明華 侯德祥

摘 ?要：在配電網(wǎng)智能化和信息化的背景下，對(duì)供電系統(tǒng)配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性和安全性提出了更高的要求，但配電網(wǎng)繼電保護(hù)規(guī)劃具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性，如何實(shí)現(xiàn)合理化和規(guī)范化的規(guī)劃是目前各大供電企業(yè)需要著重解決的問(wèn)題。我國(guó)對(duì)此方面的研究還不夠深入，因此，本文基于理論實(shí)踐，對(duì)基于供電可靠性的配電網(wǎng)繼電保護(hù)規(guī)劃做了如下研究。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);繼電保護(hù);配置規(guī)劃;供電可靠性

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77

引言

1配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置規(guī)劃的原則

為確保配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置規(guī)劃的的科學(xué)性和合理性，需要嚴(yán)格遵循以下幾點(diǎn)原則：

第一，對(duì)于供電半徑比較長(zhǎng)、沿線短路電流差異明顯的饋線，要在適當(dāng)?shù)奈恢门渲萌?jí)式過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)，并和變電站出現(xiàn)的斷路器形成保護(hù)配合。通過(guò)這樣的配置規(guī)劃方法，可充分發(fā)揮三段式過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)的性能，確保供電的可靠性和安全性。

第二，針對(duì)饋線末端短路電流低于首段負(fù)荷電流的情況，可以進(jìn)行饋線的分段布置，在合適的位置配置多級(jí)三段式過(guò)流保護(hù)。根據(jù)此種配置規(guī)劃的方法，則沿線短路電流的差別比較明顯，具有多級(jí)三段式過(guò)流保護(hù)配合的條件，就必須配置多級(jí)三段式過(guò)流保護(hù)，否則一旦末端發(fā)生短路故障，繼電保護(hù)器不能及時(shí)切除故障。

第三，針對(duì)供電半徑比較短、沿線短路電流差異比較小的饋線，仍然要采用多級(jí)保護(hù)配合的方式，從根本上保證供電可靠性和安全性。

2配電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的配置

2.1過(guò)電流保護(hù)

就我國(guó)目前各大配電網(wǎng)而言，在過(guò)電流保護(hù)中，主要應(yīng)用了三段式電流保護(hù)，具體情況如圖1所示：

圖1中Ⅰ段保護(hù)為電流速斷保護(hù)，其主要作用當(dāng)線路末端發(fā)生故障時(shí)，可快速切除。越靠近故障發(fā)生點(diǎn)，其動(dòng)作值就越小，動(dòng)作也就更加靈敏;Ⅱ段保護(hù)為限時(shí)限電流保護(hù)，其主要作用是及時(shí)切除線路全長(zhǎng)上Ⅰ段保護(hù)無(wú)法及時(shí)切除的故障，具有一定的延時(shí)性，因此，為確供電的可靠性，Ⅰ段保護(hù)和Ⅱ段保護(hù)往往結(jié)合使用;Ⅲ段保護(hù)也被稱(chēng)之為定時(shí)限電流保護(hù)，其配置和Ⅰ段保護(hù)、Ⅱ段保護(hù)存在本質(zhì)區(qū)別，是根據(jù)電力系統(tǒng)中過(guò)電負(fù)荷來(lái)配置是一種電流保護(hù)系統(tǒng)，在不同時(shí)間段中，具有不同的定值，從電力用戶(hù)到電源點(diǎn)，Ⅲ段保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間會(huì)持續(xù)增加，電流也隨之增加，此種保護(hù)配置，可選擇性的切除電力故障，從而保護(hù)配電網(wǎng)中，其他設(shè)備、構(gòu)件、系統(tǒng)的安全性。

2.2零序電流保護(hù)

零序電流保護(hù)是一根根據(jù)配電網(wǎng)系統(tǒng)中的零序電流來(lái)進(jìn)行判別和保護(hù)的方式，一旦電力系統(tǒng)中發(fā)生故障，在電路中就會(huì)形成零序電流。繼電保護(hù)裝置可及時(shí)采集線路零序電流的數(shù)值，但零序電流的數(shù)值超過(guò)繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作值時(shí)，就會(huì)自動(dòng)切除故障。但通常情況下，在配電網(wǎng)中通常情況下，并不會(huì)投入零序電流保護(hù)方式，其主要原因是一旦配電網(wǎng)中發(fā)生故障或者異常，其產(chǎn)生的零序電流為對(duì)地電容電流，電流的數(shù)值比較小，不能快速反應(yīng)故障。

2.3過(guò)電壓保護(hù)

指定是配電網(wǎng)中電壓超過(guò)特定值時(shí)會(huì)自動(dòng)切除一部分無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，從而降低配電網(wǎng)中的電壓，TN-S過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)如圖2所示：

