配电网多级保护技术及其应用

徐斌

摘 要：随着社会时代的高速发展，人们对电能质量与稳定性的需求逐步提高。因此，在我国电网系统的建设过程中，还需要重点解决居民与企业用电的需求紧张情况，并对配电网设备设施进行更新，确保符合电力增长需求。其中，多级继电保护作为配电网发展中的关键技术，文章将对此进行深入分析，并对其与配电自动化配合的故障处理应用展开研究。

关键词：配电网;多级保护;技术;应用

现如今人们的生活生产对电能的需求不断提升，其中供电稳定性已成为了影响用电安全以及企业经济效益的关键指标，所以需要极力避免停电事故的出现。大量事实表明，停电故障的发生主要集中在配电网，所以加强对配电网多级保护技术的研究有助于保障配电网的安全穩定运行，对提高电网系统供电稳定性而言意义重大。在科学技术快速发展的今天，配电网多级继电保护技术已逐渐发展成熟且得到广泛应用，将多级继电保护系统与配电网自动化系统进行配合，不仅能够对故障快速切除而不影响非故障区域电力供应，并且也能在配电网自动化系统作用发挥下改善继电保护系统的不足。

一、配电网多级保护技术分析

1.三段式过流保护技术

在目前的配电网系统中，有着越来越多的新技术应用其中，也为多级继电保护技术的发展带来强力支持，其中三段式过流保护技术便属于在新技术应用基础上发展起来的一种常见的多级继电保护技术，该项技术是一种基于差异化定值的多级保护技术，目前技术应用体系成熟度非常高，能够明显提高多级继电保护间的配合效果。一般来讲，三段式过流保护技术只需要动作时限方面进行有效配合即可，可直接忽略掉上下级的搭配关系，从这一点来看便大大保证了多级保护的实效性。三段式过流保护技术还能对线路现状进行快速识别，能够在短时间内精准界定短路类型，从而更好地定位故障点，确保配电网多级继电保护的合理性。

2.多级级差保护技术

多级级差保护技术在当前的配电网多级继电保护系统中同样属于核心技术，在故障排除工作中能够发挥良好保护效果。一般来讲，多级级差保护会将保护时限设定在1～1.5s之间，能够在极短时间内弱化短路情况对配电网系统的负面影响，进而确保多级继电保护装置快速启动且发挥保护作用。此外，多级级差保护技术还可分成两级级差与三级级差两种类型，其中两级级差保护技术同样可以在馈线断路器开关的配电系统当中实现快速切断故障的效果，但是切断需要手动去操作，而配电网系统中许多故障的发生都是不可预见的，因此两级级差保护技术在这种突发性的故障检修中作用不大;但三级级差保护技术的核心就在于无触点驱动技术，不仅能够在短时间内对配电系统的多级继电作出保护，还能快速识别事故成因，保护整个配电网。

二、配电网多级保护技术的应用

1.多级级差保护配置原则

要想实现两级级差保护效果，在线路开关选择与配置保护层面要遵从如下原则：其一，主干馈线开关一般用负荷开关;其二，用户开关与分支开关有着非常高的标准要求，所以负荷开关无法满足要求，则选用断路器，同时将断路器的保护动作延时时长设置为0s;其三，变电站出线开关同样有着非常高标准要求，所以也需要用断路器，但其保护动作延时时间应当设置为200～250ms[1]。

采取两级级差或是三级级差保护，主要体现如下优势：其一，分支或是用户出现电力故障之后，断路器能够及时响应跳闸，将故障切除，但变电器的出线断路器不会跳闸，所以不影响到无故障线路;其二，避免开关多级跳闸或是越级跳闸的问题发生，故障处理程序得到简化，需要操作的开关数变少，故障排除时间缩短;其三，主干线选用负荷开关而无需用到断路器，缩减了这部分的费用投入[2]。

2.多级级差保护的故障处理应用

以两级级差保护举例，对多级级差保护与配电自动化的协调配合进行故障处理的方法进行分析，具体需要根据主干线线路类型的不同去选择合适的处理措施：

其一，全架空馈线的故障处理。馈线出现故障之后，变电站出线断路器会及时响应跳闸去切除故障，会有0.5s延时，如果断路器自动闭合则代表是瞬时性故障，如果无法自动闭合则代表是永久性故障。主站通过接收到故障信息去判定故障发生点，然后对瞬时性故障信息进行记录;针对永久性故障，会远程遥控故障附近的开关分闸对故障进行隔离处理，同时远程遥控变电站出线断路器、联络开关合闸，快速恢复非故障区域的电力供应，同时记录好永久性故障的处理信息。

其二，全电缆馈线的故障处理。这类故障基本上属于永久性故障，在故障出现后变电站出线断路器会通过跳闸去切断故障。主站会根据接收到的故障信息去定位故障点，远程遥控故障点周边开关分闸对故障进行隔离，然后远程遥控变电站出线断路器与环网柜联络开关合闸，对非故障区恢复电力供应，并且将故障信息详细记录。

其三，分支线路或用户的故障处理。电力故障发生后，断路器会跳闸将故障切断。倘若跳闸断路器的支线属于架空线路，会有05s的延时，之后断路器会自动闭合，倘若属于瞬时性故障则断路器自动闭合，倘若是永久性故障则断路器无法闭合。电缆线路上级断路器发生跳闸属于永久性故障，此时断路器并不会自动闭合[3]。

3.电压时间型馈线与两级级差保护配合

在电压时间型分段器和重合器的协调配合下，故障线路能够得到及时有效的切断隔离，该项技术优势明显，但也存在一定的不足。其中，线路中任意点出现故障均会诱发断路器跳闸动作，大面积停电无可避免。倘若将该项技术与两级级差保护进行配合利用，便能改善大范围停电的问题，具体来讲可将重合器用作变电站出口开关，时间设置在200～250ms之间;将电压时间型分段器用作馈线开关，动作延时设置为0s。

结束语

综上所述，现如今全社会对配电网系统的安全性及稳定性要求不断提高，国家在配电网改造升级建设中也投入了大量人力、物力与财力，其中多级保护属于改造升级中的关键技术，是保证配电系统稳定运行的根基。所以，加强对这一关键性技术的应用研究，能够有效助推我国配电网改造升级工程进展，从而助力我国电力行业的稳健发展。

参考文献

[1] 刘伟生，王勇，吴斌，宫德峰，吴秋丽，徐丙垠.配电网多级保护技术及其应用[J].供用电，2020，37（04）：58-64.

[2] 李萍.配电网多级继电保护配合的关键技术分析[J].中国新通信，2019，21（24）：232.

[3] 刘奇.配电网多级继电保护配合的技术探讨[J].技术与市场，2018，25（09）：142-143.