配電網多級繼電保護配合的關鍵技術研究

陳凱

摘 要 任何事情都是既有利也有弊，所以在配電網規模擴大的同時，各種故障問題也隨之而來，使得配電網的運行過程中存在多種安全隱患。對此，文章主要從配電網多級繼電器保護的概念與基本原則入手進行了簡要的闡述，并總結出了幾點當前時期配電網多級繼電保護配合中經常會出現的問題，繼而對配電網多級繼電保護配合的關鍵技術進行了詳細的研究分析，最后提出了幾點配電網多級繼電保護的可行性策略，以供參考。

關鍵詞 配電網 多級繼電保護配合 關鍵技術

中圖分類號：U665 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）03-0003-02

現代社會中，電力是比較重要的能源，如果沒有電力，社會將很難運行，人們也無法進行正常的生活。一般情況下，如果配電網在正常穩定運行的過程中，出現了故障，導致停電，通常都是因為配電網設備線路出現了問題，在發生停電故障后，很多區域會出現“癱瘓”的情況，這就需要運用多級繼電保護配合技術對配電網進行相應的保護。利用多級繼電保護配合技術，能夠有效在設備與電路出現問題后及時對其進行切斷，并將其進行分離，這樣就能夠在最大程度上避免大范圍的停電現象，并將停電故障帶來的損失最小化。

1 配電網多級繼電保護配合中存在的相關問題

1.1 保護問題

在現代配電網的實際運行過程中，繼電保護設備是專門為配電網提供安全保障的關鍵部分，但是在具體的應用過程中，大部分繼電保護設備中都存在一些相應的保護問題。繼電保護設備保護問題產生的原因具體體現在以下兩個層面：第一是人為原因。有些配電網在進行升級以后，但是繼電保護設備卻沒有得到相應的升級，這就直接導致了繼電保護設備很難實現對升級后的配電網運行規律的掌握，最終使得繼電保護設備很難有效發揮出其自身的保護作用[1];第二是質量原因。目前，配電網受到了社會各界的高度重視，并且在市場上也出現了很多同類產品，其種類和型號等也開始更加多元化，但是由于缺乏相應的管理制度，使得很多繼電保護設備在出廠后就存在一些質量問題，如果這種存在質量隱患的設備被運用到配電網中，也是很難發揮出真正的保護作用的。

1.2 改造問題

當前階段，電力行業對配電網進行改造的目的主要是為了能夠保證配電網可以更好地滿足社會中各行各業對電力的實際需求。為了確保這個目標能夠順利達成，相關人員開始利用多接線或者多分段等方式對配電網進行改造，提升其靈活性。這樣，配電網就能夠在任何時段以及任何區域內的使用中，都可以實現穩定的供電效果[2]。但是，從當前配電網的實際運行狀態來看，雖然經過改造以后，實現了大多數用戶對電力的實際需求，但是要明確的是，改造的過程是一個比較難的過程，而且還極有可能導致配電網在經過改造以后的效果大不如前，而且也會導致配電網自身一些性能的改變。

1.3 管理問題

在配電網自身的實際功能發生相應的改變以后，就必須要采用整定措施保證多級繼電保護之間能夠更好地進行配合，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。在實現了對配電網的整體改造以后，部分工作人員并沒有在第一時間進行整定，這使得配電網在當時時段的運行過程中的安全性很難得到保證。而且，如果整定工作產生了誤差以后，也會直接阻礙多級繼電保護的配合情況，如果在這個時段中配電網發生了故障，多級繼電保護就很難及時對配電網中的故障進行保護，進而導致部分地區出現跳閘的情況[3]。針對這一現象，供電企業就需要在配電室的改造工作完成以后，第一時間對其進行全面整定，并通過多次測試確保最終整定結果的精準性，只有這樣，才能在最大程度上將繼電保護的實際價值發揮出來。

2 配電網多級繼電保護配合關鍵技術

2.1 三段過流保護

針對配電網設備來說，三段過流技術的運用能夠實現的最終目的是：第一，對故障部位進行準確的定位。在通過三段過流技術對設備的故障進行分析時，可以不必考慮配電網中的任何關系，這樣供電企業的相關工作人員就能夠在最短的時間內運用三段過流技術進行相應的分析，并最終確定出現故障的準確位置;第二是狀態的判斷。不管配電網設備處在一種怎樣的狀態下運行，都可以通過三段過流技術對電力線的運行情況進行詳細的分析，這樣當供電企業中的相關工作人員需要掌握配電網中某一電力線路的具體運行情況時，就能夠有效運用三段過流技術分析結果，來對電力線路的實際運行情況進行科學的判斷[4]。

