继电保护与配电自动化配合的故障处理措施

郑楠

摘要：随着信息技术的发展，配电自动化技术应运而生。作为计算机技术和电力系统领域融合而产生的技术，它不仅可以提高电力检测工作的可靠性、准确性和效率，而且可以实施自动化故障排查。将配电自动化与继电保护有机衔接，成为了现阶段解决配电网故障的重要途径之一。目前配电网故障处理技术依然存在诸多弊端，例如：使用断路器当做馈线开关，一旦发生故障很难界定和判断;选择负荷开关作为馈线开关，故障发生较高。为了提升继电保护的水平，需要加快智能配电网建设，依托坚强的网架结构和科学的故障处理机制，确保电力系统的稳定协调发展。

关键词：继电保护;自动化配合;故障处理

伴随信息技术水平的提升， 为配电自动化的发展提供了必要保障。但需要注意的是， 即便配电网故障处理技术有所提高， 但在实施方面仍存在一定问题。部分供电企业会将断路器作为馈线开关， 以期在故障状态下利用临近断路器跳闸方式将电流阻断。然而， 在故障实际发生的时候， 线路开关保护会出现多级跳闸情况， 无法对故障类型做出判断。由此可见， 深入研究并分析配电自动化与繼电保护配合的配电网故障处理具有一定的现实意义。

1 配电自动化与继电保护配合的意义

在电力系统出现故障进行排查检修过程中，继电保护装置会发挥其安全保护的优势，确保检修不会出现危害。之后配电自动化系统则会根据故障区域进行故障检测、定位和隔离，同时以警报信息的方式提醒相关维护人员，进而采取科学及时的排除对策。配电自动化与继电保护配合的意义在于：一方面，能够提高供电可靠性和安全性，同时可以快速排查配电网故障;另一方面，从长远角度分析，对于企业提升经济效益，实现配电网供电健康良性发展大有裨益。

2 配电自动化与继电保护配合现状分析

目前电力系统依然存在众多的老式继电器，老化继电保护设备具有反应速度慢的特征，为此动作可靠性难以保障，而且无法提供快速保护的要求。一旦故障严重，极易导致故障范围的扩散。此外，配电自动化终端经常会出现接线错误、离线、上下线等不稳定现象，致使终端不能正常在线工作，为此影响了主站故障区间识别和设备的正常运行。当然导致配电自动化与继电保护配合不和谐的原因主要与配电自动化通信信号有关，例如：无线模块损坏、无线信号差、光纤被挖断、光纤接线不稳定等。

3 配电自动化与继电保护配合的电网故障处理原则

3.1 可靠性原则

故障处理中遵循可靠性原则首当其冲。首先确保主干线的运行质量，同时线路要清晰，认真对待细小的问题，以局部带动整体，减少配电网错误，循序渐进地完成维修任务。

3.2 确保供电能力

电网故障处理应该提高电路的清晰度，认真分析跳闸的原因，避免配电线路被破坏，做好预警和维修工作，避免过热而被烧坏，加强电路保护工作，确保供电能力的稳定性和安全性。

3.3 经济运行

提高电路的服务水平，利用技术降低维修成本，用最高效的方式化解问题，提高经济效率，减少电路的服务次数，确保配电自动化经济运行。

4 配电网故障处理方式

4.1 两级级差的相互配合

该方式的优点在于支线用户故障发生后，跳闸动作开启，不会干扰到线路的运行。其次，配电网在实际运行过程中，多级跳闸和越级跳闸现象将会得到抑制，确保了信息和故障位置判断的可靠性，进而促进故障处理效率的全面提升而且简单方便易行。最后，无需投入大量资金，节约成本促进企业的经济收益。

