农网配电线路分级保护技术的应用探讨

摘要：在农村经济快速发展的背景下，人们对农村配网线路安全性以及可靠性提出了更高的要求。农网配电线路分级保护技术的应用主要是为了向居民安全用电以及实现可靠供电提供技术保障。本文以农网配电线路分级保护技术的应用作为研究对象，在查阅大量相关文献以及结合以往工作经验的基础上，对农网配电线路分级保护技术的应用必要性进行简单介绍，然后分析了农网配电线路分级保护技术的具体应用，最后提出相应的应用建议，期望可以为农网配电线路分级保护技术的进一步应用提供理论参考。

关键词：农网配电线路;分级保护技术;应用

前言

配网线路属于电网的末端，直接关联着用户设备，当用户侧设备发生故障之后很容易导致配网线路故障的发生。根据相关统计结果可知，85%以上的故障停电都是由配网线路故障引发的。因此，保护配电线路有助于对故障设备进行及时切除，避免停电范围进一步扩大。

得益于一系列惠民政策的实施，农村经济发展速度明显提升，相应的农村电网结构也得到了大力发展。在农村家用电器持续增加以及小工业工作运行的影响下，农村居民用电持续增加，因此应当进一步提升农网配电线路的供电能力以及可靠性[1]。农村配网存在明显的网络架构不合理以及线路敷设环境较差等诸多问题，因此相比于上级电网故障次数更高，并且这些故障绝大多数也是由配网故障引起的，应当深入研究农网配电线路分级保护技术的应用。

1. 农网配电线路分级保护技术的应用必要性

大部分农网配电线路建设初期并不注重线路保护的投入，还普遍存在线路延伸过长以及负荷分配不合理的问题，其容量裕量一般也比较小，防雷能力相对较低，因此经常性发生跳闸等情况。在对农网配网线路进行保护时，一般会选择依赖变电站出口开关，一旦发生故障会引发大范围停电。新装的配网线路柱上开关基本都自带保护功能，可以有效切断故障，但是选择范围相对来说比较小，与当今日益增长的符合需求不匹配。在设置农配网保护定值时，常因为欠缺充分的考虑而存在缺陷，譬如没有对开关位置所产生的影响进行考虑，就设置保护定值。农网配电线路处于现在的保护装置状态时，当遭遇支线故障或者雷击时，主线开关和支线开关将会同时出现跳闸，并且主线路多个分段的开关也会发生同时跳闸以及越级跳闸的情况[2]。以某县所属的全部乡镇供电所2021年上半年配网跳闸次数以及同跳次数统计结果为例，在总的跳闸次数中超过1/5都是同跳次数，这代表了分段及分支开关不具备有效的隔离故障以及缩小停电范围的保护作用，因此需要借鉴输电线路保护的整定方法分级保护农配网线路。

2. 农网配电线路分级保护技术的具体应用

主网继电保护方式一般会被应用至农配网继电保护当中，但是其只能够对故障进行切断，并不能对非故障区域的供电进行恢复。我国农网配电线路保护方式主要可以分为单级保护、两级保护、三级保护以及多级保护等，需要结合农网配电线路实际情况选择最适合的保护方式[3]。本人李斌工作于青海三新农电有限责任公司，根据以往农网配电线路分级保护相关的工作经验，对农网配电线路分级保护技术的应用进行简单总结，期望可以为相关工作的开展提供更多的思路以及参考。

2.1 整定原则

在进行保护整定时，可以按照如图1所示的变电站 10kV配网线路分级保护配置整定原则进行考虑。一般情况下，农网配网线路都为10kV配网线路，在进行分级保护时主要采用10kV出线开关、分支开关（或者用户分界断路器）两级保护模式，在长分支线路带专变用户的情况下才会采用三级保护的模式[4]。

