配電網(wǎng)多級繼電保護配合的關鍵技術研究

陳 凱

（寧夏送變電工程有限公司，寧夏 銀川 750001）

現(xiàn)代社會中，電力是比較重要的能源，如果沒有電力，社會將很難運行，人們也無法進行正常的生活。一般情況下，如果配電網(wǎng)在正常穩(wěn)定運行的過程中，出現(xiàn)了故障，導致停電，通常都是因為配電網(wǎng)設備線路出現(xiàn)了問題，在發(fā)生停電故障后，很多區(qū)域會出現(xiàn)“癱瘓”的情況，這就需要運用多級繼電保護配合技術對配電網(wǎng)進行相應的保護。利用多級繼電保護配合技術，能夠有效在設備與電路出現(xiàn)問題后及時對其進行切斷，并將其進行分離，這樣就能夠在最大程度上避免大范圍的停電現(xiàn)象，并將停電故障帶來的損失最小化。

1 配電網(wǎng)多級繼電保護配合中存在的相關問題

1.1 保護問題

在現(xiàn)代配電網(wǎng)的實際運行過程中，繼電保護設備是專門為配電網(wǎng)提供安全保障的關鍵部分，但是在具體的應用過程中，大部分繼電保護設備中都存在一些相應的保護問題。繼電保護設備保護問題產(chǎn)生的原因具體體現(xiàn)在以下兩個層面：第一是人為原因。有些配電網(wǎng)在進行升級以后，但是繼電保護設備卻沒有得到相應的升級，這就直接導致了繼電保護設備很難實現(xiàn)對升級后的配電網(wǎng)運行規(guī)律的掌握，最終使得繼電保護設備很難有效發(fā)揮出其自身的保護作用[1]；第二是質(zhì)量原因。目前，配電網(wǎng)受到了社會各界的高度重視，并且在市場上也出現(xiàn)了很多同類產(chǎn)品，其種類和型號等也開始更加多元化，但是由于缺乏相應的管理制度，使得很多繼電保護設備在出廠后就存在一些質(zhì)量問題，如果這種存在質(zhì)量隱患的設備被運用到配電網(wǎng)中，也是很難發(fā)揮出真正的保護作用的。

1.2 改造問題

當前階段，電力行業(yè)對配電網(wǎng)進行改造的目的主要是為了能夠保證配電網(wǎng)可以更好地滿足社會中各行各業(yè)對電力的實際需求。為了確保這個目標能夠順利達成，相關人員開始利用多接線或者多分段等方式對配電網(wǎng)進行改造，提升其靈活性。這樣，配電網(wǎng)就能夠在任何時段以及任何區(qū)域內(nèi)的使用中，都可以實現(xiàn)穩(wěn)定的供電效果[2]。但是，從當前配電網(wǎng)的實際運行狀態(tài)來看，雖然經(jīng)過改造以后，實現(xiàn)了大多數(shù)用戶對電力的實際需求，但是要明確的是，改造的過程是一個比較難的過程，而且還極有可能導致配電網(wǎng)在經(jīng)過改造以后的效果大不如前，而且也會導致配電網(wǎng)自身一些性能的改變。

1.3 管理問題

在配電網(wǎng)自身的實際功能發(fā)生相應的改變以后，就必須要采用整定措施保證多級繼電保護之間能夠更好地進行配合，然而在工作人員具體整定的過程中，其管理方式上也存在一定的問題。在實現(xiàn)了對配電網(wǎng)的整體改造以后，部分工作人員并沒有在第一時間進行整定，這使得配電網(wǎng)在當時時段的運行過程中的安全性很難得到保證。而且，如果整定工作產(chǎn)生了誤差以后，也會直接阻礙多級繼電保護的配合情況，如果在這個時段中配電網(wǎng)發(fā)生了故障，多級繼電保護就很難及時對配電網(wǎng)中的故障進行保護，進而導致部分地區(qū)出現(xiàn)跳閘的情況[3]。針對這一現(xiàn)象，供電企業(yè)就需要在配電室的改造工作完成以后，第一時間對其進行全面整定，并通過多次測試確保最終整定結果的精準性，只有這樣，才能在最大程度上將繼電保護的實際價值發(fā)揮出來。

2 配電網(wǎng)多級繼電保護配合關鍵技術

2.1 三段過流保護

針對配電網(wǎng)設備來說，三段過流技術的運用能夠實現(xiàn)的最終目的是：第一，對故障部位進行準確的定位。在通過三段過流技術對設備的故障進行分析時，可以不必考慮配電網(wǎng)中的任何關系，這樣供電企業(yè)的相關工作人員就能夠在最短的時間內(nèi)運用三段過流技術進行相應的分析，并最終確定出現(xiàn)故障的準確位置；第二是狀態(tài)的判斷。不管配電網(wǎng)設備處在一種怎樣的狀態(tài)下運行，都可以通過三段過流技術對電力線的運行情況進行詳細的分析，這樣當供電企業(yè)中的相關工作人員需要掌握配電網(wǎng)中某一電力線路的具體運行情況時，就能夠有效運用三段過流技術分析結果，來對電力線路的實際運行情況進行科學的判斷[4]。

