配電網(wǎng)多級繼電保護配合的關(guān)鍵技術(shù)探究

叢龍祥

摘要：配電網(wǎng)的運行質(zhì)量與人們的日常生活息息相關(guān)。為了防止降低配電網(wǎng)故障對人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生的影響，電力企業(yè)通過布設多級繼電保護的方式，保障配電網(wǎng)的安全運行。本文從配電網(wǎng)多級繼電保護中存在的問題入手，對配電網(wǎng)多級繼電保護配合的關(guān)鍵技術(shù)進行分析和研究。

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

1當前我國配電網(wǎng)多級繼電保護配合中存在的問題

調(diào)查結(jié)果表明：當前我國配電網(wǎng)多級繼電保護配合中存在的問題主要包含以下幾種：

1.1 整定管理問題

定值設置情況是影響繼電保護裝置保護性能的主要因素。當配電網(wǎng)發(fā)生變化之后，需要通過整定的方式，保證多級繼電保護配合功能的有效發(fā)揮。但就實際情況而言，定值整定方面的管理制度存在一定缺陷[1]。當配電網(wǎng)改造升級完成之后，該地區(qū)相關(guān)人員并未及時開展定值整定工作，這種現(xiàn)象為配電網(wǎng)的運行帶來了極大的安全隱患。除此之外，整定誤差的產(chǎn)生也對多級繼電保護配合功能產(chǎn)生了不良影響。當配電網(wǎng)出現(xiàn)故障之后，多級繼電保護裝置無法及時動作，配電網(wǎng)出現(xiàn)越級跳閘問題，進而影響該地區(qū)電力客戶的正常工作和生活。為了改善這種局面，相關(guān)部門應該及時督促電力企業(yè)開展定值整定工作，在保證整定結(jié)果準確性的基礎上，促進多級繼電保護配合系統(tǒng)保護優(yōu)勢的發(fā)揮。

1.2 配電網(wǎng)改造問題

改造配電網(wǎng)的目的是，使得配電網(wǎng)能夠更好地滿足人們的電力需求。為了實現(xiàn)上述目的，人們通過多聯(lián)絡接線、多分段等方法，優(yōu)化配電網(wǎng)的運行靈活性，使得不同地區(qū)、不同時段的電力需求都能夠得到有效滿足。從改造后配電網(wǎng)的應用情況來看，較高的改造難度影響了配電網(wǎng)的改造效果。雖然電力用戶的電力需求基本得到滿足，但配電網(wǎng)的整體安全性發(fā)生了一定變化。這種現(xiàn)象是由改造工作對多級繼電保護配合的影響引發(fā)的：改造后的配電網(wǎng)不利于多級繼電保護之間的相互選擇和密切配合。

1.3 保護功能問題

繼電保護裝置是保障配電網(wǎng)運行安全的基本要素。通過分析可知，我國配電網(wǎng)的保護功能問題主要是由以下幾種因素引發(fā)的：第一，配電網(wǎng)改造因素。隨著人們用電需求的不斷增加，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)逐漸無法滿足電力供應需求。在這種變化的影響下，電力企業(yè)根據(jù)實際的電力需求變化情況，開展了配電網(wǎng)升級改造工程。改造結(jié)束之后，配電網(wǎng)對繼電保護裝置的要求發(fā)生相應變化。由于繼電保護裝置并不在變更范圍內(nèi)，因此，配電網(wǎng)運行過程中可能還會出現(xiàn)繼電保護裝置未發(fā)揮保護功能的問題。第二，繼電保護裝置質(zhì)量問題。隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，市面上出現(xiàn)的繼電保護裝置種類越來越多。由于缺乏合理的約束機制，某些繼電保護裝置存在著一定的安全隱患。當這些繼電保護裝置被應用在配電網(wǎng)中之后，配電網(wǎng)的運行安全無法得到保障。

2 配電網(wǎng)多級繼電保護配合的關(guān)鍵技術(shù)

從整體角度來講，配電網(wǎng)多級繼電保護配合的關(guān)鍵技術(shù)主要包含以下幾種：

2.1多級級差保護配合技術(shù)