2.2 农网配网线路断路器保护整定

农网配网线路继电保护设置通常会以三段式电流保护为依据，在设置过程应当做到良好的配合变电站的出线开关，面对断路器相对来说比较多的情况时，会存在难以覆盖全线路保护的情况。以含有用户分界断路器的分支断路器的设置为例，以电流Ⅰ段和电流 Ⅲ 段保护为依据完成配置工作，其中电流Ⅰ段可以零时限切除故障电流，而电流Ⅲ段则可以有效防范线路过负荷情况的发生，可以结合实际情况判断是否需要投入零序保护功能。以继电保护要求为依据，对断路器进行如下整定工作：

2.2.1 分支断路器整定

在整定分支断路器过流Ⅰ段保护动作定值时，应当有效配合线路出线断路器过流Ⅱ段保护。而在整定过流 Ⅲ 段保护动作定值时，则应当以躲避本分支最大负荷电流为依据，确保过流 Ⅲ 段保护动作时限应当配合出口断路器电流 Ⅲ 段，形成超过0.3秒级差。在确定分支断路器过流 Ⅲ 段定值时，需要结合分支负荷容量。当分支负荷总容量在500kVA及以下时，分支断路器过流 Ⅲ 段定值为80A;总容量在500kVA到800kVA时，电流定值可以确定为100A，不同范围的分支负荷容量，分支断路器过流保护推荐定值具体如表1所示。

2.2.2 用户分界断路器整定

在确定用户分界断路器过流Ⅰ段保护定值时，通常将配电容量作为依据。在整定过流 Ⅲ段保护动作定值时，通常需要按照躲避本分支最大负荷电流进行中恒定，确保其動作时限配合上一级分支断路器电流 Ⅲ 段，形成0.3到0.5秒级差。

1. 农网配电线路分级保护技术的应用建议

农网农网配电线路分级保护技术的应用主要是为了进一步降低故障损失，有效缩减故障影响范围。利用分级保护技术可以确保在支线设备发生故障时，分支开关保护动作避免故障影响到主线路。而在主线路发生故障时，分段开关保护可以有效隔离故障，避免故障影响范围扩大。并且，应用分级保护还可以对故障发生位置进行初步的判断，有利于故障的尽快修复。为了实现农网配网线路全范围的保护和修复，在应用农网配电线路分级保护技术的同时，还应当与馈线自动化进行有机结合构建“继电保护+馈线自动化”模式，也就是主线电压型馈线自动化配合分支继电保护，既可以切断主线故障，恢复非故障区域的供电，还可以在长分支线路发生故障时，只对故障段下游区域进行切除，避免影响该分支线路正常供电，既可以取得更加可靠的保护效果，还具有较高的经济性。

结语

综上所述，农网配网线路现有的保护模式并不能够满足逐渐提升的供电可靠性要求，应用农网配电线路分级保护技术进行农网配网线路分级保护整定，主要可以采取10kV出线开关、分支开关（或者用户分界断路器）两级保护模式，以此来对故障进行快速隔离，同时有助于停电范围的缩小，为农网配电线路供电可靠性的提升提供重要保障。在应用农网配电线路分级保护技术的同时，还可以配合应用馈线自动化，实现农配网配电自动化的优化，在缩小故障停电范围的同时，实现非故障区域供电的及时恢复。

参考文献：

[1]周何，尹志贵，粟伟.10kV配网线路FTU分级保护与馈线自动化方式配合的研究[J].大众用电，2021，36（08）：43-44.

[2]吴长江，盛俊英，陈晟，张博，吴晨飞.基于FTU的配网线路分级保护研究[J].江西电力，2020，44（04）：47-49+52.

[3]郭亮，李升健，范瑞祥，安义，刘蓓，陈琛.配网线路开关分级保护配置研究[J].电力系统保护与控制，2018，46（16）：155-164.

[4]傅挺，王晓伟，方隽杰.浅析农网配电线路分级保护技术的应用[J].建材与装饰，2016（43）：219-220.