2.2 四段保護配合

四段保護技術可以說是環(huán)形配電網(wǎng)中用到最多的一項技術，一旦配電網(wǎng)長時間處于一種不正常的運行狀態(tài)中，就會在很大程度影響到或者阻礙繼電保護工作的有序開展。而且，如果配電網(wǎng)中的聯(lián)絡開關一直都是閉合狀態(tài)的情況下，電力線路的饋線則會通過轉帶的作用，促使另一條饋線中的具體載荷發(fā)生一定的改變，而且這條饋線中的電流也會向著相反的方向流動。在這一時段中，如果繼續(xù)依托之前的電流參數(shù)對其進行調(diào)整，那么多級繼電保護配合技術就很難為配電網(wǎng)提供相應的保護功能。[5]所以，為了能夠更好地發(fā)揮多級繼電保護配合技術功能與繼電保護設備的整體性能，可以將環(huán)形配電網(wǎng)中所有設備相應型號的功率元件，在完成功率元件安裝后，就應該在第一時間針對電力線路中的故障功率進行詳細的分析，并結合最終的分析數(shù)據(jù)設計兩種完全不相同的具體參數(shù)。利用這樣的方式，當配電網(wǎng)恢復正常運行時就能夠根據(jù)具體的參數(shù)進行調(diào)整，而在非正常運行的情況下也能根據(jù)非正常的參數(shù)進行調(diào)整。

2.3 多級級差保護

我們以10kV 的電力線路為研究對象，多級級差保護技術通常是指利用配電網(wǎng)中的饋線、開關以及開關自身的主要形式來體現(xiàn)相應的保護功能。通常來說，多級級差技術對配電網(wǎng)的保護時間是非常短的，一般為1s 到1.5s 這樣。多級級差技術在配電網(wǎng)運行中能夠更好的實現(xiàn)以下作用：第一，對設備的故障源進行識別。以饋線與出現(xiàn)的開關作為基礎，通過電流的情況判斷設備在運行過程是否存在問題，或者是否存在一定的安全隱患；第二，對故障進行有效的控制。[6]現(xiàn)階段，在我國大部分電力行業(yè)中，最為普遍用到的電路線為10kV 電路線，但是也正是由于這樣的電路線的實際數(shù)量比較多，因此與其它一些普通電路線相比較，短路、停電等故障的發(fā)生幾率也大大提升。在這種情況下，利用多級級差技術就能夠有效對不同類型的故障起到相應的控制作用，進而將這些故障所造成的損失降到最低。以三級級差技術作為基礎，在配電網(wǎng)處于一種平穩(wěn)運行的狀態(tài)時，三級級差技術就可以利用驅動在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)對設備的保護，如果配電網(wǎng)中突然出現(xiàn)緊急故障，三級級差技術就能夠在10ms 之內(nèi)有效確定故障源以及產(chǎn)生此類故障的具體原因。以二級級差技術作為基礎，這項技術主要用于保護配電網(wǎng)饋線電流中的短路裝置開關。一旦二級級差發(fā)現(xiàn)其中產(chǎn)生安全隱患時，就會在最短的時間內(nèi)對短路裝置進行控制，并實施相應的保護功能，促使配電網(wǎng)得到的實際保護更加全面。[7]

3 配電網(wǎng)多級繼電保護的有效方式

在變電站處于實際運行的狀態(tài)時，其中某一設備突然產(chǎn)生故障時，如果在這個時候工作人員直接對設備進行關閉，使得正在運行的設備突然終止，這雖然能夠對設備的故障問題起到一定的控制效果，減少這些故障對其它設備帶來的損壞，但是這種做法必然會對設備的本身造成損傷，影響其使用年限，使其主要性能大大降低。在這種情況下，可以針對故障產(chǎn)生的原因，利用緩沖的方式對設備問題進行控制，這樣就能夠留給設備充足的緩沖時間，降低對設備自身的損害。[8]此外，當配電網(wǎng)中的繼電保護設備在正常運行狀態(tài)下突然出現(xiàn)故障，就要在第一時間對繼電保護設備的原有設置進行調(diào)整，從而實現(xiàn)對配電網(wǎng)的全面把控；之后再對繼電保護設備進行切除處理，防止突然進行切除操作設備帶來的損害。

4 結語

綜上所述，當前社會，無論是各行業(yè)的發(fā)展還是人民群眾的日常生活，都離不開電力的支持，對配電網(wǎng)的需求和標準也在不斷提升，在這樣的趨勢背景下，我國配電網(wǎng)也必須要做出相應的改革，并有效的將多級繼電保護配合技術落實到每個環(huán)節(jié)中。但是在工作的實際開展中，在保護、改造以及具體的管理等方面還都存在很多的不完善之處，所以當前電力企業(yè)工作的重中之重就是深入研究多級繼電保護配合關鍵技術的應用。只有這樣，才能真正實現(xiàn)對配電網(wǎng)的全面保護，進而為各行業(yè)的發(fā)展以及人們的生活提供更加高質(zhì)量的電力供應服務。