謝國印

（國網(wǎng)福建省電力有限公司泉州供電公司，福建 泉州 362000）

繼電保護(hù)系統(tǒng)的作用就是在電力系統(tǒng)發(fā)生問題時(shí)，馬上將有問題的線路或設(shè)備進(jìn)行斷電隔離處理，防止故障設(shè)備影響其他電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。及時(shí)可靠地隔離故障設(shè)備，能夠確保非故障設(shè)備能夠正常運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中，對配電自動(dòng)化故障的處理存在一定的復(fù)雜性和專業(yè)性。只有檢測出問題，才能根據(jù)該問題提出解決方法，從而保證整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

1 繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化的概述

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，借助繼電保護(hù)裝置能夠有避免正常電力設(shè)備在運(yùn)行的過程中受到傷害。在日常生活中，整個(gè)電網(wǎng)可能會(huì)遇到各種各樣的應(yīng)急問題，造成暫時(shí)性的停電。如果故障比較嚴(yán)重，會(huì)對整個(gè)電網(wǎng)都產(chǎn)生不良影響，出現(xiàn)火災(zāi)等問題，在嚴(yán)重的情況下會(huì)造成相關(guān)電力工作人員觸電的情況，嚴(yán)重威脅到生命安全。在這樣的情況下，繼電保護(hù)裝置就要馬上做出應(yīng)急反應(yīng)，將設(shè)備故障點(diǎn)進(jìn)行快速阻斷，切斷和正常設(shè)備的電力連線，避免正常設(shè)備的電壓等指標(biāo)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，而導(dǎo)致整條配電網(wǎng)都陷入癱瘓的狀態(tài)，影響人民群眾的生活以及用電客戶的生產(chǎn)效益。

配電自動(dòng)化主要是借助性能強(qiáng)大的設(shè)備以及先進(jìn)的技術(shù)來對整個(gè)配電網(wǎng)進(jìn)行有效監(jiān)測，了解配電網(wǎng)中每一個(gè)電力運(yùn)行指標(biāo)，防止電力系統(tǒng)事故的發(fā)生。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，配電自動(dòng)化在不需要人工干預(yù)的情況下就能夠自動(dòng)將故障設(shè)備進(jìn)行隔離、修復(fù)，快速排除不利因素，分析主線路或者支線路的故障問題，在不耽誤其他設(shè)備正常運(yùn)行的情況下有效提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠行，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的效益。除此之外，配電自動(dòng)化還能夠自動(dòng)將故障部分和其他正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的分離，保證非故障部分正常工作，進(jìn)而提高整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性[1]。

2 繼電保護(hù)配合配電自動(dòng)化存在的問題

2.1 技術(shù)應(yīng)用效率較低

國外的很多城市在研究配電自動(dòng)化時(shí)，將配電自動(dòng)化和繼電保護(hù)聯(lián)系在一起，組成一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一系統(tǒng)進(jìn)行配置，從而能夠?qū)⒗^電保護(hù)配合配電自動(dòng)化下的配電故障處理技術(shù)應(yīng)用率控制在70%以上。但是，我們國家的繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化串聯(lián)度非常低，二者使用的空間也不夠?qū)挿海@種狀況在一定程度上導(dǎo)致我國的繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化串聯(lián)度僅不到20%，雖然，我國也做了大量的實(shí)驗(yàn)研究，但是在實(shí)際應(yīng)用中還是存在很多不足之處，一些科研成果也沒有發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值。由此得出，對于我國的繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化仍然要做出更好的考量、發(fā)展。

2.2 設(shè)備相對比較落后

我們國家的配電管理部門逐步開始重視繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化之間的融合度，并且在二者結(jié)合起來解決問題方面取得了不小的成果，但是，在配電網(wǎng)的設(shè)備和技術(shù)方面還是存在不少問題的。從我們國家配電網(wǎng)的實(shí)際情況來看，我們國家的大部分電力單位沒有重視配電網(wǎng)中的變電設(shè)備以及輸電設(shè)備的更新?lián)Q代，對于一些設(shè)備比較陳舊、老化的現(xiàn)象沒有及時(shí)進(jìn)行解決，技術(shù)上面也得不到進(jìn)一步更新，就導(dǎo)致配電自動(dòng)化系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)做不到真正有效的配合，從而阻礙了配電系統(tǒng)處理故障時(shí)的工作效率以及工作質(zhì)量，比較不利于我們國家配電系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。另外，配電系統(tǒng)中主線路和饋電線路的不匹配，質(zhì)量不過關(guān)，設(shè)備老舊沒有更新等，在某些方面都影響了配電網(wǎng)工作的正常開展。