2.2 四段保護配合

四段保護技術可以說是環形配電網中用到最多的一項技術，一旦配電網長時間處于一種不正常的運行狀態中，就會在很大程度影響到或者阻礙繼電保護工作的有序開展。而且，如果配電網中的聯絡開關一直都是閉合狀態的情況下，電力線路的饋線則會通過轉帶的作用，促使另一條饋線中的具體載荷發生一定的改變，而且這條饋線中的電流也會向著相反的方向流動。在這一時段中，如果繼續依托之前的電流參數對其進行調整，那么多級繼電保護配合技術就很難為配電網提供相應的保護功能。[5]所以，為了能夠更好地發揮多級繼電保護配合技術功能與繼電保護設備的整體性能，可以將環形配電網中所有設備相應型號的功率元件，在完成功率元件安裝后，就應該在第一時間針對電力線路中的故障功率進行詳細的分析，并結合最終的分析數據設計兩種完全不相同的具體參數。利用這樣的方式，當配電網恢復正常運行時就能夠根據具體的參數進行調整，而在非正常運行的情況下也能根據非正常的參數進行調整。

2.3 多級級差保護

我們以10kV的電力線路為研究對象，多級級差保護技術通常是指利用配電網中的饋線、開關以及開關自身的主要形式來體現相應的保護功能。通常來說，多級級差技術對配電網的保護時間是非常短的，一般為1s到1.5s這樣。多級級差技術在配電網運行中能夠更好的實現以下作用：第一，對設備的故障源進行識別。以饋線與出現的開關作為基礎，通過電流的情況判斷設備在運行過程是否存在問題，或者是否存在一定的安全隱患;第二，對故障進行有效的控制。[6]現階段，在我國大部分電力行業中，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際數量比較多，因此與其它一些普通電路線相比較，短路、停電等故障的發生幾率也大大提升。在這種情況下，利用多級級差技術就能夠有效對不同類型的故障起到相應的控制作用，進而將這些故障所造成的損失降到最低。以三級級差技術作為基礎，在配電網處于一種平穩運行的狀態時，三級級差技術就可以利用驅動在最短的時間內實現對設備的保護，如果配電網中突然出現緊急故障，三級級差技術就能夠在10ms之內有效確定故障源以及產生此類故障的具體原因。以二級級差技術作為基礎，這項技術主要用于保護配電網饋線電流中的短路裝置開關。一旦二級級差發現其中產生安全隱患時，就會在最短的時間內對短路裝置進行控制，并實施相應的保護功能，促使配電網得到的實際保護更加全面。[7]

3 配電網多級繼電保護的有效方式

在變電站處于實際運行的狀態時，其中某一設備突然產生故障時，如果在這個時候工作人員直接對設備進行關閉，使得正在運行的設備突然終止，這雖然能夠對設備的故障問題起到一定的控制效果，減少這些故障對其它設備帶來的損壞，但是這種做法必然會對設備的本身造成損傷，影響其使用年限，使其主要性能大大降低。在這種情況下，可以針對故障產生的原因，利用緩沖的方式對設備問題進行控制，這樣就能夠留給設備充足的緩沖時間，降低對設備自身的損害。[8]此外，當配電網中的繼電保護設備在正常運行狀態下突然出現故障，就要在第一時間對繼電保護設備的原有設置進行調整，從而實現對配電網的全面把控;之后再對繼電保護設備進行切除處理，防止突然進行切除操作設備帶來的損害。

4 結語

綜上所述，當前社會，無論是各行業的發展還是人民群眾的日常生活，都離不開電力的支持，對配電網的需求和標準也在不斷提升，在這樣的趨勢背景下，我國配電網也必須要做出相應的改革，并有效的將多級繼電保護配合技術落實到每個環節中。但是在工作的實際開展中，在保護、改造以及具體的管理等方面還都存在很多的不完善之處，所以當前電力企業工作的重中之重就是深入研究多級繼電保護配合關鍵技術的應用。只有這樣，才能真正實現對配電網的全面保護，進而為各行業的發展以及人們的生活提供更加高質量的電力供應服務。

參考文獻：

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

[2] 朱彥升，李洪凱.配電網多級繼電保護配合的關鍵技術研究[J].華東科技：學術版，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.基于限流級差配合的城市配電網高選擇性繼電保護方案[J].電力系統自動化，2019，43（05）：101-106.

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

[6] 趙航，楊凡.配電網繼電保護配合與故障處理關鍵技術的探討[J].信息系統工程，2017（11）：70.

[7] 熊振望.配電網繼電保護配合與故障處理關鍵技術研究[J].科技與創新，2017（04）：157，160.

[8] 張倩.配電網多級繼電保護配合關鍵技術分析[J].內蒙古煤炭經濟，2019（24）：167-168.