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

叢龍祥

摘要：配電網(wǎng)的運(yùn)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(duì)人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生的影響，電力企業(yè)通過(guò)布設(shè)多級(jí)繼電保護(hù)的方式，保障配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。本文從配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)中存在的問(wèn)題入手，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)行分析和研究。

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

1當(dāng)前我國(guó)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合中存在的問(wèn)題

調(diào)查結(jié)果表明：當(dāng)前我國(guó)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合中存在的問(wèn)題主要包含以下幾種：

1.1 整定管理問(wèn)題

定值設(shè)置情況是影響繼電保護(hù)裝置保護(hù)性能的主要因素。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生變化之后，需要通過(guò)整定的方式，保證多級(jí)繼電保護(hù)配合功能的有效發(fā)揮。但就實(shí)際情況而言，定值整定方面的管理制度存在一定缺陷[1]。當(dāng)配電網(wǎng)改造升級(jí)完成之后，該地區(qū)相關(guān)人員并未及時(shí)開(kāi)展定值整定工作，這種現(xiàn)象為配電網(wǎng)的運(yùn)行帶來(lái)了極大的安全隱患。除此之外，整定誤差的產(chǎn)生也對(duì)多級(jí)繼電保護(hù)配合功能產(chǎn)生了不良影響。當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障之后，多級(jí)繼電保護(hù)裝置無(wú)法及時(shí)動(dòng)作，配電網(wǎng)出現(xiàn)越級(jí)跳閘問(wèn)題，進(jìn)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(mén)應(yīng)該及時(shí)督促電力企業(yè)開(kāi)展定值整定工作，在保證整定結(jié)果準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，促進(jìn)多級(jí)繼電保護(hù)配合系統(tǒng)保護(hù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

1.2 配電網(wǎng)改造問(wèn)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(shí)現(xiàn)上述目的，人們通過(guò)多聯(lián)絡(luò)接線、多分段等方法，優(yōu)化配電網(wǎng)的運(yùn)行靈活性，使得不同地區(qū)、不同時(shí)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(yīng)用情況來(lái)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(duì)多級(jí)繼電保護(hù)配合的影響引發(fā)的：改造后的配電網(wǎng)不利于多級(jí)繼電保護(hù)之間的相互選擇和密切配合。

1.3 保護(hù)功能問(wèn)題

繼電保護(hù)裝置是保障配電網(wǎng)運(yùn)行安全的基本要素。通過(guò)分析可知，我國(guó)配電網(wǎng)的保護(hù)功能問(wèn)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(wú)法滿足電力供應(yīng)需求。在這種變化的影響下，電力企業(yè)根據(jù)實(shí)際的電力需求變化情況，開(kāi)展了配電網(wǎng)升級(jí)改造工程。改造結(jié)束之后，配電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求發(fā)生相應(yīng)變化。由于繼電保護(hù)裝置并不在變更范圍內(nèi)，因此，配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中可能還會(huì)出現(xiàn)繼電保護(hù)裝置未發(fā)揮保護(hù)功能的問(wèn)題。第二，繼電保護(hù)裝置質(zhì)量問(wèn)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(hù)裝置種類(lèi)越來(lái)越多。由于缺乏合理的約束機(jī)制，某些繼電保護(hù)裝置存在著一定的安全隱患。當(dāng)這些繼電保護(hù)裝置被應(yīng)用在配電網(wǎng)中之后，配電網(wǎng)的運(yùn)行安全無(wú)法得到保障。

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

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

2.1多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)

以10kV 配電網(wǎng)為例，多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)保護(hù)工作的產(chǎn)生是由配電網(wǎng)的饋線開(kāi)關(guān)、出現(xiàn)開(kāi)關(guān)的具體形式?jīng)Q定的。通常情況下，這種技術(shù)的保護(hù)時(shí)限參數(shù)范圍為1.0-1.5s。在配電網(wǎng)中，多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)的作用主要包含以下幾種：第一，故障識(shí)別作用。該技術(shù)的故障識(shí)別作用是基于配電網(wǎng)的饋線開(kāi)關(guān)、出線開(kāi)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(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)的應(yīng)用可以將短路故障引發(fā)的影響控制在最低水平。

就三級(jí)級(jí)差配合技術(shù)而言，在配電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，這種技術(shù)可以通過(guò)無(wú)觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)快速實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的保護(hù)。當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，三級(jí)級(jí)差配合技術(shù)能夠在10ms 范圍內(nèi)將故障問(wèn)題的發(fā)生位置、引發(fā)原因判斷出來(lái)。而就二級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)而言，其保護(hù)對(duì)象主要是配電網(wǎng)中的饋線斷路器開(kāi)關(guān)。當(dāng)識(shí)別出配電網(wǎng)中存在故障問(wèn)題時(shí)，能夠快速誘發(fā)饋線斷路器動(dòng)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的保護(hù)。為了保障饋線斷路器的有效應(yīng)用，可以將其弧度時(shí)間范圍設(shè)置在8-12ms之內(nèi)。

2.2 三段式過(guò)流保護(hù)配合技術(shù)

在配電網(wǎng)中，三段式過(guò)流保護(hù)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(guò)程無(wú)需考慮配電網(wǎng)上下級(jí)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(lái);第二，配電網(wǎng)運(yùn)行狀況判斷。在運(yùn)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(shí)際運(yùn)行情況判斷出來(lái)。

2.3 四級(jí)保護(hù)配合技術(shù)

這種技術(shù)通常被應(yīng)用在手拉手環(huán)狀配電網(wǎng)中。就配電網(wǎng)而言，異常運(yùn)行狀態(tài)會(huì)對(duì)四級(jí)保護(hù)工作的開(kāi)展產(chǎn)生不良影響。當(dāng)配電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)閉合，此時(shí)線路中一側(cè)饋線通過(guò)自身的轉(zhuǎn)帶作用使得另一側(cè)的饋線負(fù)荷發(fā)生變化。同時(shí)，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(jìn)行整定，配電網(wǎng)的多級(jí)繼電保護(hù)裝置無(wú)法發(fā)揮出良好的保護(hù)功能。為了提升繼電保護(hù)裝置的保護(hù)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(hù)裝置，分別配置型號(hào)合理的功率方向元件。當(dāng)元件增設(shè)工作完成后，需要結(jié)合線路故障功率方向的具體差異，設(shè)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(yùn)行狀態(tài)下的整定值屬于正向定值，異常運(yùn)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(guò)流保護(hù)配合法與延時(shí)時(shí)間級(jí)差配合法綜合起來(lái)，優(yōu)點(diǎn)是選擇性增強(qiáng)，主干線與分支線故障各不影響，故障停電用戶減少。缺點(diǎn)是與全配合方式混合時(shí)降低了變電站出線開(kāi)關(guān)動(dòng)作的迅速性;與部分配合方式混合時(shí)只有一部分兩相相間短路故障時(shí)可以提高選擇性。

結(jié)論

配電網(wǎng)的運(yùn)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(jí)保護(hù)配合技術(shù)、三段式過(guò)流保護(hù)技術(shù)等構(gòu)成一個(gè)多級(jí)繼電保護(hù)配合系統(tǒng)。當(dāng)配電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)異常問(wèn)題時(shí)，多級(jí)繼電保護(hù)配合系統(tǒng)能夠及時(shí)感知故障的發(fā)生，通過(guò)切斷故障的方式，保證整個(gè)配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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

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