基于配網自動化應用的配網繼電保護整定的思考

錢橋伴

摘? ?要：隨著人民對美好生活需要的日益增長，對高質量服務要求意識的逐漸提高，減少停電次數和縮短停電時間成為供電企業必須要優先考慮的問題。配網繼電保護作為調節配網線路停送電的手段，在保證供電質量和優質服務的過程中發揮著極其重要的角色。在電力企業從事了多年的運行管理和繼電保護整定工作，對基于配網自動化應用的配網繼電保護整定有著獨立的思考。本文就如何進行配網繼電保護整定來促進配網自動化在配網線路上得到更為有效的應用進行了探討，借此希望能找到一條更適合配網自動化應用的配網繼電保護整定道路，以促進電力系統的健康發展。

關鍵詞：配網自動化? 配網繼電保護? 整定

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）06（c）-0067-02

配網繼電保護作為配網開關的大腦，對配網開關的動作起到了支配作用。對保證配網線路安全運行、確保優質電能質量、防止故障范圍擴大、防止設備和人身傷亡事故發生，研究電力系統故障和危及安全運行的異常工況，起著重要作用，是電力系統不可缺少的重要組成部分。保護裝置整定不當、不合理，容易引起開關誤動、拒動，給電力系統安全穩定運行帶來潛在隱患，甚至可能造成大面積停電事故。為確保配網的安全、穩定運行，需要供電企業的繼電保護專業人員認真做好整定工作并深入分析配網自動化開關在事故跳閘中所起的作用如何。為此談一下自己對配網繼電保護整定的一些看法。

1? 配網自動化規劃設計導則

當前廣東電網配網自動化規劃設計導則要求10kV配網線路主干線配備配網自動化負荷開關或者投邏輯功能的配網自動化斷路器，在支線上配備保護功能的配網自動化斷路器。根據實際環境和路徑進行規劃，在設計過程中，如有一些不良的環境因素則需要及時改變，及時解決，并且還需要對配電網周圍樹木以及村莊的分布進行研究，為了避免電力事故的發生，在這些地方設計時可以采用一些絕緣材料。數據庫的設計分析同樣也是十分重要的，對于數據的刪除或者添加需要加大重視，按照設備數據特征存在的不同可以建立不同的數據表，對數據進行分類管理，保證數據的準確性，做好數據庫的建設和管理同時還要整理好系統業務，落實配電網工程的規劃建設，在系統運行過程中做好對業務的了解，掌握客戶的需求以及做好相關信息的管理。此外還需要做好配網架構設計，為了保證設計方案成本的投入，需要結合多方面的影響因素，通過比較不同換線方式所產生的經費支出，最終選擇性價比較高的方案。

2? 配網自動化規劃設計導則弊端

當支線發生故障并且配網自動化斷路器保護功能失效，或者主干線上某一點發生故障后，就導致了變電站出線開關的至少2次跳閘才能隔離故障。也就是說主干線首個開關和第二個開關之間的用戶至少會有停電1min左右的影響，而越在后段開關的用戶所感受的停電時間越長。在主干線末段的線路發生故障也導致了變電站出線開關的跳閘，引起了全線用戶至少有1min左右的停電，無疑等同于擴大了停電范圍，容易引起用戶的投訴和站端故障停電次數的增多。這與當前用戶對停電敏感度越來越高的社會環境極為不符。

3? 配網自動化規劃設計改進思考

由于配備了邏輯型開關的線路發生故障均依靠上一級保護型斷路器動作來進行故障隔離，全線停電的次數增多影響了用戶的優質用電。

城市配網線路普遍存在著線路短、中壓用戶少、線路分段開關少、一條線路供一個用戶用電等優勢特點，配網繼電保護整定基本不存在難點。而目前農村地區普遍存在著線路單輻射、線路供電半徑長、線路分段開關多、線路穿越林區架設、水電站并網、自愈功能不全等難點，整定過程中會遇到各種各樣的困難，繼電保護整定人員必須要十分熟悉裝置的保護功能、線路負荷分布、開關之間的定值配合等情況才能做出正確的整定結果。

