配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理

配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理

符池润

云南省玉溪恒立建安工程有限公司 云南省玉溪市 653100

摘要：智能配电网不仅具有坚强的网架结构和合理的设备选型，还需要可靠的故障处理机制。配电网供电能力和运行效率的不断提高将促进电力工业的发展。但在实际运行中，配电网继电保护和配电自动化配合仍存在一些故障，必须采取有效措施加以解决。电力资源为科学技术的发展提供了基础和保障，科学技术的运用为分配的合理性和效率提供了支撑。因此，为了实现配电自动化，提高继电保护水平，有必要对配电过程中的故障进行合理处理，以提高配电效果。

关键词：配电自动化；继电保护；配电网故障处理

引言

配电网是智能电网的重要组成部分，其稳定性将直接决定整个供电网的实际效率。由于必须采取有效的措施来提高配电网的工作效率，有效地处理现有的电网故障，从而提高电网运行的安全性和可靠性。因此，大城市配电网的可靠性问题备受关注。为减少线路故障的发生或消除萌芽阶段的隐患和缺陷，运行人员应掌握线路事故的规律，有针对性地采取预防或消除措施，最大限度地减少停电面积，缩短停电时间，确保线路安全可靠地供电和运行分销网络。

1配电自动化与继电保护配合的配电网故障协调处理

配电线路由于其自身的结构特点，处于开环状态，在线路网络中有许多区段。如果线路发生故障，故障点上游线路的开关段短路电流将有明显差别。此时可采用延时差动配合电流整定值的方式进行故障处理，使保护方案处于多次放线的联合保护方式。但故障上游线路的短路电流相差不大，不可能采用电流整定配合，所以必须采用继电保护装置和延时差动配合，以保证线路故障的消除。

（1）两级级差保护方法

两级差动保护是继电保护联合配电自动化的主要方式之一。它利用弹簧储能的特性来操作开关。线路闭合或断开时间仅在0.03ms～0.04ms之间，系统相应时间可控制在0.03ms以内，即故障发生后，系统能在0.1s内断线，并给保护设备足够的准备和分析时间。在实际应用中，保护方案下的所有干线馈线开关必须更换负荷开关，而断路器设置在配电网的输出端，作为用户端的开关，保护延时时间控制在0.2S～0.25s之间。

该方案的优点是当用户或配电网支路故障时，断路器首先做出跳闸响应，输出端的开关不需要直接跳闸，不会导致整个配电网完全停电，也不会造成多地区停电的风险，从而保证配电网供电的稳定。其次，在配电网运行过程中，采用继电保护联合配电自动化的故障处理方案，不会出现超、多级跳闸的问题，能准确判断故障的位置和类型，判断方法简单方便，大大缩短了时间事故处理。三是从传统的负荷开关保护方案中推导出保护方式。负荷开关均布置在干线上，配电网中的线路开关均为断路器，既节省了改造成本，又保证了配电网保护的效率。

（2）三级级差保护方法

三级差动保护系统是以永磁无触点驱动取代弹簧储能开关结构，针对保护计算所需的0.01s内的所有故障，将开关分闸时间控制在0.01s以内。保护技术通常应用于10kV配电网输出端、开关和线路分支的保护，其中开关保护的保护动作延时为0秒；线路分支开关的保护延时需控制在0.1s～0.15s之间；保护延时输出端开关的时间必须在0.3s以内，其中环网柜开关的保护是特殊的，输出保护延时时间设为0s，进线中间开关保护延时设为0.1s～0.15s。

该方案采用电压-时间分段器并重新启动，用自动指令隔离故障区域，快速恢复供电。如果只采用这两种技术中的一种，势必导致故障线路仍处于闭合状态，使故障范围不断扩大，造成大范围停电。这种协调技术的优点不仅在于开关结构的改变，而且与两级差动协调保护方案相同。它可以根据保护所在线路的位置设置延时时间，提高保护的效率和精度。

（3）全架空馈线故障处理方法

当配电网为全架空馈线时，故障处理主要分为三个方面。首先，当故障发生后判断变电所断路器重合时，说明故障是瞬时的；如果断路器断开，说明发生的故障类型是永久性的。该方法简单方便，提高了故障处理过程中故障类型判断的效率，为应急抢修提供了更多的时间。

其次，在确定故障类型后，以继电保护装置提供的数据作为主控平台，判断故障趋势。通常是利用配电网中的传感器发送数据，利用可视化图形技术在配电网结构图中标注故障位置，从而缩小维修人员的故障排除范围，使其快速找到故障的具体位置。

在找到故障位置后，如果故障类型是瞬时的，则可以立即记录并修复故障情况，并报告故障的具体数据。如果故障是永久性的，就不能立即修复。相反，应隔离故障点周围的电路，然后采取有针对性的维护措施，防止影响扩大。

（4）全电缆馈线故障处理方法

当配电网干线为全电缆馈线时，其故障处理也分为三个方面。一是故障发生时，必须立即切断配电网输出端断路器，避免故障电流影响更多的配电电气设备。其次，断路器工作后，可以根据继电保护装置提供的信息判断故障的位置，并将自动分析装置所给出的故障的大致位置相结合，提高故障定位的准确性。三是当干线为电缆馈线时，无论故障类型如何，必须立即隔离故障点周围的电缆或设备，切断电源，便于故障查找和维修。

（5）分支线路故障处理方法

配电网在使用过程中，分支线路和用户线路故障的概率也很高。这种故障的查找更加复杂，严重影响了配电网的可靠性和安全使用。首先，在处理此类故障时，应将相应的断路器打成芭蕾，以防止故障电流影响更多的支路。其次，根据支线的具体类型（架空线路、电缆等）判断故障处理方法，确定故障类型、位置和处理方法，具有自动化设备的优点，提高故障处理效率。

（6）电压时间型馈线与多级极差保自动化

分支线路故障是这种形式的最大问题。整个变电所将导致断路跳闸故障，然后将整个线路切断。如果干线出现故障，处理过程应与常规过程相同；如果其中一个用户出现故障，当一个分支出现问题时，不会影响线路的其他用电，整个干线或其他分支不会被切断。

结语

对于供电线路长、分段开关少的农村电路，测量出故障区域周围开关的电流值，确定故障区域，并立即进行故障处理工作。对于城市线路的损耗，一般需要使用延时装置来保证整个系统的正常运行。智能配电网已成为国家电网发展的主要方向。加快相应的继电保护和配电自动化技术，确保电网安全稳定运行。

参考文献：

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[2]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.

[3]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.