不斷優(yōu)化供電質(zhì)量，并采用新技術(shù)加強配電網(wǎng)的建設(shè)。然而，由于現(xiàn)實因素而導致配電網(wǎng)運行會發(fā)生各類故障，不利于配電網(wǎng)的正常運行，影響供電質(zhì)量。為此，文章主要通過分析繼電保護與配電自動化的基本內(nèi)容，研究將其運用于配電網(wǎng)的故障處理。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；繼電保護；配電自動化；供電質(zhì)量；運行故障；故障處理

在社會現(xiàn)代化進程中，人們對電力資源的依賴性不斷提高，這使得電網(wǎng)建設(shè)迎來了發(fā)展機遇。尤其是科技的發(fā)展，大量新型技術(shù)和設(shè)備與電力生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)相融合，其中配電自動化和繼電保護技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)取得了階段性成果，為智能化電網(wǎng)建設(shè)提供了可能性，在一定程度上促進了整個供電系統(tǒng)運行效率和質(zhì)量的提高。但是，在配電網(wǎng)運行過程中，往往會由于一些突發(fā)因素而出現(xiàn)故障問題，導致電網(wǎng)系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，影響人們正常的生產(chǎn)生活。因此，加強配電網(wǎng)故障分析與處理，確保配電網(wǎng)運行的安全可靠，以滿足人們生產(chǎn)生活正常的用電需求，具有重要意義。

1繼電保護與配電自動化的基本內(nèi)容

近年來，我國電網(wǎng)自動化發(fā)展水平不斷提高，主要得益于我國電力科技事業(yè)的發(fā)展和大力支持。其中，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合使用，可以實現(xiàn)配電網(wǎng)實際運行狀況的實時反饋，便于管理人員及時掌握電力系統(tǒng)各電子元件的運行狀態(tài)，并輔以相關(guān)軟件實現(xiàn)了故障預處理，確保電網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠地運行。在此過程中，配電網(wǎng)自動化水平也隨之提高，可以在故障發(fā)生后的短時間內(nèi)自動判斷故障類型，并根據(jù)實際情況自動化處理故障，保障電力系統(tǒng)的正常運行[1]。但是，在制訂配電系統(tǒng)自動化運行方案時，應(yīng)綜合考慮當?shù)貙嶋H條件，確保自動化運行方案的可行性和有效性，進而在監(jiān)控配套設(shè)施的支持下，提升電網(wǎng)運行效果，并可以實時地完整采集配電設(shè)備、用電負荷等信息。在此基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)化管理優(yōu)化所擬定的配電方案，盡可能地規(guī)避影響系統(tǒng)安全運行的因素，確保配電網(wǎng)供電質(zhì)量。另外，配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效果往往會直接影響電力系統(tǒng)供電的質(zhì)量和安全，這要求電力技術(shù)人員在實踐中，落實相應(yīng)的舉措，及時發(fā)現(xiàn)潛在風險，并通過報警信號方式提示相關(guān)人員進行處理，如落實有效的繼電保護措施，可在預防和處理供電故障的基礎(chǔ)上，自動化隔離故障點，避免故障范圍的進一步擴大，最大限度地保證供電質(zhì)量[2]。

2配電網(wǎng)故障處理應(yīng)遵循的原則

在配電網(wǎng)運行過程中如果出現(xiàn)故障問題，將會使配電網(wǎng)難以保持安全可靠的運行狀態(tài)，從而影響供電質(zhì)量。因此，加強配電網(wǎng)的故障處理具有一定的現(xiàn)實意義。配電網(wǎng)故障處理應(yīng)遵循一定的原則，有助于增強配電網(wǎng)的安全可靠性，繼而提高其供電質(zhì)量。

