继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理分析

田洋

摘  要：随着现代化发展进程的加快，传统的电力系统构成已经难以无法为生产生活提供稳定、优质的电力供应和配送，为有效解决这一问题，电力系统中必须要加强对继电保护技术的应用，以充分借助于继电保护装置来对系统起到重要的保护作用，维持电力系统的可靠运转。基于此，本文就继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理进行详细探究。

关键词：继电保护;配电自动化;配合;配电网;故障处理

中图分类号：TM76文献标识码：A

1 引言

配电网的故障比较复杂，当故障发生时，只有准确地检测出故障的位置和原因，才能采取应对措施。随着电力企业的不断发展，自动控制技术在配电网故障诊断中得到了广泛的应用，实现了故障诊断的优化。自控技术与继电保护相结合，实现了故障处理的实时化，提高了处理效率，保证了电力系统的稳定可靠运行。

2 概述

2.1 继电保护

继电保护技术是一套完整的保护体系，主要由故障分析、信息采集、信息存储保护控制及运保维护等技术组成，其中继电保护装置是完成该保护功能的核心，它能准确反应除电力系统中电气元件的故障，或者不正常工作状态，并可以动作于断路器跳闸或发出报警信号的装置。变配电系统作为电能的转换及电能的分配环节，其在电力系统中占有十分重要的地位，因此配电系统能否安全、可靠的进行电能转换及分配，对整个电力系统来讲是“最后一厘米”的关键环节，它可以准确地检测出故障信息，及时地发出报警信号或切断故障线路，早发现，早切断故障回路，缩小供电故障范围，保证无故障的部分继续运行，不至于事故扩大化，给生产和生活造成更大的损失。

2.2 配电自动化

配电网自动化是指配电网为实现技术改造配备了自动控制设备，利用通信网监控配电网，及时了解配电网的运行状况，以及时排除可能发生的故障，促进配电网的健康发展。另外，配电网的故障可自动隔离，以确保正常区域不受电源影响。可根据当地实际情况，实施自动控制方案，在完善相关监控方案的基础上，可获取电网运行状态、设备、负荷等方面的综合数据，以改进电网的管理。

2.3 配电网多级保护的原理和操作可行性

对于供电半径长、分段少的配电线路，在线路发生故障时，故障上方位分段开关短路电流会出现较大差异。对于这种差异明显的电流可采取三级保护方式，根据实际情况有选择的切断故障。对于供电半径较短的开环城市配电段线路或农村配电段线路，在出现故障时故障位置上游各个分段开关的电流不会出现明显差异，想重新设置电流数值也较困难，这时可依靠保护动作的延迟时间差来切除故障。多级级差的配合是指通过对变电站出线开关和馈线开关分别设置保护动作来实现对配电网的保护。为能更好减少断路电流对配电网正常运行的冲击，需将变电站变压器低压侧开关过流保护时间设定为0.5s。

3 继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方式

3.1 两级极差保护配置故障处理

为了迅速找到故障点，减少维修时间，最好采用两级极差保护配置，以提高维修效果，减少不必要的资源和资金浪费。当配置二级范围保护装置时，应做好下列任务：（1）使用合适的线路开关，其中断路器开关为用户开关，负荷开关为主导开关。（2）设定防护动作延迟时间。变电站出口断路器开关的保护时间一般为200～250毫秒。通过这种方式：（1）能够快速发现故障点，节省维修时间，提高处理效果;（2）避免跳闸。举例来说，分支电路会出现故障，因为断路器装有多层范围保护。通过两级极差保护配置，故障源可以立即断开，避免故障涉及其他电路部件。此外，在主干道上选用负荷开关还可以节约资源，，因为使用断路器需要投入的成本更高。

3.2 多级级差保护和电压时间型馈线自动化故障处理

电压时间型馈线自动化是一种重合器和电压时间型分段器互相配合的故障隔离技术。电压时间型馈线自动化操作使用唯一的不足点是，尽管分支线路故障有时也会使变电站出线断路器跳闸故障，在跳闸故障后还会后续导致全线或暂时性的停电问题，而将两级级差保护和电压时间型馈线自动化控制结合在一起能解决全线或短暂停电问题，具体措施如下：变电站出线开关一般选择重合器，并在重合器上设置200ms到250ms的延时性保护动作;主干馈线开关应用电压时间型分段器进行设置;用户开关和分支开关采用断路器，同时还需额外配置0s保护动作延时时间和一次快速重合闸。在采取以上配置操作后，在主干线出现故障时会按照常规电压时间型馈线自动化处理步骤来处理故障。在分支和用户故障发生后，对应的分支或用户断路器会在第一时间出现短暂的跳闸，在0.5s之后会重合。如果是永久性故障會再次跳开关闭锁并保持在分闸的状态。

3.3 开关配置故障处理

在继电保护与配电自动化进行协同工作的状态下，应针对出口区域的断路器应用双重保护的策略。在这一流程中，首层保护应针对近端故障现象进行操作，基础时间限制需保持在0S，而二层保护需与配电变压装置进行共同操作，操作时间限制保持在0.5S，并通过FTU进行配置操作。分支开关应加装电流Ⅱ保护措施，并与出口区域的Ⅱ保护进行协同操作。通过配置重合闸的方式，达到无电压无电流的分闸效果。针对用户分界开关的时间配置应为0.1S，并定时限制电流进行速断保障。

3.4 运用自动化联防控制

人力巡检已经不能满足时代发展的要求，需要引入信息化技术来加强对供电线路的维护管理和状态检测。目前自动化联防控制技术能够有效地完成状态检测和故障检测。比如当供电线路出现局部故障时，通过联防技术能够将故障线路的各种电力参数反馈给相关处理单元，通过对这些参数的计算和分析来判断电网线路是否运行在一个稳定的状态区间。这种信号的反馈主要是通过馈线来反馈完成的。在发现故障时可以及时启动继电保护系统以及继电器等设备，将故障从正常线路中隔离开来，减少故障的进一步影响。

4 继电保护与配电自动化配合发展

随着科技的进步和电力工业的发展，配电自动化在社会生产、生活中的作用日益突出，配电网络自动化系统是一大类复杂的综合系统，这些设备和子系统众多，许多技术已经成熟和完善。集成、智能化、一体化是未来的发展趋势，能够完全共享和执行各种应用程序，使用户的利益最大化。为了减少施工和维修费用，提高供电可靠性，国内专家提出了基于神经网络的压力响应控制策略，以保证合格电压，克服盲目调整的缺点，减少故障和检修的可能性，配线载波通信技术和用户用电技术在配电自动化新技术方面都有突破。经过 20 多年的发展，微机保护技术积累了丰富的经验，取得了良好的经济效益。继电保护系统安全稳定运行，越来越多的计算机技术应用于继电保护系统，推动了继电保护向网络化和智能化方向发展。

5 结束语

总而言之，在社会经济的快速发展下，电力资源在人们生活中的作用日益凸显出来，由此热也对继电保护能力提出了更高的要求，继电保护工能够为配电自动化的实现和发展做出重要的贡献，有效提升电力系统故障的处理效率，减少电力系统运行维护成本。相应在智能电网的深入发展下，继电保护和配电自动化的紧密程度也会不断增加，电力系统的故障处理速率也会大幅度的提升，电力事业也会朝着更长远的方向发展。

参考文献：

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