2.3 相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)不高

配電自動(dòng)化和繼電保護(hù)是一個(gè)比較新的技術(shù)工作，所以就需要相關(guān)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)較高一些，能夠充分意識(shí)到繼電保護(hù)系統(tǒng)和配電自動(dòng)化系統(tǒng)對于解決配電網(wǎng)的一些嚴(yán)重故障的重要意義。但是，在實(shí)際工作中，部分工作人員思想上沒有足夠重視，專業(yè)素養(yǎng)較低，相關(guān)培訓(xùn)也不足，如果相關(guān)電力設(shè)備的技術(shù)提升后，相關(guān)的電力工作人員不能及時(shí)提高自身的專業(yè)素養(yǎng)，就會(huì)影響設(shè)備的使用[2]。因此，人員素質(zhì)較低的狀況在一定程度上也會(huì)限制了配電系統(tǒng)中新技術(shù)的應(yīng)用。

2.4 制度不完善

我們國家電力單位在配電自動(dòng)化和繼電保護(hù)系統(tǒng)配合方面沒有形成一定的制度體系，存在管理方面不足的問題，同樣這也是制約技術(shù)發(fā)展比較重要的原因之一。由于沒有制定完善的制度，就會(huì)導(dǎo)致研究人員在進(jìn)行配電自動(dòng)化和繼電保護(hù)系統(tǒng)相互配合的過程中缺少一定的支撐體系，研究目的也不明確，具體的相關(guān)操作事宜、對于相關(guān)設(shè)備的維護(hù)流程也都存在不足的地方，相關(guān)電力工作人員在進(jìn)行電力工作時(shí)也沒有按照一個(gè)明確的規(guī)章制度去遵守。如果各個(gè)工作不能按照一個(gè)正確的規(guī)章制度去嚴(yán)格執(zhí)行，相關(guān)人員就在日常工作中就容易犯錯(cuò)，因此對配電自動(dòng)化和繼電電保護(hù)系統(tǒng)相配合的工作也造成了一定的困難。

3 繼電保護(hù)配合配電自動(dòng)化的解決對策分析

3.1 繼電保護(hù)配合配電自動(dòng)化問題解決的研究

為了更好地促進(jìn)繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化的結(jié)合，提高系統(tǒng)故障解決的速度，提高工作效率，首先就要對配電自動(dòng)化和繼電保護(hù)系統(tǒng)二者的融合度進(jìn)行研究。

繼電保護(hù)系統(tǒng)中最重要的一個(gè)功能就是對已經(jīng)發(fā)生或者要發(fā)生還沒發(fā)生的危險(xiǎn)電源點(diǎn)進(jìn)行阻絕隔斷，防止其他正常工作的電源點(diǎn)受到威脅，這是一種比較簡單的工作處理。如果電源存在問題，能夠馬上分析出是哪一塊區(qū)域的電源存在問題，進(jìn)行分析和判斷，準(zhǔn)確地找出存在的問題，然后再借助相應(yīng)的技術(shù)設(shè)施進(jìn)行解決。在事故發(fā)生前，能夠及時(shí)地將事故扼殺在萌芽狀態(tài)，從而保證整個(gè)電力設(shè)備可以正常地進(jìn)行電力輸出。

繼電保護(hù)系統(tǒng)和配電自動(dòng)化系統(tǒng)在處理故障問題過程中有所差異，但是他們的工作都有一個(gè)共同的目標(biāo)，保證整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行效率，更好地解決配電網(wǎng)發(fā)生的所有電力問題。有效地將配電系統(tǒng)和配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行融合，使整個(gè)配電系統(tǒng)的一直保持動(dòng)態(tài)的平衡與穩(wěn)定，減少一些連帶故障的發(fā)生頻率。根據(jù)目前的狀態(tài)來看，將配電自動(dòng)化系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)二者有機(jī)結(jié)合起來是一項(xiàng)具有可行性的研究。

