劉仕林

摘要：配網(wǎng)供電系統(tǒng)是整個電力系統(tǒng)的重要組成部分，同時也是系統(tǒng)、用戶之間的橋梁和紐帶，配網(wǎng)供電系統(tǒng)運行安全可靠性，對電網(wǎng)系統(tǒng)至關(guān)重要。實踐中，為了能夠有效提高配網(wǎng)運行過程中的質(zhì)量、效率以及安全可靠性，通常會在系統(tǒng)中配置非常多的繼電保護設(shè)備，利用繼電保護設(shè)備可以及時向管理人員發(fā)出報警信息，并且將配網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中的相關(guān)故障問題排除掉，從而實現(xiàn)配網(wǎng)供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行，對于避免各類電力事故發(fā)生，具有非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：繼電保護裝置；配網(wǎng)供電；可靠性；分析；研究

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

近年來，隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，配網(wǎng)規(guī)模以及供電效率不斷提高，電力系統(tǒng)實際運行過程中，必將面臨著一系列新的問題和挑戰(zhàn)。就國家相關(guān)部門（主要是電監(jiān)會）對配網(wǎng)供電管理提出的要求即為必須確配網(wǎng)保供電安全可靠性。從本質(zhì)上來講，配網(wǎng)供電安全可靠性，主要表現(xiàn)在配網(wǎng)供電整體管理水平上，停電時間短、停電次數(shù)少以及廣大用戶整體滿意度高等方面。以減少停電時間為例，電監(jiān)會對此所提出的一個重要要求是：每一個供電及管理部門，都應當明確目標，對停電次數(shù)、時間等，進行嚴格把控；同時，還要將停電時間作為一項評價指標，納入到各供電單位、部門考核體系之中，對供電配網(wǎng)進行統(tǒng)籌規(guī)劃，對各個供電區(qū)域進行優(yōu)化整合。從實踐來，繼電保護裝置對配網(wǎng)供電運行安全可靠性，具有非常重要的作用，因此加強對該問題分析與研究，具有非常重大的現(xiàn)實意義。

1、配網(wǎng)供電系統(tǒng)故障問題特征分析

一般而言，供電配網(wǎng)系統(tǒng)屬于中性點不接地系統(tǒng)，當然也有另一種系統(tǒng)類型，即經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。當配網(wǎng)供電系統(tǒng)發(fā)生接地故障問題時，通過故障點的電流，集中表現(xiàn)為該系統(tǒng)對地電流。對此應當注意，因為電容電流太大，則會出現(xiàn)間歇性電弧，進而導致正常相電壓大幅度提升，形成多點接地狀態(tài)。然而，在上述故障問題發(fā)生伊始，因故障電流相對太小，加之三相線電壓一直保持穩(wěn)定狀態(tài)，所以即便配網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)了接地故障問題，也可短時間內(nèi)持續(xù)運行；值得一提的是：如果非故障相電壓短時間內(nèi)急劇上升到原來的1.7倍以上，則不能進行長時間運行，以免造成非故障相絕緣大幅度下降，最終造成多點接地、負荷嚴重受損。當配網(wǎng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時，電壓電流就會表現(xiàn)出以下幾個方面的特征。就電壓而言，一旦配網(wǎng)供電系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)了接地故障問題，則故障相電壓就會變成零，而非故障相電壓變就成了線電壓。在此過程中，三個線電壓與相位保持穩(wěn)定，而且零序電壓就會變成相電壓。就電流而言，非故障相零序電流值，與本線路上的相關(guān)對地電容電流一致；出現(xiàn)故障問題相的零序電流，與全部非故障線路電容電流總數(shù)相等；同時，接地點零序電流，與整個系統(tǒng)對地電容電流一致。在研究繼電保護裝置對配網(wǎng)供電可靠性問題是，針對上述故障發(fā)生時的系統(tǒng)表征，對繼電保護系統(tǒng)進行優(yōu)化配置，這樣可以有效確保整個配網(wǎng)供電系統(tǒng)在遇到故障問題時，能夠及時的將其切除掉，有效地保障了非故障線路運行安全可靠性。

2、配網(wǎng)供電系統(tǒng)中的繼電保護設(shè)備布設(shè)

2.1過電流

配網(wǎng)供電系統(tǒng)中的過電流保護，一般采用的是三段式保護方式。第一段保護過程中，主要是針對電流速斷進行保護，功能主要體現(xiàn)在將線路末端的問題、故障徹底切除，該動作可在瞬間完成，實踐中又將其稱為是電流速斷保護。通常情況下，與故障點之間的距離越近，則動作值就會越小，而且動作速度更快；第二段保護過程中，主要是針對限時限電流進行有效保護，功能主要體現(xiàn)在將線路上的一段難以切除的相關(guān)故障問題進行處理，因該過程中有些延時，又稱為限時限電流保護。在具體操作過程中，該段保護與下級線路的第一段保護動作配合使用，二者之間相互協(xié)調(diào)，以此來確保配網(wǎng)供電系統(tǒng)的運行安全可靠性；第三段保護過程中，主要是針對定時限電流進行保護，具體配置原則與前兩段之間大相徑庭。實踐中可以看到，這是一種以過負荷配置為基礎(chǔ)的電流保護形式，而且每段保護均有時間定值，用戶與電源點之間的動作時間，會變得漸長，而且電流也會不斷的增大。雖然該種配合可在切除故障時有選擇性，但若在近電源點發(fā)生故障，則可能會影響電網(wǎng)供電系統(tǒng)的正常運行。因此，通常情況下，上述三段保護措施同時應用。