以10kV 配電網(wǎng)為例，多級級差保護配合技術(shù)保護工作的產(chǎn)生是由配電網(wǎng)的饋線開關(guān)、出現(xiàn)開關(guān)的具體形式?jīng)Q定的。通常情況下，這種技術(shù)的保護時限參數(shù)范圍為1.0-1.5s。在配電網(wǎng)中，多級級差保護配合技術(shù)的作用主要包含以下幾種：第一，故障識別作用。該技術(shù)的故障識別作用是基于配電網(wǎng)的饋線開關(guān)、出線開關(guān)形成的。第二，控制故障引發(fā)影響作用。在10kV配電網(wǎng)中，短路故障的發(fā)生概率較高。多級級差保護配合技術(shù)的應用可以將短路故障引發(fā)的影響控制在最低水平。

就三級級差配合技術(shù)而言，在配電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下，這種技術(shù)可以通過無觸點驅(qū)動快速實現(xiàn)對配電網(wǎng)的保護。當配電網(wǎng)出現(xiàn)故障問題時，三級級差配合技術(shù)能夠在10ms 范圍內(nèi)將故障問題的發(fā)生位置、引發(fā)原因判斷出來。而就二級級差保護配合技術(shù)而言，其保護對象主要是配電網(wǎng)中的饋線斷路器開關(guān)。當識別出配電網(wǎng)中存在故障問題時，能夠快速誘發(fā)饋線斷路器動作，進而實現(xiàn)對配電網(wǎng)的保護。為了保障饋線斷路器的有效應用，可以將其弧度時間范圍設置在8-12ms之內(nèi)。

2.2 三段式過流保護配合技術(shù)

在配電網(wǎng)中，三段式過流保護配合技術(shù)的作用主要包含以下幾種：第一，故障定位作用。由于這種技術(shù)的分析過程無需考慮配電網(wǎng)上下級的搭配關(guān)系，因此，電力企業(yè)的員工可以快速將故障的發(fā)生位置判斷出來;第二，配電網(wǎng)運行狀況判斷。在運行狀態(tài)下，該技術(shù)能夠幫助電力企業(yè)員工將配電網(wǎng)中任意一條電路的實際運行情況判斷出來。

2.3 四級保護配合技術(shù)

這種技術(shù)通常被應用在手拉手環(huán)狀配電網(wǎng)中。就配電網(wǎng)而言，異常運行狀態(tài)會對四級保護工作的開展產(chǎn)生不良影響。當配電網(wǎng)的聯(lián)絡開關(guān)閉合，此時線路中一側(cè)饋線通過自身的轉(zhuǎn)帶作用使得另一側(cè)的饋線負荷發(fā)生變化。同時，該饋線的潮流流向也轉(zhuǎn)化為相反方向。如果仍然按照原本的整定電流定值參數(shù)進行整定，配電網(wǎng)的多級繼電保護裝置無法發(fā)揮出良好的保護功能。為了提升繼電保護裝置的保護性能，可以分別為手拉手環(huán)狀配電網(wǎng)中的所有繼電保護裝置，分別配置型號合理的功率方向元件。當元件增設工作完成后，需要結(jié)合線路故障功率方向的具體差異，設置出兩種不同的整定參數(shù)。手拉手環(huán)狀配電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下的整定值屬于正向定值，異常運行狀態(tài)下的整定值則屬于反向定值。由于該模式將3段式過流保護配合法與延時時間級差配合法綜合起來，優(yōu)點是選擇性增強，主干線與分支線故障各不影響，故障停電用戶減少。缺點是與全配合方式混合時降低了變電站出線開關(guān)動作的迅速性;與部分配合方式混合時只有一部分兩相相間短路故障時可以提高選擇性。

結(jié)論

配電網(wǎng)的運行質(zhì)量直接影響人們的工作效率、生活質(zhì)量。為了保障配電網(wǎng)的安全，電力企業(yè)利用四級保護配合技術(shù)、三段式過流保護技術(shù)等構(gòu)成一個多級繼電保護配合系統(tǒng)。當配電網(wǎng)的運行過程出現(xiàn)異常問題時，多級繼電保護配合系統(tǒng)能夠及時感知故障的發(fā)生，通過切斷故障的方式，保證整個配電網(wǎng)的正常運行。

參考文獻

[1]劉健，劉超，張小慶，張志華.配電網(wǎng)多級繼電保護配合的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2015（9）：35-41.

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