配電自動化的應用對配電網繼電保護定值整定的影響分析及建議

王敬引，方永毅，武　劍，山春鳳國網河北省電力公司石家莊供電分公司，河北石家莊　050051

配電自動化的應用對配電網繼電保護定值整定的影響分析及建議

王敬引，方永毅，武劍，山春鳳
國網河北省電力公司石家莊供電分公司，河北石家莊050051

本文通過對配電自動化區域典型配電網接線方式、定值整定原則進行具體分析，提出了整定建議。

配電自動化；定值整定；建議

隨著社會經濟的不斷發展，電力客戶對供電可靠性和電能質量的要求越來越高，配電自動化應運而生。作為堅強智能電網建設的重要工作內容之一，配電自動化正在中低壓配電網得到廣泛應用。配電自動化的應用，改變了繼電保護配置及動作需求，對現行的保護定值整定原則帶來了一定影響，下面針對幾種典型模式進行具體分析。

1　配電自動化的技術原則及實現方式

1.1配電自動化的技術原則

1）配電自動化應統一規劃設計，其應用區域的配電網接線方式、一二次設備功能應滿足要求。

2）配電自動化應根據地區配電網特點、負荷性質和供電可靠性要求，選擇具體的配電自動化實現方式。

3）配電自動化的配電終端可以采取差異化配置，選用“三遙”或是“兩遙”配電終端應以實際網架結構和應用需求為依據。對于網架中的關鍵性節點，選用“三遙”配置；對于網架中的一般性節點，可選用“兩遙”配置。

4）配電自動化區域的繼電保護配置應因地制宜，根據不同區域的發展水平、用戶性質和環境要求等情況，采用差異化的配置標準，并根據配電自動化實現方式決定保護投退原則。

1.2配電自動化的實現方式

配電自動化的實現方式有四種，分別為集中式、智能分布式、就地重合器式和故障監測方式四種模式，模式描述及適用范圍見表1。

據了解，目前配電自動化模式多為集中式，主要在A、B類供電區域應用。下面就以集中式為例說明其基本工作原理。

變電站出線斷路器保護投入跳閘，所帶開關站、環網單元開關等配電終端保護不投跳閘，僅在檢測到故障電流時將告警信號上傳至主站系統，主站根據終端檢測到的故障信息，結合變電站保護動作信號、開關位置等信息綜合判斷，啟動故障處理程序，確定故障類型和故障區段，實現故障點定位隔離和非故障區段的供電恢復。

2　配電自動化的應用對繼電保護定值整定的影響分析

對于非配電自動化區域的配電線路，變電站出線斷路器及開關站、環網單元開關等繼電保護均投入跳閘，定值整定原則按照《3kV～110kV電網繼電保護裝置運行整定規程》要求執行，應綜合考慮“可靠性、選擇性、靈敏性、速動性”的要求，上下級配合整定。

對于應用配電自動化區域的配電線路，因具備“三遙”功能的開關站、環網單元開關、柱上開關等繼電保護只投入告警功能，不投跳閘，變電站出線斷路器保護則要作為全線的保護裝置，其定值整定自然要伸入下級線路，上下級保護不能嚴密配合，下級線路故障時，靠配電自動化系統功能恢復上級線路供電。

表1　配電自動化模式

3　典型配電網接線保護配置及整定原則建議

不同供電區域的配電網接線方式各有差異，A類區域以電纜網為主，B類區域為電纜架空混合居多。電纜網包括雙環網、單環網結構（含開關站）；架空網以多分段適度聯絡為主。下面針對不同網絡結構分別分析保護配置及整定原則。

3.1電纜網-單環式、雙環式接線方式

1）保護配置原則。變電站出口斷路器配置三段式電流保護（可帶方向），由電流速斷、限時電流速斷、過電流及三相一次重合閘構成；第一級環網單元進線、出線開關配置電流保護；第二級后環網單元根據需要配置電流保護或采用負荷開關等。