2.1穩(wěn)定性原則

穩(wěn)定性原則是配電網(wǎng)故障處理過程中首先需要遵循的原則，即在處理故障后，應(yīng)整體提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這為具體的配電網(wǎng)故障處理提供了思路。因此，相關(guān)技術(shù)工作人員在處理配電網(wǎng)故障時，應(yīng)對配電網(wǎng)電路整體情況有一個全面且深刻地認知，并且需要不斷地提升自身的故障應(yīng)急處理能力，避免配電網(wǎng)運行中出現(xiàn)電路短路故障。在實際操作中，可以考慮適當?shù)卦黾优潆娋W(wǎng)故障巡檢次數(shù)，以及時發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)潛在安全隱患，提前采取預防性措施進行配電網(wǎng)電路保護，從而有效提高配電網(wǎng)整體的穩(wěn)定性。另外，針對線路較長的配電網(wǎng)維護，也要遵循穩(wěn)定性原則，在全面提升配電網(wǎng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，確保配電網(wǎng)正常運行，為用戶提供高質(zhì)量的供電服務(wù)，滿足人們的用電需求。

2.2可靠性原則

從配電網(wǎng)故障處理目標角度而言，故障處理既要確保配電網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，又要保障其運行的可靠性，才能保證供電質(zhì)量。因此，在配電網(wǎng)設(shè)置時，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)熟悉全部線路的布局，采取有效措施控制配電網(wǎng)中線路之間連接的質(zhì)量，以此確保配電網(wǎng)設(shè)置質(zhì)量。另外，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對配電網(wǎng)系統(tǒng)加強日常檢查，及時排查出配電網(wǎng)潛在故障，以便提前制訂預防性措施，提高配電網(wǎng)運行的可靠性。

3基于繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理方法分析

3.1兩級級差自動化配合保護方法

在配電網(wǎng)故障處理中，兩級級差自動化配合保護方法具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢，無論是主干、分支，還是終端用戶處發(fā)生故障，斷路器都可以及時做出跳閘反應(yīng)來保護配電黃華穎，饒?zhí)K敏，葉錦坤繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理網(wǎng)，避免配電網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)全面停電問題的發(fā)生，這是該方法被廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)故障處理的原因。在實踐中，配電管理人員需對線路開關(guān)選擇引起重視，并綜合考慮實際條件，如主干線上應(yīng)優(yōu)先考慮負荷開關(guān)；而考慮支線開關(guān)保護動作執(zhí)行時間幾乎不計，則可以不考慮此類因素。但是，無論是用戶開關(guān)，還是出線開關(guān)、支線開關(guān)，都要合理選擇與使用短路裝置[3]。在配電網(wǎng)故障處理中，兩級級差自動化配合保護主要有以下3個方面的優(yōu)點。（1）在配電網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中，無論是用戶端，還是分支線路，在故障發(fā)生后，斷路器開關(guān)會及時響應(yīng)并進行跳閘處理，使配電網(wǎng)故障發(fā)生后僅對故障點產(chǎn)生不良影響，不會影響其他部位，解決了使用負荷開關(guān)造成全網(wǎng)停電的問題，在一定程度上提高了供電質(zhì)量。（2）在配電網(wǎng)中應(yīng)用兩級級差保護裝置，可以避免開關(guān)越級跳閘或者多級跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)，并且可以準確地判斷故障發(fā)生位置，為配電網(wǎng)故障處理提供了便利，從而有利于提高故障處理效率和質(zhì)量，彌補了全斷路器開關(guān)的缺陷。（3）全負荷開關(guān)與全斷路器開關(guān)相比，造價更低，如果在主干線全線使用全負荷開關(guān)，可以降低配電網(wǎng)的整體建設(shè)成本。