3.2 繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化故障處理性能的研究

3.2.1 處理分支線路的問題

假設(shè)電力故障出現(xiàn)在分支線路以及用戶端，首先要了解電力的故障類型；假設(shè)是在架空的電路上，在分線路或者用戶端就會(huì)存在跳閘的可能，那么電流輸送就被被截?cái)?，過一段時(shí)間后，斷路器重新再合上去，這種故障就屬于短暫性的配電故障；如果沒有方法將閘重新推上去，那么這就是永久久性配電故障。配電系統(tǒng)在通常狀況下會(huì)把這個(gè)斷路器作為一個(gè)反饋電源的開關(guān)，如存在電力問題存在，那么在最近位置的電路斷路器就會(huì)切斷發(fā)生故障的電流，從而隔絕其他部分的電流與之接觸，防止發(fā)生連帶故障的現(xiàn)象[3]。繼電保護(hù)的相關(guān)裝置能夠有效地避免電力設(shè)備以及電力零部件遭到破壞，非常有效地隔絕相關(guān)電力設(shè)備和配電網(wǎng)。如果只依靠電力維修的工作人員逐一排查問題電路和非問題電路，會(huì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，甚至有可能因?yàn)榕懦收蠒r(shí)間太長，導(dǎo)致故障范圍的擴(kuò)大。

下面這幅圖就是繼電保護(hù)以及配電自動(dòng)化的各個(gè)線路的處理情況，如圖1所示。

圖1 供電綜合電動(dòng)化線路圖

供電綜合電動(dòng)化的線路比較復(fù)雜，如果中間有一個(gè)線路出現(xiàn)故障問題，就會(huì)造成整個(gè)供電綜合電動(dòng)化的線路短路。所以，供電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的完善，能夠幫助維修人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障問題，從而進(jìn)一步解決故障問題，相關(guān)檢修人員必須具備一定的全局意識(shí)，完善供電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，在不同的事故階段使用不同的檢修技術(shù)，制定出科學(xué)、合理的方案，使用更有效的監(jiān)控體系，進(jìn)一步滿足智能電網(wǎng)的規(guī)劃需求。配電自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，很容易受到外界的影響，時(shí)而形成比較故障性的問題，導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行效率很難得到充分保證，這會(huì)給電力企業(yè)的安全供電、穩(wěn)定供電目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來很大的消極影響。配電系統(tǒng)保護(hù)措施的科學(xué)使用，能夠有效地降低電力系統(tǒng)、電力設(shè)備等發(fā)生故障的概率，從而達(dá)到電流、電路的作用。

3.2.2 處理主干線的問題

如果故障是發(fā)生在主線路上，配電自動(dòng)化就要先對故障進(jìn)行仔細(xì)的分析和判斷。一旦斷路器發(fā)生自動(dòng)跳閘的情況，在截?cái)鄦栴}電源后，也要等一段時(shí)間，使它重新閉合后，電源線路又恢復(fù)正常工作狀態(tài)。但是，如果一直處于跳閘的狀況，那么也屬于長期性配電問題。在出現(xiàn)電力問題的時(shí)候，繼電保護(hù)的裝置會(huì)馬上截?cái)嗥渌娏υO(shè)備擺脫整個(gè)配電網(wǎng)的控制，防止正常電源受到迫害。出現(xiàn)短暫的電力問題后，電力維修的工作人員要及時(shí)做好電源異常信息的記錄；出現(xiàn)長期性的電源問題后，電源的饋線末端會(huì)直接把這些問題信息發(fā)送到電力基站中，電力系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)篩選這些問題數(shù)據(jù)，更新一次，有效地保證數(shù)據(jù)的更新度，同時(shí)還要將這些問題信息發(fā)送到電力維修工作人員的手機(jī)上，使電力維修的工作人員進(jìn)行認(rèn)真排查，從而通過手機(jī)遠(yuǎn)程操作來解決存在的電力問題，最終恢復(fù)正常運(yùn)作的電力狀況。