當(dāng)配電網(wǎng)中母線電壓超過(guò)繼電保護(hù)裝置的電壓動(dòng)作值時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)立即切斷電容器，以達(dá)到降低系統(tǒng)電壓的目的。大量應(yīng)用實(shí)例表明，過(guò)電壓保護(hù)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定、安全、可靠的運(yùn)行有非常重要的意義，可大幅度提升用戶(hù)用電質(zhì)量，而且還能避免電壓過(guò)高損壞電力設(shè)備。

2.4欠電壓保護(hù)

所謂欠電壓保護(hù)指的是當(dāng)配電網(wǎng)中電壓過(guò)低時(shí)，可自動(dòng)投入無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，來(lái)提升電壓。其原理和過(guò)電壓保護(hù)基本相同，當(dāng)母線中電壓過(guò)低時(shí)，繼電保護(hù)裝置可切除電抗器或者投入的電容器，從而提升電力系統(tǒng)中電壓。通過(guò)欠電壓保護(hù)，可有效防止電壓過(guò)低導(dǎo)致某些電力設(shè)備不能正常工作現(xiàn)象的產(chǎn)生，對(duì)提高用戶(hù)用電質(zhì)量有重要意義。

3基于供電可靠性的配電網(wǎng)繼電保護(hù)規(guī)劃的措施

3.1增加備用電源，確保供電的連續(xù)性

通過(guò)不完全統(tǒng)計(jì)，在配電網(wǎng)中所發(fā)生故障，90%以上是由瞬時(shí)性故障引發(fā)的，最常見(jiàn)的有飛鳥(niǎo)故障、雷擊故障等。雖然這些瞬時(shí)故障在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)消失，但所產(chǎn)生的故障點(diǎn)電流仍然通過(guò)電弧持續(xù)放電。如果故障發(fā)生時(shí)間和繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的時(shí)間相同，則繼電保護(hù)裝置動(dòng)作可以立即切斷斷路器，但故障點(diǎn)并不具有備電持續(xù)供電的特性，待到完全熄弧以后，故障線路便可正常運(yùn)行，此時(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。所以，在配電網(wǎng)變電站中必須配置具有重合閘功能的繼電保護(hù)裝置，如果線路中瞬時(shí)故障被排除以后，則可自行恢復(fù)供電，如果線路故障已經(jīng)恢復(fù)，則可持續(xù)供電，如果瞬時(shí)故障沒(méi)有及時(shí)恢復(fù)，則應(yīng)當(dāng)在重合之后加速跳閘，以確保整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

3.2合理配置階段式電流保護(hù)

加大三段式電流保護(hù)的推廣和應(yīng)用，大量應(yīng)用實(shí)例表明，電力速斷保護(hù)系統(tǒng)，可有效縮短故障切斷的時(shí)間間隔。配電網(wǎng)在正常運(yùn)行時(shí)，可充當(dāng)線路的主保護(hù)，而限時(shí)電流則保護(hù)可以確保全線故障被全部切除。在日常配置規(guī)范方面，還需要對(duì)電流整定數(shù)值和動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行精細(xì)化計(jì)算，在確保配電網(wǎng)可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高配電網(wǎng)運(yùn)行的高效性和調(diào)度的便捷性。

3.3合理使用重合閘

為有效提升配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性，可在變電站內(nèi)部合理設(shè)置自投保護(hù)裝置，并在供電線路發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)啟動(dòng)備用電源，從而確保用戶(hù)用電的連續(xù)性。在備用電源啟動(dòng)時(shí)，要確保工作電源被完全切除，避免發(fā)生沖突。對(duì)重合閘的時(shí)限要求以及投入重合閘的必備條件，消除瞬時(shí)故障的一些條件和因數(shù)的闡述：如，重合閘時(shí)限2.5秒，有效躲過(guò)瞬時(shí)大風(fēng)或者雷擊帶來(lái)的影響。由于故障點(diǎn)沒(méi)有電源點(diǎn)繼續(xù)供電，故障開(kāi)始熄弧，等到完全熄弧后，故障線路已經(jīng)恢復(fù)正常，如果此時(shí)，能夠合上兩側(cè)的斷路器讓線路繼續(xù)供電，這樣不僅維護(hù)了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)減少了損失。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，深入研究了基于供電可靠性的配電網(wǎng)繼電保護(hù)規(guī)劃，研究結(jié)果表明，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。繼電保護(hù)作為配電網(wǎng)的主要組成部分，其配置規(guī)劃的科學(xué)性，直接決定了整個(gè)電力系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。所以，在具體規(guī)劃中，要根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，選擇科學(xué)合理的保護(hù)方式和規(guī)劃措施，才能最大限度限度提升供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。也符合目前我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化的發(fā)展的要求，值得大范圍推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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