分布式电源对配电网相间短路保护的影响

分布式电源对配电网相间短路保护的影响

任艳郑皓

（日照市光明电力服务有限责任公司山东日照276800）

摘要：分布式电源的使用，对配电体系中的故障电流分布情况产生影响，同时使配电网中的保护配置发生变化，也能够对配电网进行保护，当配电网出现相间短路时，对配电网形成有利影响。本文主要对分布式电源对配电网相间短路的影响进行分析，并从不同角度对这种影响进行判断，得出相应结论。

关键词：分布式电源；配电网；相间短路保护；影响；

1两段保护与重合闸之前的加速带来影响

依据配电网线路的整体展开各类工作，判断电流速断的保护形式，在大负荷电流的情况下，能够给予及时的电流保护，此时重合闸会出现加速的情况。在线路的任何一个节点都容易出现故障，而电流速断的作用就在于解决故障问题，使重合闸恢复正常功能，从而进行正常供电，如果发生难以改变的故障时，电路保护会再次解决故障问题。

1.1线路相邻位置存在故障

线路相邻位置存在故障时，分布式电源会以母线为基础向故障位置提供反向的电流I，图下所示：

图1分布式电源电流示意图

CB1/CB2表示两个断路器，对锁所装置的设备具有保护作用，能够有效解决出现的故障，但是也会带来保护失误的问题，导致分布式电源供电出现中断。当对母线中相邻电路的事故进行分析时，反向电流在分布式电源中出现，对两个断路器的保护作用消失。如果保护系统作用依然存在，这时就可以判断为在母线处出现短路问题，分布式电源相邻电路之所以产生故障，是因为电流过大，在这种情况下不能启动速断保护。当分布式电源中的容量值可以增加时，这时保障分布式电源满足I≤IR，其IR是一个不变的数值，其作用在于对断路器中电流的保护，在断路器中所经过的电流有延长的情况，所以可以通过延长时间对故障线路中断路器进行速断保护，并且在这个环节中不用考虑其他因素。如果故障发生的时间很短，当重合闸重新启动之后，线路故障消失，可以进行正常运转。

如果故障属于永久性故障，此时速断保护不能发挥作用，故障会从电流保护进行切换，在母线其他的非故障线不能得到有效保护，所以分布式电源在此时不会发挥保护作用。

1.2本线上的故障问题

对于图2，是通过重合闸前加速，R表示重合闸，重合闸装在变电站断路器2的位置，对于分布式电源1连接在变电站位置上，那么分布式电源2接到转送终端线中，如果断路器2和分布式电路2出现故障或问题，此时分布式电源会给故障位置供给电流，然后通过系统进行速断保护，解决断路器2的故障问题，断路器2会通过重合闸加速来恢复正常使用，进行正常供电。如果重合是永久性故障，那么就需要断路器2通过过流保护进行故障切除。

图2分布式电源降低线路保护敏感度

1.3分支线路的故障

通过图3可以看出主馈线的故障以及支线情况，该图展现的形式是我国配电网中经常使用的保护形式。支线受到损害，出现故障问题，在熔断器F也发生故障之前，线路会发生电流速断保护，重合闸跳闸，从而将故障问题解决。减小对熔断器F的影响。等分布式电源接入到线路中，短路电流的性能得到提升，熔断器会在断路器跳闸之前发生熔断。

图3分布式电源影响保护与熔断器协调运作

此时分布式电源出现短路电流，电流的速断保护发挥作用，并在断路器跳闸之前发生，断容器不会受到影响，对断路器行程可靠性保护。因此要满足以下的关系和要求：IDG+Isys≤IF；Isys≥IR；对于其中的IF表示电流值，该电流值表示为断容器较小的电流线中断路器保护跳闸后的数值，并且该数值不发生变化。而此时分布式电源容量不断提升，并发生故障，经过F的故障电流也会随之提升，F将会在短期内熔断，如果分布式电源重合是永久故障，其接入对F的熔断有一定帮助，不会影响分布式电源进行的过电流保护工作，也能实现F能够有效的熔断。

2在两段保护和重合闸后的加速影响

2.1相邻的线路故障问题

图4相邻电路出现故障的情况，由于重合闸在加速形式下比较稳定，断路器可以在一定时间内对电流进行保护解决故障问题，那断路器在一定时间内经过的电流保护整合时间会比较大，并且大于两个断路器过电流的保护整合时间，这样在分布式电源中，断路器会受到短路的电流作用的影响，从而产生错误运动。在这种形式下，分布式电源中反向电路的电流不会启动断路器，从而不能对电流形成有效保护。

图4分布式电源运作线路保护的有误动作

如果故障是短暂出现，断路器能够在故障之后重新恢复运行，但如果故障为永久性，断路器会出现跳闸的情况，分布式电源此时不能发挥保护作用。

2.2本线与转送的线路故障问题

对于图5，如果故障发生在A的位置，根据电路原理可以知道，断路器1电路电流增大，断路器2相反，电流呈现减少状态，所以从中可以看出，1的动作灵敏性明显高于2。根据重合闸后的加速原理，接入分布式电源，对重合闸后的加速形式是有保护作用的。

图5分布式电源出现上游保护拒动现象

如果故障发生在B点，那么接入分布式电源之后，断路器2的电流减小。如果分布式电源的容量较大，断路器2电流保护作用不能启动，不能有效将故障切除。

2.3对于CB-F保护带来影响

在图6中的CB-F保护形式中，在线路A处发生故障，根据重合闸后加速的原理，F会解决故障问题，但是短暂故障的事故范围会扩大，这样重合闸后的加速咋不能满足保护结构，分布式电源所提供的短路电流，根据重合闸前的加速形式形成保护的约束条件与内容。

结语

关于分布式电源的接入，配电网中短路电流流向的大小和分布形式都会发生变化，对原有的保护装置会带来影响，从而不能发挥保护的有效作用。无论是在重合闸之前还是在重合闸之后发生速度变化，如果想要发挥分布式电源的保护作用，就要对电流大小产生限制作用，从而使分布式电源能够产生约束，发挥分布式电源对配电网相间式电路保护作用。

参考文献：

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[3]黄伟，雷金勇，夏翔，吴汕，熊军，王函韵，甘德强.分布式电源对配电网相间短路保护的影响[J].电力系统自动化，2008（01）：93-97.