3.2.3 弱電保護(hù)配合自動(dòng)化的實(shí)際使用

根據(jù)配電系統(tǒng)存在的問題，在弱電保護(hù)使用過程中，主動(dòng)連接繼電保護(hù)以及配電自動(dòng)化，從而進(jìn)行有效的電力輸送。加強(qiáng)配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，基于配電網(wǎng)的問題，運(yùn)用合理、科學(xué)的繼電保護(hù)準(zhǔn)則，提高非電源線路的工作效率。將問題電源進(jìn)行阻絕，保證整個(gè)配電系統(tǒng)的實(shí)際工作使用效率。在對配電系統(tǒng)進(jìn)行整體檢修的時(shí)候，通過利用先進(jìn)的技術(shù)手段、更新的設(shè)備等進(jìn)行一系列的智能化操作，從而減輕電力維修工作人員的工作壓力和工作強(qiáng)度?；谂潆娮詣?dòng)化的使用步驟，及時(shí)做好問題區(qū)間的隔離檢測工作，從而達(dá)到維修的至高點(diǎn)。一旦步驟開始行動(dòng)后，就要進(jìn)行非常準(zhǔn)確的GPS定位，更好地保證隔離區(qū)、斷電區(qū)的電力電源，對于技術(shù)水平的操作度要嚴(yán)格監(jiān)控，按照相應(yīng)的施工要素進(jìn)行生產(chǎn)工作，減少檢修的時(shí)間。同時(shí)做好多種結(jié)果的聯(lián)系工作，盡可能地減少人力、物力、財(cái)力資源，加速配電網(wǎng)的快速恢復(fù)效果。根據(jù)電網(wǎng)維修的最大操作效益，提高整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)的整體性能，提高安全用電意識(shí)，最終導(dǎo)致電力產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增加，從而保證我們國家的電力行業(yè)能夠可持續(xù)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.2.4 分布式電源介入的結(jié)果

如果饋線電源沒有裝設(shè)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，那么不同級別的保護(hù)配合也很密切，利用電源基站的主線開關(guān)或者分線的開關(guān)來通過過電流保護(hù)動(dòng)作的時(shí)限配合。如果在電源饋線中存在一定的電源問題，分布式電源帶來的助力電流就會(huì)幫助過電流保護(hù)提升它的敏捷度，對于保護(hù)動(dòng)作是比較好的。假設(shè)分布式電源接到該饋線中，分布式電源下游的開關(guān)的過電流保護(hù)裝置，雖然有利于破壞性，一旦分布式電源在下方存在問題，上方的開關(guān)在經(jīng)流的短路電流相比較之前會(huì)有所降低，由于過電流保護(hù)的靈敏度高一些以及分布式電源的容量比較小，通常不會(huì)導(dǎo)致分布式電源上游開關(guān)的過電流保護(hù)拒動(dòng)，也不會(huì)破壞配合關(guān)系。如圖2所示，分布式電源的介入對于整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的影響。

如果電源饋線裝設(shè)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，分布式電源可以從電源母線上的臨近饋線進(jìn)入。在這個(gè)過程中存在電源問題，分布式電源自身帶有的助力電流會(huì)加大電源基站的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的使用面積，根據(jù)存在的動(dòng)作區(qū)域，從而計(jì)算出分布式電源下游部分的電源電力，從而增加跳級式跳閘的風(fēng)險(xiǎn)。但是，假設(shè)分布式電源直接接到電源饋線中，那么就不會(huì)產(chǎn)生任何影響。當(dāng)分布式電源在下方位置存在問題時(shí)，就會(huì)減小經(jīng)流電源基站的出線開關(guān)帶有的電路電流，同時(shí)縮小瞬時(shí)電力速斷保護(hù)的范圍。另外，無論配電系統(tǒng)是否安裝了瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的電源饋線，饋線上連接的分布式電源自身帶有的短路電流在發(fā)生加大電流的情況下，反向電流也有可能讓分支開關(guān)存在誤動(dòng)的狀況，從而損害了層級保護(hù)的關(guān)系。所以，一定要做好配置方向的元件。如果分布式電源所帶有的短路電流水平不高，這方面的影響問題不大。對于下游接有分布式電源的開關(guān)，其自動(dòng)重合閘的延時(shí)時(shí)間應(yīng)該要大于2 s。

4 結(jié)語

總的來說，要想保證電力運(yùn)行的正常、安全、持續(xù)，就要不斷地對相關(guān)的電力技術(shù)人員增加相應(yīng)的電力保護(hù)能力，提高配電系統(tǒng)中的故障處理性能。通過有效的自動(dòng)化處理，及時(shí)調(diào)整電力行業(yè)的發(fā)展水平，做好推進(jìn)處理工作。繼電保護(hù)配合配電自動(dòng)化相結(jié)合的形式也能夠?yàn)檎麄€(gè)電力系統(tǒng)提供比較便利的條件。對此，相關(guān)電力工作人員要不斷強(qiáng)化實(shí)踐技能，提高維修的能力，促進(jìn)電力自動(dòng)化的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)電力行業(yè)的全面發(fā)展、繁榮。

圖2 分布式裝置