熊振望

文章編號：2095-6835（2017）04-0157-02

摘 要：針對配電網繼電保護配合與故障處理關鍵技術展開了研究，系統(tǒng)分析了配電網多級保護配合的可行性，并論述了繼電保護中的故障，給出了相應的處理技術，以期能為有關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：配電網；繼電保護；熔斷器；配電自動化

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.157

隨著配電自動化和信息化的不斷推進，對配電網繼電器保護技術的發(fā)展提出了新的要求。在推廣和應用配電自動化技術的過程中，必須提高多級繼電器保護配合質量，實現(xiàn)對電網供電的可靠保護。同時，還要采取有效的技術措施，及時處理繼電保護中出現(xiàn)的故障，以完善配電網的建設?；诖耍疚木团潆娋W繼電保護配合與故障處理關鍵技術進行了研究，相信對有關方面工作的順利進行有一定的幫助。

1 配電網多級保護配合的可行性

1.1 基本原理

根據不同配電線路的特點，采取不同的保護方式。大部分農村配電線路的主要特點是供電半徑比較長、分段數(shù)比較少、開環(huán)運行。當這類線路發(fā)生故障時，各分段開關的短路電流各不相同，且短路電流相差比較大。在這種情況下，應選用多級保護配合方式，通常是電流定值與延時級差互相配合快速切斷故障線路。

城市配電線路的主要特點是供電半徑比較短、開環(huán)運行，有很少一部分農村配電線路是分段數(shù)比較多且開環(huán)運行的。當這兩種類型的配電線路發(fā)生故障時，各分段開關短路電流數(shù)值基本相近，且在各分段開關設定不同的電流定值無法達到保護的目的，因此，應設定延時時間級差，有選擇性地切除處理故障線路。

1.2 時間級差保護配合的可操作性

對于兩級級差保護配合，通常為變電站出線開關和饋線開關設置不一樣的時間級差。短路電流對系統(tǒng)的沖擊是巨大的，為了避免發(fā)生此類情況，通常把變電站低壓側母聯(lián)開關的最低過流保護動作時間設置為0.5 s；為了防止對上級保護整定值造成影響，必須在0.5 s內安排多級保護延時配合。通常情況下，饋線斷路器開關動作時間為30～40 ms，熄弧時間為10 ms，保護響應時間為30 ms，因此，饋線開關可設置0 s延時保護跳閘，在100 ms內切除故障。雖然在饋線分支開關或用戶開關配置熔斷器，能夠更快切除故障，但是，熔斷器需要人工操作恢復，處理瞬時性故障的難度很大。如果適當考慮時間差的問題，變壓器低壓側開關繼續(xù)保留250～300 ms的級差。為變電站出線開關設置200～250 ms延時，可以實現(xiàn)兩級級差保護配合。

隨著永磁操動機構和無觸點驅動技術的日趨完善，三級級差保護配合可以極大地縮短保護動作時間。永磁操動機構分閘時間可達到10 ms，無觸點電子式分合閘可小于1 ms。鑒于這兩項技術的支持，斷路器能在30 ms時間內迅速切除故障。如果饋線開關設置動作時間為0 s，則發(fā)生故障后，相關斷路器可在30 ms內迅速切除故障。在適當考慮時間差的情況下，在變壓器低壓側開關繼續(xù)保留200～250 ms時間級差，為上一級饋線開關設置100～150 ms延時時間，以實現(xiàn)三級級差保護配合。

2 多級級差保護與配電自動化配合的故障處理

2.1 多級級差保護配置原則

為了實現(xiàn)兩級級差保護，在選取線路開關和配置保護方面，必須遵循的基本原則是：①主干饋線開關通常選用負荷開關，以達到標準要求；②用戶開關和分支開關的標準要求比較高，一般負荷開關難以滿足要求，所以，應采用斷路器，并將其保護動作延時時間設定為0 s；③變電站出線開關的標準要求也比較高，所以，也應采用斷路器，并把保護動作延時時間設定為200～250 ms。

采用兩級級差或三級級差保護配合具有以下優(yōu)點：①分支或用戶發(fā)生故障后，相應斷路器立即跳閘切除故障。如果變電站出線斷路器不跳閘，就不會造成全線停電。②避免出現(xiàn)開關多級跳閘或越級跳閘的問題，簡化故障處理，操作開關數(shù)少，恢復故障時間短。③主干線可以采用負荷開關，不必采用斷路器，降低工程造價。

2.2 故障處理

以兩級級差保護為例，介紹多級級差保護與配電自動化配合的故障處理方法。主干線線路類型存在差異，具體故障處理措施如下。

2.2.1 主干線為全架空饋線的故障

當饋線故障發(fā)生后，變電站出線斷路器跳閘切除故障。經過0.5 s延時，如果斷路器自動重合，則為瞬時性故障；如果斷路器不能自動重合，則為永久性故障。主站根據收到的故障信息判斷故障位置，將瞬時性故障信息存入瞬時性故障處理記錄中。對于永久性故障，遙控故障位置附近的開關分閘來隔離故障，同時，遙控變電站出線斷路器和聯(lián)絡開關進行合閘，恢復非故障區(qū)域供電，并將故障信息存入永久性故障處理記錄中。

2.2.2 主干線為全電纜饋線的故障

通常情況下，這類故障是永久性的，發(fā)生故障后，變電站出線斷路器立即跳閘切除故障。主站根據收集到的故障信息判斷故障位置，遙控故障區(qū)位置附近開關分閘隔離故障，同時，遙控變電站出線斷路器和環(huán)網柜聯(lián)絡開關進行合閘，恢復非故障區(qū)域供電，并將故障信息存入永久性故障處理記錄中。

2.2.3 分支線路或用戶處發(fā)生的故障

發(fā)生故障后，斷路器立即跳閘切除故障。如果跳閘斷路器所帶支線為架空線路，經過0.5 s延時后，斷路器自動重合。如果發(fā)生的是瞬時性故障，斷路器可以自動重合；如果發(fā)生的是永久性故障，斷路器則難以自動重合。電纜線路的上級斷路器出現(xiàn)跳閘的情況，則發(fā)生永久性故障，斷路器不會自動重合。

3 電壓時間型饋線與兩級級差保護的配合

電壓時間型饋線工作的基本原理是：電壓時間型分段器與重合器相互配合，切除隔離出現(xiàn)故障的線路。這項技術優(yōu)點很多，但也存在一定缺點——線路的任何位置發(fā)生故障都會造成斷路器跳閘，導致大面積停電。如果這一技術與兩級級差保護配合使用，就可以解決停電范圍過大的問題。針對這種情況，具體的處理方法是，將重合器時間設定為200～250 ms，將其作為變電站出口開關；將電壓時間型分段器作為饋線開關，用戶分支開關使用斷路器，設定動作延時為0 s，并配置延時時間為0.5 s的一次快速重合閘。

4 結束語

綜上所述，配電網建設的首要工作就是要正確處理配電網繼電保護中發(fā)生的故障，及時采取有效的技術或措施解決故障。只有這樣，才能保證繼電保護有效工作，推動配電網更加安全、有序、高效地運行，促進電力企業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