自動(dòng)化配電網(wǎng)中的繼電保護(hù)分析

楊德劍 侯良增

摘要：本文分析了自動(dòng)化配電網(wǎng)的構(gòu)成和分類，同時(shí)闡述了自動(dòng)化配電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的故障分析，最后總結(jié)了繼電保護(hù)裝置的優(yōu)化處理措施，旨在加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的故障解決辦法，實(shí)現(xiàn)我國(guó)配電系統(tǒng)的高效發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化配電網(wǎng)；繼電保護(hù)；分析

一、自動(dòng)化配電網(wǎng)的基本描述

（一）自動(dòng)化配電網(wǎng)的構(gòu)成

主控制系統(tǒng)、一次設(shè)備系統(tǒng)、故障定位系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等構(gòu)成了自動(dòng)化配電網(wǎng)系統(tǒng)。其中，主控制系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的大腦中心，利用控制軟件和操作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)信息傳輸交流，實(shí)現(xiàn)資源的共享。一次設(shè)備系統(tǒng)中又分為重合器、分段器和環(huán)網(wǎng)柜等，其信息交互功能要借助通訊系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，具有遠(yuǎn)程控制、智能化、自動(dòng)化等特點(diǎn)。

故障定位系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中故障的自我檢測(cè)和定位，并將故障信息通過(guò)信息交互通道發(fā)送至主控制系統(tǒng)中，使得監(jiān)管人員及時(shí)發(fā)展設(shè)備故障，便于維修工作的開(kāi)展。自動(dòng)化配電網(wǎng)系統(tǒng)具有通信信息量小、速度快、距離短、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，為保證信息在復(fù)雜環(huán)境中的高效傳輸提供了保障。

（二）自動(dòng)化配電網(wǎng)的分類

我國(guó)主要的自動(dòng)化配電網(wǎng)包括分散式和集中式兩種，分散式智能配電網(wǎng)的主要原理是將分段器和重合器進(jìn)行有效的結(jié)合，通過(guò)重合器的重合系數(shù)以及重合時(shí)間的改變，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的隔離反饋，滿足故障區(qū)段配電正常。集中式智能配電網(wǎng)是一種集中式的智能設(shè)計(jì)，主要在配電網(wǎng)故障結(jié)構(gòu)的隔離以及故障的恢復(fù)中使用，這一種模式下的通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量要求更高。配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)以及通信技術(shù)，是一門覆蓋范圍較廣的學(xué)科，能夠?qū)崿F(xiàn)配電設(shè)備的監(jiān)控、調(diào)節(jié)和配制。

二、自動(dòng)化配電網(wǎng)中繼電保護(hù)的故障解決辦法

（一）直觀法

直觀法就是在故障的檢查中借助專門的檢查儀器進(jìn)行處理。如果繼電保護(hù)裝置中的故障設(shè)備無(wú)法更換，但是在通電后，跳閘線圈和接觸器能夠后正常使用，就表明其電氣回路正常。一旦設(shè)備元件被燒壞，就要及時(shí)關(guān)閉電閘，替換燒壞的元件

（二）短接法

短接法是設(shè)備故障檢查中最常使用的方法之一，短接法的主要原理是，借助檢測(cè)設(shè)備，短接電氣回路中的部分通路，如果電流正常流通，表明這部分線路正常，依照這樣的檢查步驟一步步進(jìn)行排查，直到發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題的地方，這樣的檢查方式能夠有效縮減檢查的范圍。這種方法在實(shí)際的運(yùn)用中，要切斷系統(tǒng)的保護(hù)裝置，對(duì)開(kāi)關(guān)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢查，對(duì)于電流開(kāi)路、電磁鎖實(shí)效等故障能夠有效排查。

（三）參照法

參照法主要是將繼電保護(hù)裝置正常情況下的參數(shù)與故障時(shí)相比較，根據(jù)參數(shù)的差別變化來(lái)確定故障的存在，進(jìn)行后續(xù)的維修工作。參照法主要能夠解決接線錯(cuò)誤、檢驗(yàn)時(shí)參數(shù)差別較大的情況下。另外，在繼電保護(hù)裝置的更改中，如果接線無(wú)法恢復(fù)正常，也可以采用這種方法，進(jìn)行故障原因的排查。