4.2 多级极差保护

该方式是利用电压时间型分段器的指令，与重合器进行配合，能够准确指定隔离故障地区，通过隔离故障地区，可以提高用户体验性的同时，又不至于带来大量的损失。

4.3 集中式故障处理方法

主干线线路类型的差异使得处理方法也会出现不同，为此需要采取集中式故障处理方法。例如：架空馈线模式下，一旦出现故障，应该进行自动跳闸操作，并隔断产生的电流，之后自动重合断路器开关。一方面，顺利重合则定义为瞬时性故障;另一方面，没能重合则评定为永久性故障。最后将故障信息上传，由主站分析故障区域和类型。

5 配电网多级保护分析

5.1 多级级差配合可行性

所谓的多级级差配合， 主要指的就是分别设置变电站10kV出线开关、10kV馈线开关的保护动作， 以实现保护目标。而为降低短路电流冲击力， 变电站电压器的低压侧开关过流保护动作时间的最小数值是0.5s， 而在此段时间内合理设置出多级级差保护延时配合方式。

现阶段， 馈线断路器开关机械动作的时间在30～40ms之间， 而熄弧的时间在10ms左右， 另外， 保护固定响应的时间是30ms。综合考虑以上时间差， 需将故障电流切断时间设置在100ms之内[3]。将过流脱扣断路器亦或是熔断器设置在馈线开关中， 由于励磁涌流不大， 所以要合理调整脱扣动作电流阈值， 尽可能规避励磁涌流， 使得延时的时间不断缩短。通过脱扣动作的运用， 可以使故障的切除时间缩短， 然而部分分支线仍需借助人工方式恢复， 但会影响故障处理效果。而对于时间而言， 变电站10kV出线开关保护动作的延时时间应控制在200～250ms之间， 保证和变电站变压器地测开关之间存在时差， 进而达到两级级差保护目标。

5.2 三级级差保护配合

在科技进步的背景下， 为开关技术的发展提供了必要保障。特别是永磁操动机构与无触点驱动技术的应用使得保护动作的时间明显减少。一般情况下， 永磁操动机构分闸的时间控制在10ms， 而无触点电子驱动分合闸合闸的时间则控制在1ms。通过对快速保护断路器的应用， 即可在30ms内将电流切除。若时间宽裕， 即可将上一级的馈线开关的保护动作延时时间设置成100～150ms， 而变电站10kV出线开关的保护动作延时时间被设置成100～150ms。除此之外， 变电站变压器低压侧的开关级差需要控制在200～250ms之间， 这样一来， 即可满足三级保护的目的。

6 配合应用的完善举措

电力企业应该淘汰原有的旧设备，定期更换老化继电保护装置，根据实际情况有针对性地对继电保护设备进行检查和验收，促进继电保护能够发挥其应有的效能。此外，把握终端系统、通信系统和主站系统三者之间的关系，合理统筹划分各自的功能。其中终端系统具有实施指令和采集信息的作用;通信系统作为主站系统和终端系统的桥梁，发挥着信息传递和纽带的优势;而主站系统是核心，发挥着至关重要的决策控制和信息分析能力，假若主站系统出现故障，势必会导致自动化系统出现瘫痪;为此应该确保3个系统不出纰漏，相互平衡。

总之，随着社会经济的发展，人们用电需求日益增涨，在压力和挑战面前，对继电保护能力和故障处理提出了更严格的要求。为此电力企业应该熟练掌握配电网故障处理方式，合理采用弹簧储能技术，将配电自动化与继电保护有机融合，构建配电网故障隔离、定位、检测新机制，更好地服务于配电网，为企业安全和用户用电提供保障，最终推动电力事业的健康发展。

参考文献

[1]曾智凡.浅析继电保护与配电自动化配合的故障处理措施[J].通讯世界，2017（20）：173-174.

[2]李卓文.浅析继电保护与配电自动化配合的故障处理措施[J].通信电源技术，2017，34（3）：142-143.

[3]刘文浩.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理措施分析[J].科技风，2017（24）：172.

[4] 王陈晨，郭姑宇，李阳，等.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理分析[J].科研，2016（12）：143.