配电自动化与继电保护配合路径探析

范林涛 郑天娇

摘要：电力系统继电保护装置在系统实际运行期间，主要功能就是确保电力系统运行正常。在电力系统运行状态下，继电保护装置能够实时监控系统运行状态，及时发现问题并采取必要的处理措施，以实现电力系统的正常运行。基于此，文章将配电网故障作为主要研究内容，重点阐述配电自动化与继电保护配合下的故障处理措施，希望有所帮助。

关键词：配电自动化;继电保护;配电网故障;处理分析

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 作出判断。由此可见，深入研究并分析配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理具有一定的现实意义。

1关于配电网故障的分析

在供电的系统中，配电网出现故障是经常发生的事情，并且配电网自动化核心的内容就是对故障进行处理。在对配电网出现的故障进行处理的时候，电力企业有的时候会采用断路器来代替开关的这种方法，这样做的主要目的就是希望故障发生的时候，距离故障点上游即故障点最近的断路器能够进行动作，然后把故障的电流切断，这样就可以避免整条线路都受到故障的影响。但是在现实中，并不如计划中那么的完美，当故障真正发生的时候，经常会因为各级开关在保护配合方面发生的问题，导致多发跳闸或者是越级跳闸的现象，当出现这样的情况的时候，就增加了对故障处理的难度，并且会为判断事故是永久性还是瞬时性带来大的困难。这样的情况是大家都不愿意看到的，所以也有很多的企业为了能够避免出现这样的现象，就采用负荷开关来取代馈线开关的方式来解.决问题，但是这样的方法也是具有局限性的，尽管这样的方法能够解决判断永久性、瞬时性故障的问题，但是存在只要一处发生故障就会有瞬间全部停电的风险，所以也是具有一定的局限性的，会为用户用电带来很多的不便。

2 配电网多级保护分析

2.1 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。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。

2.2 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20 0～250ms之间，这样一来，即可满足三级保护的目的。

3 多级级差保护与集中故障处理配合路径

3.1 两级级差集中故障的处理

若主干线是全架空馈线，处理得步骤如下：（1）变电站断路器跳闸，将故障电路切断处理;（2）于0.5s延时以后，变电站出现断路器会重合。在成功重合的情况下即可判断成瞬时性故障，而重合不成功就是永久性故障;（3）结合配电端上报数据信息，对故障区域作出判断。记录瞬时性故障，如果是永久性故障，需将故障区域隔离，以保证其他区域的供电恢复正常状态，并对故障详 细记录。 如果主干线是全電缆馈线，那么处理的步骤则如下： （1）馈线有故障判断成永久性故障，要求变电站断路器 将故障电流切断处理; （2）主站参考上报故障信息内容，对故障区域进行判断;（3）对故障区域周边开关进行遥控处理，保证故障区域被隔离，并对相对应变电站的断路器开关合闸进行遥控，以保证此区域供电正常。如果是分支部分抑或是用户处有故障发生，具体的处理流程如下： （1）分支断路器亦或是用户断路器跳闸，并将故障电流切断;（2）如果支线是架空线路，如果快速重合闸控制处于开放状态并在0.5s延时以后重合，即可判断成瞬时性故障，一旦重合不成功，应将其判断造成永久性的故障。

3.2 多级级差保护和电压时间型馈线自动化配合处理

对多级级差保护和电压时间型馈线自动化配合方式的应用，重要基础就是重合器与电压时间型分段器，在相互配合的情况下，实现故障区域的隔离目的，保证供电的有效恢复。一旦故障发生，仅利用电压时间型馈线自动化技术，很容易诱发全线停电的情况，甚至还会出现断路器跳闸的情况。而此技术则是将重合器应用于变电站故障开关部位，并将延时时间控制在200～250ms。其中，电压时间型分段器是主干馈线开关，而在分支抑或是用户处则选择断路器，在出现故障以后，处理的方式同普通电压时间型馈线技术，然而并不会影响线路，全线短路抑或是跳闸的情况并不会发生。

结束语：

综上所述，在现代科学技术水平不断提高的背景下，必须要高度重视配电自动化与继电保护配合下的配电网故障处理重要性，为配电网的正常运行奠定坚实基础。

参考文献

[1]王文燕， 张玲. 配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理研究[J]. 名城绘， 2019（3）：1.

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