3.2多級級差自動化配合保護方法

多級級差自動化配合保護方法在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要按照配電工作需求，針對10kV饋線開關(guān)和出線開關(guān)進行延時時間的合理設(shè)置，以提高保護動作執(zhí)行的有效性，繼而確保整個配電網(wǎng)系統(tǒng)處于保護狀態(tài)中，為配電網(wǎng)安全可靠運行提供支持[4]。考慮到短路會影響配電網(wǎng)系統(tǒng)，變電站往往會在低壓側(cè)開關(guān)采取過流保護措施，確保配電網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠地運行。同時，由于上級保護定值會影響配電系統(tǒng)，在延時保護響應(yīng)時間設(shè)置方面，應(yīng)盡可能地縮短保護響應(yīng)時間，以此完成多級級差保護延時配合。如今，在變電站建設(shè)過程中，饋線斷路裝置開關(guān)的選用使機械動作時間設(shè)定在30～40ms，并將延時保護響應(yīng)時間設(shè)定在約30ms，才能充分發(fā)揮出其斷流作用，進而可以在故障發(fā)生后，及時地切斷故障電流，避免進一步擴大故障危害范圍。如果開關(guān)已經(jīng)安裝熔斷器或者斷路器，在磁涌流較少的條件下，應(yīng)適當?shù)丶哟箅娏髦?，從而縮短配電網(wǎng)故障發(fā)生的持續(xù)時間，有效提高配電網(wǎng)運行的效果。另外，在配電網(wǎng)系統(tǒng)運行時，一旦出現(xiàn)線路瞬時性故障，多級級差自動化配合保護方法缺乏適用性，應(yīng)考慮采用其他方法進行故障處理。

3.3不同故障類型的集中處理方法

由于客觀因素的存在，使配電網(wǎng)故障發(fā)生具有一定的不可避免性。但是，為了確保配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，應(yīng)將故障發(fā)生時間盡可能地縮短。這種情況下，應(yīng)提高故障處理的有效性，關(guān)鍵在于提高故障類型與處理方法的匹配度，這要求相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)不同故障類型采取集中處理方法。如主干線類型為架空饋線時，應(yīng)考慮使用集中式故障處理方法，從而確保處理質(zhì)量和效率，具體按照如下程序進行規(guī)范作業(yè)。首先，明確故障發(fā)生位置，若在饋線內(nèi)部則考慮故障電流的及時隔斷。其次，在0.5s延時后，在斷路裝置支持下，借助于重合動作明確故障類型，具體包括瞬時性故障和永久性故障，前者往往會表現(xiàn)出重合動作成功執(zhí)行，而后者則表現(xiàn)為重合動作無法成功執(zhí)行。此外，在配電網(wǎng)線路故障發(fā)生后，配電網(wǎng)終端可以自動化收集完整的故障信息，相關(guān)維修工作人員可以根據(jù)所收集的故障信息，判定故障發(fā)生的具體位置與類型。在斷路裝置確定故障為瞬時性故障后，主站會錄入故障相關(guān)數(shù)據(jù)，為后續(xù)配電網(wǎng)系統(tǒng)運行中出現(xiàn)類似故障提供有效數(shù)據(jù)來支撐快速處理故障，以此提高配電網(wǎng)運行的安全可靠性；反之，在故障確定為永久性故障后，維修人員則要在控制故障點區(qū)域內(nèi)的開關(guān)，避免故障線路影響周圍正常線路的運行。另外，在配電網(wǎng)故障處理完成后，應(yīng)對故障處理過程進行信息匯總，包括處理方法、故障危害程度等，以便今后在處理類似的配電網(wǎng)故障時，可以為維修人員及時提供有效維修信息，以便及時有效地完成故障維修，進而確保配電網(wǎng)供電質(zhì)量。

4結(jié)束語

在電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)運行效果既影響系統(tǒng)運行效果，還直接影響供電質(zhì)量。因此，在配電網(wǎng)運行中，相關(guān)電力技術(shù)人員應(yīng)注重繼電保護與配電自動化配合措施的落實，確保配電網(wǎng)可以處于穩(wěn)定運行的狀態(tài)，繼而為電力事業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]李小偉，陶毅剛，張俊成，等.繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理分析[J].電力設(shè)備管理，2021(2)：34-35，44.

[2]卓夢飛.基于繼電保護與配電自動化的配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)[D].淄博：山東理工大學，2019.

[3]劉健，張志華，芮駿，等.基于限流級差配合的城市配電網(wǎng)高選擇性繼電保護方案[J].電力系統(tǒng)自動化，2019，43(5)：101-106.

[4]趙喬.智能配電網(wǎng)廣域保護研究[D].北京：華北電力大學(北京)，2017.

作者：黃華穎 饒?zhí)K敏 葉錦坤 單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司云浮供電局