2）多級轉供時的配合原則。

（1）確保主網及設備安全，即不能因為配合級數多而無限制的延長線路保護動作時間。一般變電站出線二段動作時間宜不大于0.6s。

（2）最大限度的減少故障影響范圍，即，盡量確保前三級（如變電站10kV出線、第一級環網單元出線、第二級環網單元出線形成的三級配合關系）或前兩級之間能夠保證嚴格的配合關系，其配合時間級差一般不應低于0.3s。

3）變電站出口斷路器保護整定原則。電流速斷保護按躲線路末端整定，時間0s；時限速斷按躲過所帶環網單元用戶變壓器低壓故障，與下級環網單元出線保護一段或二段配合，時間0.3～0.6s；過流保護與下級環網單元出線保護二段或三段配合，時間一般整定1s。

4）環網單元進線斷路器保護整定原則。與變電站出口保護配合整定，時間級差可取0.1s。不投跳閘。

5）環網單元出線斷路器保護整定原則。第一級環網單元出線保護與變電站出口保護嚴格配合整定，時間級差取0.3s；同時與下級環網單元出線保護配合整定，盡量完全配合。第二級后環網單元保護與下級可無嚴密配合關系。

6）配電自動化終端定值整定原則。開關站、環網單元等開關配電終端保護裝置過流定值，不投跳閘，以簡化計算為原則，一般按線路允許最大負荷電流Ifhmax的倍數整定。具體如下。

（1）環網單元第一級進線開關過流定值可整定為1.6Ifhmax。

（2）環網單元出線開關過流定值可整定為Ifhmax。

以上開關過流動作延時時間設定為0s。

3.2架空網-多分段適度聯絡接線方式

1）保護配置原則。變電站出口斷路器配置三段式電流保護（可帶方向），由電流速斷、限時電流速斷、過電流、過負荷告警及三相一次重合閘構成；聯絡開關配置電流保護；分段開關根據需要配置電流保護或采用負荷開關。

2）變電站出口斷路器保護整定原則。

（1）電流速斷保護。按躲過本線路末端（或線路上配電變壓器低壓側）最大三相短路電流整定，定值計算偏重靈敏性，對有用戶變電站的線路，選擇性靠重合閘來保證。

（2）延時電流速斷保護。延時電流速斷保護按躲線路上配電變壓器低壓側最大三相短路電流整定，保本線路末端故障時有規定的靈敏度。

（3）過流保護。過流保護，按躲最大負荷電流整定。

3）聯絡開關保護整定原則。聯絡開關保護投入跳閘，聯絡開關保護作為下一級被帶線路的主保護，變電站出口斷路器的三段保護（過流保護）作為聯絡線路的后備保護。

4）分段開關保護整定原則。分段開關保護一般不投跳閘，因線路過長變電站出口斷路器線路保護靈敏度不夠時需要投入跳閘。躲過出線負荷電流，保線路末端靈敏度，時間0s。

5）配電自動化終端定值整定原則。線路分段開關、聯絡開關配電終端保護裝置過流定值，不投跳閘，以簡化計算為原則，一般按線路允許最大負荷電流Ifhmax的倍數整定。具體如下。

（1）線路主干開關（包括分段開關和聯絡開關）過流定值可整定為1.6Ifhmax。

（2）線路分支開關過流定值可整定為Ifhmax。

以上開關過流動作延時時間設定為0s。

4　結論

通過以上分析可以看出，配電自動化的應用對配電網保護定值整定產生一定影響，保護整定原則應針對不同接線、不同控制方式區別對待，更好地體現保護“四性”要求，提高用戶供電可靠性。

［1］Q/GDW382-2009 配電自動化技術導則［S］.

［2］配電網典型供電模式（2014）［S］.

［3］Q/GDW625—2011 配電自動化建設與改造標準化設計技術規定［S］.

［4］DL/T584-2007 3kV～110kV電網繼電保護裝置運行整定規程［S］.

TM6

A

1674-6708（2015）152-0095-02

王敬引，本科，高級工程師，研究方向：繼電保護