羅城

摘 要：為切實(shí)增強(qiáng)配網(wǎng)供電系統(tǒng)的可靠性，本文就配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)的系統(tǒng)特點(diǎn)與配網(wǎng)中對(duì)繼電保護(hù)裝置的配置展開(kāi)了深入的研究工作，結(jié)合本次研究，進(jìn)一步提出了自動(dòng)投入備用電源、正確配置階段式電流保護(hù)、合理使用重合閘等保障配網(wǎng)供電可靠性的措施，以期能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的有效保障。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置；重合閘；配網(wǎng)供電；系統(tǒng)故障

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在整個(gè)電力系統(tǒng)內(nèi)低壓配網(wǎng)系統(tǒng)是其中最為關(guān)鍵的一項(xiàng)構(gòu)成內(nèi)容，是聯(lián)系系統(tǒng)與用戶(hù)的重要紐帶，因此確保整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行將至關(guān)重要。為實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)供電可靠性的有效增強(qiáng)，在系統(tǒng)當(dāng)中常常會(huì)配置數(shù)量眾多的繼電保護(hù)裝置，繼電保護(hù)裝置可以在故障問(wèn)題出現(xiàn)的第一時(shí)間便向有關(guān)工作人員發(fā)出警報(bào)信息亦或是自動(dòng)排除配網(wǎng)系統(tǒng)故障，最終促使配網(wǎng)系統(tǒng)能夠得以安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，防止出現(xiàn)大的電力事故危險(xiǎn)。

一、配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)的系統(tǒng)特點(diǎn)

通常情況下配網(wǎng)系統(tǒng)大都是經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地亦或是中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)，在出現(xiàn)接地故障情況時(shí)，通過(guò)故障位置的電流基本上都是對(duì)地電容電流，若電容電流值明顯偏大，便極有可能會(huì)出現(xiàn)間歇性電弧情況，并將還有可能會(huì)引發(fā)正常相電壓上升現(xiàn)象，使得多點(diǎn)接地情況成為可能，然而在故障問(wèn)題出現(xiàn)之初，因?yàn)楣收想娏髦低苄?，而且三?xiàng)間線(xiàn)電壓也未發(fā)生變化，因此，在配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障之后仍可持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，若運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也存在著非故障相絕緣下降的風(fēng)險(xiǎn)，并甚至?xí)纱嗽斐啥帱c(diǎn)接地產(chǎn)生負(fù)荷虧損。在配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題后，其電壓電流往往會(huì)表現(xiàn)出以下幾方面的特點(diǎn)：（1）電流。非故障相其零序電流數(shù)值將會(huì)與該線(xiàn)路的地電容電流相一致，故障相零序電流與整個(gè)非故障線(xiàn)路的電流集合相一致，接地點(diǎn)零序電流與整個(gè)系統(tǒng)的對(duì)地電容電流相一致。（2）電壓。在配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)了接地故障情況后，其故障相的電壓便會(huì)歸零，非故障相的電壓值將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)電壓，三個(gè)線(xiàn)電壓大小與相位不發(fā)生改變，零序電壓大小轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚯妷?。?）相位。接地點(diǎn)零序電流超過(guò)前零序電壓值90°。因此，就結(jié)合上述特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行繼電保護(hù)核心性能的配置，可充分保障配網(wǎng)系統(tǒng)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠被及時(shí)切斷，不影響到非故障線(xiàn)路的正常運(yùn)行。

二、配網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的配置

（一）零序電流保護(hù)

這一保護(hù)方式是依據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的零序電流來(lái)進(jìn)行判斷的一種保護(hù)機(jī)制，其主要的功能價(jià)值體現(xiàn)在若系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題便會(huì)在線(xiàn)路內(nèi)部發(fā)生零序電流，繼電保護(hù)裝置選用本線(xiàn)路零序電流值，一旦電流與繼電保護(hù)裝置動(dòng)作值一致便會(huì)即刻切除故障，然而在配網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)通常不投入零序電流保護(hù)，這主要是由于在配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，零序電流是整體系統(tǒng)對(duì)地電容電流，電流值相對(duì)偏小，因此無(wú)法對(duì)故障問(wèn)題作出快速反應(yīng)，因而通常不采用零序保護(hù)。

（二）過(guò)電流保護(hù)

過(guò)電流保護(hù)在配網(wǎng)內(nèi)的應(yīng)用主要是以三段式為主，其中第Ⅰ段保護(hù)為電流速斷保護(hù)，其功能主要是應(yīng)用在對(duì)線(xiàn)路末尾故障的高效切除，動(dòng)作時(shí)間為瞬時(shí)性，因此即被稱(chēng)作是電流速斷保護(hù)，因此，愈發(fā)接近于故障點(diǎn)，與之相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作值便會(huì)愈發(fā)減小，所作出的動(dòng)作相對(duì)也將會(huì)更加靈便。第Ⅱ段保護(hù)為限時(shí)限電流保護(hù)，其功能是將線(xiàn)路上第Ⅰ段所無(wú)法排除的故障進(jìn)行切斷，同時(shí)還具備一定的延時(shí)特性，因此也時(shí)常被稱(chēng)作是限時(shí)限電流保護(hù)，在這一段保護(hù)當(dāng)中通常會(huì)與后一級(jí)電路的Ⅰ段進(jìn)行協(xié)同配合，便可對(duì)整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的有效保障。第Ⅲ段保護(hù)即為定時(shí)限電流保護(hù)，其咋配置之時(shí)所依據(jù)的原理和前兩段完全不同，主要是依據(jù)過(guò)負(fù)荷進(jìn)行配置，每一段保護(hù)均具備其自身的固定時(shí)間與數(shù)值，同時(shí)由用戶(hù)至電源點(diǎn)，動(dòng)作時(shí)間不斷延長(zhǎng)，電流值也持續(xù)增大，此類(lèi)配合方式可有選擇性的進(jìn)行故障切除，然而在逐步接近電源點(diǎn)的過(guò)程當(dāng)中，一旦故障電流增大且動(dòng)作時(shí)間延長(zhǎng)，便很有可能會(huì)造成電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p毀，因此基于這一狀況下需將Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段保護(hù)同時(shí)應(yīng)用，以便給予主后備保護(hù)互相協(xié)同配合應(yīng)用。

