配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)研究

陳凱

摘 要 任何事情都是既有利也有弊，所以在配電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，各種故障問題也隨之而來，使得配電網(wǎng)的運(yùn)行過程中存在多種安全隱患。對(duì)此，文章主要從配電網(wǎng)多級(jí)繼電器保護(hù)的概念與基本原則入手進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述，并總結(jié)出了幾點(diǎn)當(dāng)前時(shí)期配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的問題，繼而對(duì)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析，最后提出了幾點(diǎn)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)的可行性策略，以供參考。

關(guān)鍵詞 配電網(wǎng) 多級(jí)繼電保護(hù)配合 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：U665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）03-0003-02

現(xiàn)代社會(huì)中，電力是比較重要的能源，如果沒有電力，社會(huì)將很難運(yùn)行，人們也無法進(jìn)行正常的生活。一般情況下，如果配電網(wǎng)在正常穩(wěn)定運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致停電，通常都是因?yàn)榕潆娋W(wǎng)設(shè)備線路出現(xiàn)了問題，在發(fā)生停電故障后，很多區(qū)域會(huì)出現(xiàn)“癱瘓”的情況，這就需要運(yùn)用多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。利用多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)，能夠有效在設(shè)備與電路出現(xiàn)問題后及時(shí)對(duì)其進(jìn)行切斷，并將其進(jìn)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(jí)繼電保護(hù)配合中存在的相關(guān)問題

1.1 保護(hù)問題

在現(xiàn)代配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)設(shè)備是專門為配電網(wǎng)提供安全保障的關(guān)鍵部分，但是在具體的應(yīng)用過程中，大部分繼電保護(hù)設(shè)備中都存在一些相應(yīng)的保護(hù)問題。繼電保護(hù)設(shè)備保護(hù)問題產(chǎn)生的原因具體體現(xiàn)在以下兩個(gè)層面：第一是人為原因。有些配電網(wǎng)在進(jìn)行升級(jí)以后，但是繼電保護(hù)設(shè)備卻沒有得到相應(yīng)的升級(jí)，這就直接導(dǎo)致了繼電保護(hù)設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)對(duì)升級(jí)后的配電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律的掌握，最終使得繼電保護(hù)設(shè)備很難有效發(fā)揮出其自身的保護(hù)作用[1];第二是質(zhì)量原因。目前，配電網(wǎng)受到了社會(huì)各界的高度重視，并且在市場(chǎng)上也出現(xiàn)了很多同類產(chǎn)品，其種類和型號(hào)等也開始更加多元化，但是由于缺乏相應(yīng)的管理制度，使得很多繼電保護(hù)設(shè)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(shè)備被運(yùn)用到配電網(wǎng)中，也是很難發(fā)揮出真正的保護(hù)作用的。

1.2 改造問題

當(dāng)前階段，電力行業(yè)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)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(huì)中各行各業(yè)對(duì)電力的實(shí)際需求。為了確保這個(gè)目標(biāo)能夠順利達(dá)成，相關(guān)人員開始利用多接線或者多分段等方式對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行改造，提升其靈活性。這樣，配電網(wǎng)就能夠在任何時(shí)段以及任何區(qū)域內(nèi)的使用中，都可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的供電效果[2]。但是，從當(dāng)前配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)來看，雖然經(jīng)過改造以后，實(shí)現(xiàn)了大多數(shù)用戶對(duì)電力的實(shí)際需求，但是要明確的是，改造的過程是一個(gè)比較難的過程，而且還極有可能導(dǎo)致配電網(wǎng)在經(jīng)過改造以后的效果大不如前，而且也會(huì)導(dǎo)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(shí)際功能發(fā)生相應(yīng)的改變以后，就必須要采用整定措施保證多級(jí)繼電保護(hù)之間能夠更好地進(jìn)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(shí)現(xiàn)了對(duì)配電網(wǎng)的整體改造以后，部分工作人員并沒有在第一時(shí)間進(jìn)行整定，這使得配電網(wǎng)在當(dāng)時(shí)時(shí)段的運(yùn)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(huì)直接阻礙多級(jí)繼電保護(hù)的配合情況，如果在這個(gè)時(shí)段中配電網(wǎng)發(fā)生了故障，多級(jí)繼電保護(hù)就很難及時(shí)對(duì)配電網(wǎng)中的故障進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)而導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)跳閘的情況[3]。針對(duì)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(shí)間對(duì)其進(jìn)行全面整定，并通過多次測(cè)試確保最終整定結(jié)果的精準(zhǔn)性，只有這樣，才能在最大程度上將繼電保護(hù)的實(shí)際價(jià)值發(fā)揮出來。

2 配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合關(guān)鍵技術(shù)

2.1 三段過流保護(hù)

針對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備來說，三段過流技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)的最終目的是：第一，對(duì)故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。在通過三段過流技術(shù)對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行分析時(shí)，可以不必考慮配電網(wǎng)中的任何關(guān)系，這樣供電企業(yè)的相關(guān)工作人員就能夠在最短的時(shí)間內(nèi)運(yùn)用三段過流技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的分析，并最終確定出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置;第二是狀態(tài)的判斷。不管配電網(wǎng)設(shè)備處在一種怎樣的狀態(tài)下運(yùn)行，都可以通過三段過流技術(shù)對(duì)電力線的運(yùn)行情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣當(dāng)供電企業(yè)中的相關(guān)工作人員需要掌握配電網(wǎng)中某一電力線路的具體運(yùn)行情況時(shí)，就能夠有效運(yùn)用三段過流技術(shù)分析結(jié)果，來對(duì)電力線路的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)的判斷[4]。