（四）替換法

替換法就是使用正常的器件來(lái)替換同類型的繼電保護(hù)裝置中同一型號(hào)的器件，以此來(lái)判斷該器件是否發(fā)生故障。替換法在故障檢查中也是一種常用的檢查方式，工作人員可以用這種方法對(duì)器件進(jìn)行一一排查，只是在操作工序比較繁瑣，耗費(fèi)時(shí)間較多。

三、自動(dòng)化配電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的優(yōu)化

1）繼電保護(hù)設(shè)備的配制及更換。

我國(guó)當(dāng)前的繼電保護(hù)裝置比較單一化，無(wú)法對(duì)整個(gè)自動(dòng)化配電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)、全面、系統(tǒng)的保護(hù)，在實(shí)際的運(yùn)行中容易發(fā)生故障，因此要對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的配制及更換。更換的主要內(nèi)容有老化設(shè)備以及陳舊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的更新?lián)Q代。當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入鼎盛時(shí)期，各種設(shè)備技術(shù)的發(fā)展不斷前進(jìn)，在繼電保護(hù)裝置上，也要及時(shí)的更新，滿足更大的配電網(wǎng)監(jiān)管保護(hù)的需求。設(shè)備的使用要秉持先進(jìn)的管理理念，進(jìn)行科學(xué)合理的保養(yǎng)和監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行的安全。

2）發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)。

發(fā)電機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)中的重點(diǎn)對(duì)象，要做好繼電保護(hù)工作，才能保證發(fā)電機(jī)的使用安全。配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的保護(hù)，主要是發(fā)電機(jī)的失磁現(xiàn)象。要結(jié)合發(fā)電機(jī)線圈的相位、中性位置以及電流大小，來(lái)判斷發(fā)電機(jī)的安全性，在實(shí)際中，主要采用縱聯(lián)差動(dòng)式結(jié)構(gòu)。當(dāng)電流超過(guò)限定幅值，可以設(shè)置接地端來(lái)進(jìn)行安全保護(hù)。如果線圈中的繞組匝出現(xiàn)短路，發(fā)電機(jī)就會(huì)快速發(fā)熱，燒壞絕緣層，出現(xiàn)事故，因此，發(fā)電機(jī)之間還要保障定子繞組的匝間保護(hù)措施得當(dāng)，保證發(fā)電機(jī)使用安全。

3）母線繼電保護(hù)。

母線繼電保護(hù)工作主要包括相位對(duì)比保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)。在配電網(wǎng)中，相位對(duì)比保護(hù)的原理是通過(guò)相位參數(shù)的對(duì)比，保護(hù)配電網(wǎng)系統(tǒng)中母線的安全。如果在系統(tǒng)中是大電流接地的情況，使用三相法可以實(shí)現(xiàn)有效的母線保護(hù)；如果是小電流接地的情況，可以在配電網(wǎng)的相間短路上設(shè)置一定的裝置實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)，通過(guò)二相連接，保障系統(tǒng)安全。

4）變壓器繼電保護(hù)。

變壓器繼電保護(hù)的質(zhì)量，關(guān)乎整個(gè)系統(tǒng)的用電穩(wěn)定和安全，因此，要做好變壓器的繼電保護(hù)，才能保證配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。對(duì)于系統(tǒng)的短路問(wèn)題，變壓器的短路保護(hù)主要分為過(guò)電流和阻抗保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)就是在變壓器中設(shè)置元件保護(hù)裝置，一旦變壓器運(yùn)行發(fā)生故障就能夠自行切斷電源，及時(shí)跳閘；阻抗保護(hù)就是利用一定的變阻元件，在元件運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)進(jìn)行阻抗變化，從而保護(hù)變壓器。另外，變壓器的油箱也是極易發(fā)生故障的地方，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)釋放大量有害氣體，因此，可以借助瓦斯保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)油箱的保護(hù)。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化配電網(wǎng)已經(jīng)成為我國(guó)主要的電力輸送系統(tǒng)。在實(shí)際的使用中，自動(dòng)化配電網(wǎng)還存在一些問(wèn)題，因此要不斷加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的發(fā)展，解決系統(tǒng)故障，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的和諧發(fā)展，為社會(huì)提供更快捷便利的服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：楊德劍（1986），男，漢族，重慶忠縣人，本科，工程師，研究方向：變電站系統(tǒng)。