配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)配合技術(shù)的探討

崔蕾

摘 要：在社會實際發(fā)展過程中，保證社會正常生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)是配電網(wǎng)的可靠性和安全性，本文主要對配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)配合技術(shù)進(jìn)行深入分析和研究，以期通過電壓時間型饋線和多級級差保護(hù)的完美配合，以緩解停電面積進(jìn)一步擴大的現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；多級繼電保護(hù)；配合技術(shù)

根據(jù)相關(guān)調(diào)查得知，用戶的非正常停電時間超過90%都是受到配電網(wǎng)故障影響。其中主配電網(wǎng)的故障處理往往是借助繼電保護(hù)和安全自動裝置完成，但是在配電網(wǎng)絡(luò)中保證繼電保護(hù)的完美配合難度較大，通常在實際建設(shè)過程中需要輔以配電自動化系統(tǒng)對相關(guān)故障進(jìn)行處理。另外，繼電保護(hù)裝置在實際工作過程中具有反應(yīng)速度快、不受通信限制等優(yōu)點，倘若在其中輔以配電自動化系統(tǒng)，則能夠極大地提升電網(wǎng)故障的處理效率。

1 配電網(wǎng)故障分析

根據(jù)相關(guān)調(diào)查得知，我國電力系統(tǒng)在實際運行過程中存在大量問題，其中配電網(wǎng)故障為電力系統(tǒng)故障的主要因素，而配電網(wǎng)大量故障出現(xiàn)也使得我國當(dāng)前的電力系統(tǒng)正常運行和后期發(fā)展受到了極大地限制。為了減少突發(fā)配電網(wǎng)故障對于電力系統(tǒng)產(chǎn)生的巨大影響作用和破壞力，通常選擇斷路器對電路形成保護(hù)。當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，與之對應(yīng)的斷路器便會跳閘斷電，進(jìn)而對整個電力系統(tǒng)形成良好的保護(hù)作用。但是在實際應(yīng)用過程中，常常會出現(xiàn)越級跳閘和多次跳閘現(xiàn)象，使得故障判斷難度大大增加。而為了解決上述問題，有效判斷配電網(wǎng)故障發(fā)生位置，需要采取有效的技術(shù)予以解決，下文將重點研究和分析配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)配合技術(shù)。

2 配電網(wǎng)多級繼電保護(hù)配合技術(shù)

2.1 對三段式過流保護(hù)配合饋線長度進(jìn)行深入分析

通常來說三段式電流保護(hù)為定值，對于短路類型并不予區(qū)分，其中在第一段定值是根據(jù)線路末端的三相短路電流進(jìn)行整定，但是當(dāng)兩相電路產(chǎn)生短路時，往往已經(jīng)超出保護(hù)范圍，因此對于線路保護(hù)極為不利，在架空線路的配電網(wǎng)中，絕大多數(shù)故障的出現(xiàn)都是兩相相間短路故障。其實，在繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生故障時極易進(jìn)行區(qū)分，即根據(jù)電流速定值進(jìn)行斷定，并區(qū)分各自故障下的最小短路電流，最終形成兩種不同電流定值。在此背景下，線路產(chǎn)生兩相短路時可以采取的保護(hù)范圍便可以大大增加，進(jìn)而極大地提升線路保護(hù)的可靠性。

通過下式可以發(fā)現(xiàn)，配置 n 級基于差異化定值的改進(jìn) 3 段式過流保護(hù)所需滿足的最小饋線長度ln。從而繪制出不同系統(tǒng)容量背景下能夠完成不同級別保護(hù)體系臨界曲面的配置，其中圖1為傳統(tǒng)整定模式下4級保護(hù)配合臨界區(qū)面，而圖2則是經(jīng)過改進(jìn)之后整定方法背景下4級保護(hù)配合臨界曲面，其中曲面上部為可配置區(qū)域，而曲面下部則是不能進(jìn)行配置相關(guān)保護(hù)級數(shù)的區(qū)域。而最大和最小短路容量則分別為Smax和Smin，而饋線長度則為1。

通過對圖1和圖2的比對可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)容量和供電半徑為定值時，根據(jù)線路短路類型可以分析，改進(jìn)整定之后可配置的保護(hù)級數(shù)大大增加，當(dāng)兩相相間短路出現(xiàn)時，速斷保護(hù)裝置所能夠保護(hù)的范圍極大地增加。

2.2 采取集中故障處理，并將其和多級級差配合在一起

2.2.1 兩級級差的具體配置

借助兩級級差配合裝置，線路開關(guān)配置的基本原則如下：一是借助負(fù)荷開關(guān)完成主干線的饋線開關(guān)控制；二是將斷路器應(yīng)用于用戶開關(guān)和分支開關(guān)，并且將延時時間設(shè)定為0.5s；三是將斷路器應(yīng)用于變電站出線開關(guān)中，并且將延時時間設(shè)定為200～250ms。經(jīng)過兩級級差保護(hù)之后，其所產(chǎn)生的優(yōu)點主要有以下幾點：一是當(dāng)支線出現(xiàn)故障時，僅僅會出現(xiàn)分支跳閘，變電所并不會跳閘，有效避免全線停電，減少停電用戶數(shù)量；二是杜絕越級和多級跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)，實際操作次數(shù)較少，處理故障時進(jìn)行的操作較為簡單；三是主干線路的負(fù)荷開關(guān)投入成本相對于斷路器明顯降低。

2.2.2 保證集中式故障處理在兩級級差中的使用

對于不同類型的主干線路來說，當(dāng)故障發(fā)生時應(yīng)當(dāng)按照下列程序進(jìn)行：首先為主干線路全線路架空應(yīng)當(dāng)采取下列幾個步驟開展：一是對饋線故障電流采取變電站出現(xiàn)斷路器進(jìn)行切斷；二是借助延時為0.5s的斷路重合器，倘若能夠成功重合則為瞬時故障，否則為永久性故障；三是主變電站根據(jù)不同開關(guān)上回傳的信息對相關(guān)故障點進(jìn)行判斷；四是對于瞬時性和永久性故障分別記錄到相應(yīng)的處理記錄中。其次為主干線為全電纜線路，其具體處理方式如下：一是當(dāng)線路產(chǎn)生永久性故障時，變電站出口斷路器將會跳閘并將故障完全切除；二是主變電站應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同開關(guān)所傳遞的信息對故障點形成準(zhǔn)確判斷；三是借助遙控裝置將故障區(qū)域隔離出來，而對于無故障區(qū)域則應(yīng)當(dāng)正常進(jìn)行供電。

3 結(jié)束語

總而言之，伴隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ顚τ诠╇娤到y(tǒng)的可靠性和安全性的要求正在不斷提升，而配電自動化能夠極大提升配電系統(tǒng)的可靠性和安全性，借助該種體系能夠及時發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)中存在的故障，并通過遙控等方式隔離故障，最終保證電網(wǎng)的安全可靠運行。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：豐滿發(fā)電廠）