配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)的探討

崔蕾

摘 要：在社會(huì)實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，保證社會(huì)正常生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)是配電網(wǎng)的可靠性和安全性，本文主要對(duì)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)進(jìn)行深入分析和研究，以期通過(guò)電壓時(shí)間型饋線和多級(jí)級(jí)差保護(hù)的完美配合，以緩解停電面積進(jìn)一步擴(kuò)大的現(xiàn)象。

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

根據(jù)相關(guān)調(diào)查得知，用戶的非正常停電時(shí)間超過(guò)90%都是受到配電網(wǎng)故障影響。其中主配電網(wǎng)的故障處理往往是借助繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置完成，但是在配電網(wǎng)絡(luò)中保證繼電保護(hù)的完美配合難度較大，通常在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中需要輔以配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行處理。另外，繼電保護(hù)裝置在實(shí)際工作過(guò)程中具有反應(yīng)速度快、不受通信限制等優(yōu)點(diǎn)，倘若在其中輔以配電自動(dòng)化系統(tǒng)，則能夠極大地提升電網(wǎng)故障的處理效率。

1 配電網(wǎng)故障分析

根據(jù)相關(guān)調(diào)查得知，我國(guó)電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在大量問(wèn)題，其中配電網(wǎng)故障為電力系統(tǒng)故障的主要因素，而配電網(wǎng)大量故障出現(xiàn)也使得我國(guó)當(dāng)前的電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和后期發(fā)展受到了極大地限制。為了減少突發(fā)配電網(wǎng)故障對(duì)于電力系統(tǒng)產(chǎn)生的巨大影響作用和破壞力，通常選擇斷路器對(duì)電路形成保護(hù)。當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，與之對(duì)應(yīng)的斷路器便會(huì)跳閘斷電，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)形成良好的保護(hù)作用。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)越級(jí)跳閘和多次跳閘現(xiàn)象，使得故障判斷難度大大增加。而為了解決上述問(wèn)題，有效判斷配電網(wǎng)故障發(fā)生位置，需要采取有效的技術(shù)予以解決，下文將重點(diǎn)研究和分析配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)。

2 配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)

2.1 對(duì)三段式過(guò)流保護(hù)配合饋線長(zhǎng)度進(jìn)行深入分析

通常來(lái)說(shuō)三段式電流保護(hù)為定值，對(duì)于短路類型并不予區(qū)分，其中在第一段定值是根據(jù)線路末端的三相短路電流進(jìn)行整定，但是當(dāng)兩相電路產(chǎn)生短路時(shí)，往往已經(jīng)超出保護(hù)范圍，因此對(duì)于線路保護(hù)極為不利，在架空線路的配電網(wǎng)中，絕大多數(shù)故障的出現(xiàn)都是兩相相間短路故障。其實(shí)，在繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生故障時(shí)極易進(jìn)行區(qū)分，即根據(jù)電流速定值進(jìn)行斷定，并區(qū)分各自故障下的最小短路電流，最終形成兩種不同電流定值。在此背景下，線路產(chǎn)生兩相短路時(shí)可以采取的保護(hù)范圍便可以大大增加，進(jìn)而極大地提升線路保護(hù)的可靠性。

通過(guò)下式可以發(fā)現(xiàn)，配置 n 級(jí)基于差異化定值的改進(jìn) 3 段式過(guò)流保護(hù)所需滿足的最小饋線長(zhǎng)度ln。從而繪制出不同系統(tǒng)容量背景下能夠完成不同級(jí)別保護(hù)體系臨界曲面的配置，其中圖1為傳統(tǒng)整定模式下4級(jí)保護(hù)配合臨界區(qū)面，而圖2則是經(jīng)過(guò)改進(jìn)之后整定方法背景下4級(jí)保護(hù)配合臨界曲面，其中曲面上部為可配置區(qū)域，而曲面下部則是不能進(jìn)行配置相關(guān)保護(hù)級(jí)數(shù)的區(qū)域。而最大和最小短路容量則分別為Smax和Smin，而饋線長(zhǎng)度則為1。

通過(guò)對(duì)圖1和圖2的比對(duì)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)容量和供電半徑為定值時(shí)，根據(jù)線路短路類型可以分析，改進(jìn)整定之后可配置的保護(hù)級(jí)數(shù)大大增加，當(dāng)兩相相間短路出現(xiàn)時(shí)，速斷保護(hù)裝置所能夠保護(hù)的范圍極大地增加。

2.2 采取集中故障處理，并將其和多級(jí)級(jí)差配合在一起

2.2.1 兩級(jí)級(jí)差的具體配置

借助兩級(jí)級(jí)差配合裝置，線路開關(guān)配置的基本原則如下：一是借助負(fù)荷開關(guān)完成主干線的饋線開關(guān)控制；二是將斷路器應(yīng)用于用戶開關(guān)和分支開關(guān)，并且將延時(shí)時(shí)間設(shè)定為0.5s；三是將斷路器應(yīng)用于變電站出線開關(guān)中，并且將延時(shí)時(shí)間設(shè)定為200～250ms。經(jīng)過(guò)兩級(jí)級(jí)差保護(hù)之后，其所產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：一是當(dāng)支線出現(xiàn)故障時(shí)，僅僅會(huì)出現(xiàn)分支跳閘，變電所并不會(huì)跳閘，有效避免全線停電，減少停電用戶數(shù)量；二是杜絕越級(jí)和多級(jí)跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)，實(shí)際操作次數(shù)較少，處理故障時(shí)進(jìn)行的操作較為簡(jiǎn)單；三是主干線路的負(fù)荷開關(guān)投入成本相對(duì)于斷路器明顯降低。

2.2.2 保證集中式故障處理在兩級(jí)級(jí)差中的使用

對(duì)于不同類型的主干線路來(lái)說(shuō)，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)應(yīng)當(dāng)按照下列程序進(jìn)行：首先為主干線路全線路架空應(yīng)當(dāng)采取下列幾個(gè)步驟開展：一是對(duì)饋線故障電流采取變電站出現(xiàn)斷路器進(jìn)行切斷；二是借助延時(shí)為0.5s的斷路重合器，倘若能夠成功重合則為瞬時(shí)故障，否則為永久性故障；三是主變電站根據(jù)不同開關(guān)上回傳的信息對(duì)相關(guān)故障點(diǎn)進(jìn)行判斷；四是對(duì)于瞬時(shí)性和永久性故障分別記錄到相應(yīng)的處理記錄中。其次為主干線為全電纜線路，其具體處理方式如下：一是當(dāng)線路產(chǎn)生永久性故障時(shí)，變電站出口斷路器將會(huì)跳閘并將故障完全切除；二是主變電站應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同開關(guān)所傳遞的信息對(duì)故障點(diǎn)形成準(zhǔn)確判斷；三是借助遙控裝置將故障區(qū)域隔離出來(lái)，而對(duì)于無(wú)故障區(qū)域則應(yīng)當(dāng)正常進(jìn)行供電。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)于供電系統(tǒng)的可靠性和安全性的要求正在不斷提升，而配電自動(dòng)化能夠極大提升配電系統(tǒng)的可靠性和安全性，借助該種體系能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)中存在的故障，并通過(guò)遙控等方式隔離故障，最終保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]楊曉東，黃東平，陳世勇，等.基于全圖形建模方式的電力仿真系統(tǒng)繼電保護(hù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，（15）：116-119.

[2]李寶偉，倪傳坤，李寶潭，等.新一代智能變電站繼電保護(hù)故障可視化分析方案[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，（5）：73-77.

（作者單位：豐滿發(fā)電廠）