配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理探究

宋毅冰

关键词：继电保护;配电自动化;配电网;故障的处理

电力资源为科学技术的发展提供了基础和保障，科学技术的使用为配电的合理与效益提供了支持，所以进行自动化的配电，提升继电保护的水平，就必须合理对配电过程中存在的故障进行处理，以此提升配电效果。

1配电自动化与继电保护简介

配电网的运行过程中，由于各种因素的存在，会出现一些不可预测的故障，然而随着故障次数的增加，对电力设备的损伤也逐步增大，严重影响了供电的稳定性与安全性，成为电力系统发展最大的绊脚石，为了可以最大程度的避免故障对供电系统带来的不利因素，现阶段提出配电自动化与继电保护相互配合的方式共同解决配电网的出现的各类故障。

1.1配电自动化概述

配电自动化即利用信息技术并且引进质量更优的先进设备，完成对配网的实时监测，可以保证随时掌握各个系统以及电力设备每个元件的状态，防微杜渐，在濒临故障时及时做出反应，避免故障段继续工作。同时可以对工作数据进行收集，分析，拟定出更加合理，可靠的供电系统。

1.2继电保护概述

配电系统能否正常运行，影响着电力系统的供电安全问题。继电保护就是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施，使其避免不必要的损害或将损害将至最低。

2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。伴随着馈线主干线路逐渐的绝缘化以及电缆化在比例方面的不断增加，也就使得供电的主干线出现故障的机会减少了，但是用户支线方面发生故障的频率却逐渐地增加了。由于这样的原因，也就使得一部分供电的电力企业在用户侧配置上了一个有电流储能跳闸与单相接地跳闸功能故障自动隔离的开关，这样的方法，可有效地避免当用户侧发生故障的时候对全线路造成重要的影响，并且也可以确定出故障的相关责任分界点。

3配电网多级保护配合的基本原理

对于供电半径较短的具有开环运行的城市配电线路或者是分段数较多的开环运行农村配电线路而言，当其线路发生故障的时候，且故障位置上游各个分段开关处的短路电流在水平上差异较小的时候，则无法针对不同的开关设置不同的电流定值，因此，智能配电网靠保护动作延长时间上的级差来配合实现有选择性的对故障的进行切除的行为。当供电的半径相对较长的情况下，分段数比较少的开环运行，像农村中的配电线路，其出现故障的时候，并且出现故障的地方，其上游的各个分段开关处的相关短路电流在水平上具有明显差异的情况下，要想在短时间内具有选择性的把故障进行切除，就可以采用电流定值以及延时级差配合等的方式来完成。但是如果是城市中的，供电的半径也较短且是属于开环运行的线路，发生相关的线路故障的时候，并且故障上游的分段开关短路电流在水平方面的差异不大时，就不可以针对不同开关来设置不同电流定值的方法来处理故障了。

4配电自动化与继电保护配合中存在的问题

4.1继电保护设备的老化

虽然电网在技术上已经有了很多创新，但实际配电网中存在大量的老式继电器，无法保证其动作可靠性。老式继电器由于设备老化，反应速度慢，难以满足保護快速动作的要求。如果故障较为严重，有可能造成设备严重损坏，扩大故障范围。

4.2配电自动化通信及终端不稳定

配电自动化终端在运行过程中频繁出现上下线、离线、接线错误等问题。如果终端因各种原因不能正常在线，将影响终端设备的正常运行，甚至影响主站故障区间识别的能力。此外，在现行配电自动化系统运行过程中，光纤接线不稳定、无线信号差、光纤被挖断、无线模块损坏等问题均会导致终端与主站系统之间无法通信。

5继电保护同配电自动化配合的配电网故障处理方式

5.1两级级差的相互配合和保护工作人员选择线路开关的时候，出线的开关，用户所用的开关还有变电站支线所用的开关均为断路器。对于主干线来说，它的开关应该为负荷开关，变压设备出线断路器可以启动保护行为，其过程一般在200～250ms之间。用户和支线的开关进行的保护延时动作耗时极低，可以看做0s。这种方式具备几大优点：第一，用户和支线部分出现故障时，会立刻进行跳闸动作，保证线路的运行不受到影响，也不会使总体线路停止供电。第二，配电网的运行过程中，开关不会再有上述越级跳闸或者多级跳闸的现象，是故障位置以及信息的判断更加准确。这样，在操作和分析上也更为简单，提供了更多方便，很大程度上提高了故障处理的效率。第三，节约成本，电力企业以及相关部门无需投入大量资金，提高了企业的经济收益。

5.2多级极差保护和电压时间型馈线自动化的配合这项技术的最主要实践方式就是用电压时间型分段器以及对应的重合器进行配合使用，利用相应的指令做到隔离故障地区，确保其他地区可以正常供电，减少不必要的损失，以及提高用户体验性。只有将两者相互配合起来，才能使这样的问题得到有效的解决，缺少其一，就有可能会造成大规模的断电情况。

5.3集中式故障处理方法的针对性较强。主干线线路类型有一定的区别，处理方法也会存在不同。举例来说，如果主干线类型都是架空馈线，那么工作人员就需要按照下面的流程进行集中式的故障处理：首先，当馈线出现故障，处于配变出线位置的断路器就需要进行自动跳闸操作，并且对因为故障而产生的电流进行隔断。然后，在0.5s之后，变电站出线区域的断路器开关就会自动重合。接着观察重合情况，如果顺利重合，那么故障类型为瞬时性故障。如果没能重合，那么故障类型为永久性故障。收集的故障信息会直接传输到主站，主站对收到的信息进行分析，判定出故障区域和类型。

结语：

面对人们日益增涨的用电需求，相关企业更应该在如此压力下，熟练掌握继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方式，尤其是要合理配置各级继电保护及配电终端动作时延参数，实现配电网故障检测、故障定位、故障隔离和网络重构自动化，以保证配电网能正常、稳定的运行，提高居民的生活水平。

参考文献：

[1]柳鹏，洪海泉.继电保护配合提高配电自动化故障处理性能研究[J].科技视界，2017（36）：85-86.

[2]张小斌.解析继电保护配合提高配电自动化故障处理性能[J].电力讯息，2017（11）：140-141.