2.2 四段保護(hù)配合

四段保護(hù)技術(shù)可以說是環(huán)形配電網(wǎng)中用到最多的一項(xiàng)技術(shù)，一旦配電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間處于一種不正常的運(yùn)行狀態(tài)中，就會(huì)在很大程度影響到或者阻礙繼電保護(hù)工作的有序開展。而且，如果配電網(wǎng)中的聯(lián)絡(luò)開關(guān)一直都是閉合狀態(tài)的情況下，電力線路的饋線則會(huì)通過轉(zhuǎn)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(huì)向著相反的方向流動(dòng)。在這一時(shí)段中，如果繼續(xù)依托之前的電流參數(shù)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，那么多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)就很難為配電網(wǎng)提供相應(yīng)的保護(hù)功能。[5]所以，為了能夠更好地發(fā)揮多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)功能與繼電保護(hù)設(shè)備的整體性能，可以將環(huán)形配電網(wǎng)中所有設(shè)備相應(yīng)型號(hào)的功率元件，在完成功率元件安裝后，就應(yīng)該在第一時(shí)間針對(duì)電力線路中的故障功率進(jìn)行詳細(xì)的分析，并結(jié)合最終的分析數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)兩種完全不相同的具體參數(shù)。利用這樣的方式，當(dāng)配電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)就能夠根據(jù)具體的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，而在非正常運(yùn)行的情況下也能根據(jù)非正常的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

2.3 多級(jí)級(jí)差保護(hù)

我們以10kV的電力線路為研究對(duì)象，多級(jí)級(jí)差保護(hù)技術(shù)通常是指利用配電網(wǎng)中的饋線、開關(guān)以及開關(guān)自身的主要形式來體現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)功能。通常來說，多級(jí)級(jí)差技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)的保護(hù)時(shí)間是非常短的，一般為1s到1.5s這樣。多級(jí)級(jí)差技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)行中能夠更好的實(shí)現(xiàn)以下作用：第一，對(duì)設(shè)備的故障源進(jìn)行識(shí)別。以饋線與出現(xiàn)的開關(guān)作為基礎(chǔ)，通過電流的情況判斷設(shè)備在運(yùn)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(duì)故障進(jìn)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(shí)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(jí)級(jí)差技術(shù)就能夠有效對(duì)不同類型的故障起到相應(yīng)的控制作用，進(jìn)而將這些故障所造成的損失降到最低。以三級(jí)級(jí)差技術(shù)作為基礎(chǔ)，在配電網(wǎng)處于一種平穩(wěn)運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，三級(jí)級(jí)差技術(shù)就可以利用驅(qū)動(dòng)在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的保護(hù)，如果配電網(wǎng)中突然出現(xiàn)緊急故障，三級(jí)級(jí)差技術(shù)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(jí)級(jí)差技術(shù)作為基礎(chǔ)，這項(xiàng)技術(shù)主要用于保護(hù)配電網(wǎng)饋線電流中的短路裝置開關(guān)。一旦二級(jí)級(jí)差發(fā)現(xiàn)其中產(chǎn)生安全隱患時(shí)，就會(huì)在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)短路裝置進(jìn)行控制，并實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)功能，促使配電網(wǎng)得到的實(shí)際保護(hù)更加全面。[7]

3 配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)的有效方式

在變電站處于實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，其中某一設(shè)備突然產(chǎn)生故障時(shí)，如果在這個(gè)時(shí)候工作人員直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行關(guān)閉，使得正在運(yùn)行的設(shè)備突然終止，這雖然能夠?qū)υO(shè)備的故障問題起到一定的控制效果，減少這些故障對(duì)其它設(shè)備帶來的損壞，但是這種做法必然會(huì)對(duì)設(shè)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(duì)故障產(chǎn)生的原因，利用緩沖的方式對(duì)設(shè)備問題進(jìn)行控制，這樣就能夠留給設(shè)備充足的緩沖時(shí)間，降低對(duì)設(shè)備自身的損害。[8]此外，當(dāng)配電網(wǎng)中的繼電保護(hù)設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下突然出現(xiàn)故障，就要在第一時(shí)間對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的原有設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的全面把控;之后再對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行切除處理，防止突然進(jìn)行切除操作設(shè)備帶來的損害。

4 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前社會(huì)，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(duì)配電網(wǎng)的需求和標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升，在這樣的趨勢(shì)背景下，我國配電網(wǎng)也必須要做出相應(yīng)的改革，并有效的將多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)落實(shí)到每個(gè)環(huán)節(jié)中。但是在工作的實(shí)際開展中，在保護(hù)、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(dāng)前電力企業(yè)工作的重中之重就是深入研究多級(jí)繼電保護(hù)配合關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用。只有這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的全面保護(hù)，進(jìn)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(yīng)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 苗向陽，王朋，劉苗苗.配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合與故障處理分析[J].輕松學(xué)電腦，2020（10）：1.

[2] 朱彥升，李洪凱.配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2019（01）：262.

[3] 呂俊霞.架空電力線路的故障處理方法[J].光源與照明，2019（01）：40-42.

[4] 劉健，張志華，芮駿.基于限流級(jí)差配合的城市配電網(wǎng)高選擇性繼電保護(hù)方案[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2019，43（05）：101-106.

[5] 吳文傳，張伯明，孫宏斌.主動(dòng)配電網(wǎng)能量管理與分布式資源集群控制[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2020，44（09）：111-118.

[6] 趙航，楊凡.配電網(wǎng)繼電保護(hù)配合與故障處理關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].信息系統(tǒng)工程，2017（11）：70.

[7] 熊振望.配電網(wǎng)繼電保護(hù)配合與故障處理關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技與創(chuàng)新，2017（04）：157，160.

[8] 張倩.配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合關(guān)鍵技術(shù)分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（24）：167-168.