三、保障配網(wǎng)供電可靠性的措施

（一）自動(dòng)投入備用電源

經(jīng)有關(guān)調(diào)查研究表明，在架空線(xiàn)路所發(fā)生的故障問(wèn)題中，其中超過(guò)九成以上是由于瞬時(shí)性故障所引發(fā)的，例如飛鳥(niǎo)、雷擊等因素所造成的短時(shí)性故障問(wèn)題，盡管這些故障經(jīng)過(guò)短時(shí)間后便會(huì)消失，然而因?yàn)槎搪匪鶎?dǎo)致的故障點(diǎn)仍舊通過(guò)電弧在持續(xù)對(duì)周?chē)諝膺M(jìn)行放電，在故障時(shí)間與繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間相一致后，保護(hù)動(dòng)作便會(huì)將線(xiàn)路兩側(cè)的斷路器切斷，此時(shí)故障點(diǎn)因不具備電持續(xù)供電的電源點(diǎn)，其故障點(diǎn)也便開(kāi)始逐漸熄弧，待到完全熄弧以后，故障線(xiàn)路便可正常運(yùn)行，若這時(shí)可將兩側(cè)斷路器合上確保電路供電的連續(xù)性，此舉不但有助于保障電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，還可大大減小受損程度。因而，在變電站內(nèi)配置具備重合閘功能的繼電繼電保護(hù)裝置，所依據(jù)的原理即：若線(xiàn)路瞬時(shí)故障排除后，便可自行恢復(fù)供電；若線(xiàn)路故障已恢復(fù)便可持續(xù)供電；若線(xiàn)路故障未完全恢復(fù)，應(yīng)在重合之后加速跳閘，以保障電網(wǎng)的安全性。

重合閘保護(hù)的特點(diǎn)具體可概括如下：

（1）可實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬時(shí)性故障的快速恢復(fù)，有助于保障電力供應(yīng)的可靠性。

（2）可實(shí)現(xiàn)對(duì)因?yàn)槔^電保護(hù)錯(cuò)誤操作行為、斷路器機(jī)構(gòu)失靈等因素導(dǎo)致的不正常跳閘利用重合閘補(bǔ)救。

（3）可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)并列運(yùn)行穩(wěn)定性的全面提升，促使系統(tǒng)更快的回歸至原本的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)之中，有助于保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）正確配置階段式電流保護(hù)

在目前的配網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)于電流保護(hù)普遍采用三段式方式，電流速斷保護(hù)能夠大幅度縮短故障切斷的間隔時(shí)間，通常情況下充當(dāng)線(xiàn)路保護(hù)的主保護(hù)，限時(shí)電流速斷保護(hù)確保了對(duì)全線(xiàn)故障的完全切除，作為電流速斷保護(hù)的后備支持，在電流速斷難以正常發(fā)揮作用是，限時(shí)速斷保護(hù)便可切斷故障問(wèn)題。在日常配置方面，必須對(duì)電流正定數(shù)值與動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行精確計(jì)算，在確保線(xiàn)路能夠達(dá)到良好選擇性的前提下還應(yīng)同時(shí)考慮到高效、便捷等多方面要求。

（三）合理使用重合閘

為促使整體配網(wǎng)供電的安全、可靠，在變電站內(nèi)通常還需預(yù)先設(shè)置自投裝置，在供電線(xiàn)路出現(xiàn)故障問(wèn)題以后可將之自動(dòng)投進(jìn)備用電源并確保用戶(hù)能夠?yàn)橹峁┮猿掷m(xù)性的電力供應(yīng)，在備用電源投入前，還必須保障工作電源已完全切除，以免備用電源自動(dòng)投入至故障相，一旦出現(xiàn)此類(lèi)情況不但會(huì)導(dǎo)致自投裝置失去原有效果，甚至還會(huì)加大故障問(wèn)題的發(fā)生范圍，對(duì)電力設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p傷。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中配網(wǎng)所起到的作用價(jià)值至關(guān)重要，其主要負(fù)責(zé)將系統(tǒng)與用戶(hù)進(jìn)行連接，因此必須確保配網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。為切實(shí)提升配網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的可靠性，還需在系統(tǒng)內(nèi)部配置大量的繼電保護(hù)裝置，以便能夠更加在系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)可直接向工作人員發(fā)送報(bào)警信息亦或是自動(dòng)排除故障，以便實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，最大程度地避免電力事故危險(xiǎn)的發(fā)生。

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