3.1 配網自動化開關選型

針對邏輯型配網自動化開關所造成的停電影響范圍大的特點，在配網自動化開關選型上可選用保護型斷路器，以達到快速隔離故障的目的。

3.2 配網自動化開關定值匹配設置

線路上的配網自動化開關全部采用保護型斷路器后，考慮變電站10kV出線開關過流I段保護時間一般整定為0.3s，如果多級開關均設置過流I段保護，不易配合，勢必導致了開關級數過多的問題。而由于開關自身性能靈敏度的限制，開關級數一般超過三級就會存在著越級動作的風險。為避免這類風險的發生，可考慮將饋線按三大級來配置保護型斷路器，再在每個大級里面配置動作時間和定值大小一樣的小級（如定值大小足夠可設級差）。這樣，即使某大級后段線路發生故障可能會導致某大級里的開關同時跳閘，但也保證了不會引起站端跳閘全線停電的風險，而進一步的故障隔離則可通過大級里面的斷路器的重合閘時間設置上進行調節[1]。隨著微機保護裝置的普及，裝置本身大多具備二次或三次重合閘功能。利用大級里面的斷路器進行一到三次重合以及合理延長重合閘動作的時間和重合后加速來判斷準確隔離故障點。例如：饋線從站端開關A之后配置有A1、A2兩個斷路器，然后到第二大級B和里面的B1、B2兩個斷路器，再到第三大級C和里面的C1、C2兩上斷路器，形如A-A1-A2-B-B1-B2-C-C1-C2，過流一段保護時間整定A和A1、A2為0.3s，B和B1、B2為0.15s，C和C1、C2為0s，一次重合閘時間B為5s、B1為6s、B2為7s，重合后加速時間均為0.1s。假如在B2-C之間的線路發生故障，則B、B1、B2三個斷路器將會有其中1個到3個發生跳閘，如果只有B2直接跳閘則可快速判斷故障點在B2-C之間;如果B1、B2同時跳閘，B1經過6s后重合閘未檢測到故障，B2經過7s后重合閘檢測到故障并在0.1s后再次跳閘，則判斷到故障點在B2-C之間;如果B、B1、B2三個斷路器同時跳閘，則原理和B1、B2同時跳閘一樣。過流II、III段保護原理和過流I段保護原理一致[2]。為確保重合閘成功率，通常將重合閘的時間控制在5.0s以上。經由實踐證明，重合閘的時間從0.8s延長至5.0s以上后，重合閘的成功率則從低于40%升至60%上下。這樣，既能做到發生故障不影響全線停電，又能達到了準確隔離故障的目的。

4? 全饋線保護型斷路器配置的要求

繼電保護要起到保護作用，不僅需要硬件的支持，好的保護手段還需要整定人員的細心整定和檢修人員的認真核對輸入。按照全線配置斷路器保護的原則，配網繼電保護整定人員需要熟悉每一個開關以及每一個大級首個開關的定值執行情況，在新增斷路器時候以及大級首個開關為整定依據進行定值整定[3]。

5? 結語

由于各種保護裝置適應電力系統運行變化的能力都是有限的，所以繼電保護整定也不是一成不變的。要想獲得一個最佳的整定方案，就要在繼電保護的快速性、可靠性、選擇性、靈敏性之間求得妥協和平衡。繼電保護整定應當在堅持大原則不變的前提下，適當給予靈活設置的空間，以使繼電保護整定更加適應當地線路運行實際需要。同時，國家、行業、各生產廠家應當加大研發投入，盡可能地提高裝置的精細度、靈敏度，最終達到繼電保護整定無級設置的理想狀態。

參考文獻

[1] 徐緩.城區10kV配網繼電保護的分層整定及其應用[J].中國電力，2016，49（S1）：49-51，57.

[2] 何曉敏.優化配網繼電保護配置及整定計算[J].低碳世界，2016（32）：56-57.

[3] 蔡雅貞.優化配網繼電保護配置及整定計算研究[J].科技創新導報，2019，16（32）：43-44.