2.2零序電流

對于零序電流保護而言，它是一種根據(jù)系統(tǒng)零序電流進行判別的保護形式，當供電系統(tǒng)發(fā)生故障問題時，線路上會產(chǎn)生零序電流。繼電保護設(shè)備采用零序電流值，一旦電流值達到繼電保護設(shè)備動作值，則需將故障快速切除。然而，在配網(wǎng)供電系統(tǒng)中，一般不會采取零序電流保護措施，究其原因，主要是當配網(wǎng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時，整個系統(tǒng)內(nèi)的零序電流就成為對地電容電流。從電流值來看，其數(shù)值相對較小，無法對故障問題進行快速反應，因此通常不投入零序電流保護。

2.3過電壓

配網(wǎng)系統(tǒng)中的過電壓保護，即電壓過高情況下，通過將其中部分無功補償裝置切除掉，來實現(xiàn)降壓之目的。過電壓保護過程中，繼電保護收集系統(tǒng)母線電壓，

當該電壓超過繼電保護設(shè)備過電壓動作數(shù)值以后，繼電保護設(shè)備將電容器切除掉，以此來降低系統(tǒng)電壓。從應用實踐來看，采取過電壓保護措施，可以確保整個系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定性，而且還可以保證用戶用電質(zhì)量，對于避免因電壓過大而造成用戶設(shè)備損失，具有非常重要的作用。

2.4欠電壓

配網(wǎng)供電系統(tǒng)中的欠電壓保護，實際上就是當系統(tǒng)中的電壓相對較低時，將其中的無功補償裝置切除一部分，以此來提高系統(tǒng)電壓。從運行機理來看，主要是繼電保護采集母線電壓，當母線電壓比繼電保護設(shè)備欠電壓動作值小時，則繼電保護設(shè)備就能夠安全地將電抗器切除掉，以此來實現(xiàn)系統(tǒng)電壓提高之目的。從欠電壓保護實踐效果可以看出，該種保護形勢，對于維護整個系統(tǒng)的運行安全可靠性，具有非常重大的現(xiàn)實意義，尤其在保證用戶用電質(zhì)量方面尤為突出。

3、基于繼電保護的配網(wǎng)供電可靠性提高策略

3.1采用重合閘措施

通過對配網(wǎng)供電系統(tǒng)常見的故障問題總結(jié)可知，架空線路上大約九成以上的故障問題具有瞬時性特點，比如鳥害、雷擊等，造成短時性故障問題。雖然這些故障會在短時間內(nèi)消失，電網(wǎng)系統(tǒng)能夠恢復正常運行，但是因短路造成的故障位置依然會通過電弧向四周放電。當故障發(fā)生時間與繼電保護動作時間相同以后，在保護動作下會將兩側(cè)斷路器切除掉。故障問題發(fā)生位置，因沒有電源點對其進行持續(xù)供電，短時間內(nèi)就會熄弧，完全熄弧以后，故障線路也就會恢復正常。在此過程中，若能夠?qū)蓚?cè)斷路器形成一個閉環(huán)，給線路供電，則不僅能夠有效維護整個電力系統(tǒng)運行安全可靠性，而且還能夠有效減少損失。配網(wǎng)供電系統(tǒng)中，為繼電保護配置重合閘功能，其基本原理是線路故障切除以后，可自動恢復運行。當線路故障消除以后，繼續(xù)對其進行供電；若線路故障問題沒有消除，則在重合后加速跳閘，以此來確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠性。采取重合閘保護措施，主要有以下功能特點：第一，瞬時故障快速恢復供電，供電安全可靠性提高。第二，繼電保護出現(xiàn)誤動作、人為誤操作時，可能會造成不正常跳閘，此時可采取重合閘措施予以補救。第三，對系統(tǒng)并列運行安全可靠性具有非常重要的作用，而且能夠快速恢復原本電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對配網(wǎng)供電系統(tǒng)恢復運行穩(wěn)定性，意義重大。

3.2對三段式電流保護進行優(yōu)化配置

上述三段式電流保護方式，比較適合于配網(wǎng)供電系統(tǒng)，而且電流速斷保護大大提高了故障切除效率。作為線路主保護，采用限時電流速斷保護措施，可以有效確保全線故障問題切除的全面性。作為后備保護，電流速斷難以動作時，采用限時速斷保護措施可將故障問題切除掉。在日常配置過程中，應當對電流整定定值以及動作時間進行計算，在確保線路選擇性以后，還應當兼顧快速性、及時性。

3.3自動投入備用電源

為了能夠有效提高系統(tǒng)供電可靠性，需布設(shè)備自投設(shè)備。當配網(wǎng)供電線路發(fā)生故障問題時，通過自動投入備用電源的方式，來確保用戶供電連續(xù)性。在投入備用電源入前，應當確保工作電源可靠切除，以免備用電源自動投入至故障上而導致設(shè)備投入失敗，或者故障范圍擴大。

4、結(jié)語

配網(wǎng)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，主要承擔系統(tǒng)與用戶之間的紐帶作用，所以配網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行對整個電網(wǎng)的運行有至關(guān)重要的作用，為了提高配網(wǎng)運行的可靠性，在系統(tǒng)中配置了大量的繼電保護裝置，繼電保護裝置能夠及時自動的向工作人員發(fā)出報警或者自動的將配網(wǎng)系統(tǒng)的故障切除，從而達到配網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，避免發(fā)生電力事故?？偠灾?，隨著用戶對供電質(zhì)量和效率要求的不斷提高，繼電保護裝置在配網(wǎng)供電系統(tǒng)中的作用日漸凸顯。實踐中，要想提高配網(wǎng)供電系統(tǒng)運行安全可靠性，必須做好以下幾個方面的工作。首先，應當合理配置繼電保護設(shè)備性能，以此來提高配網(wǎng)供電安全可靠性；其次，提高人員素質(zhì)和技能。

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