基于配网自动化应用的配网继电保护整定的思考

基于配网自动化应用的配网继电保护整定的思考

王亚光

国网长治供电公司， 山西省长治市 046000

摘要：电力资源供应体系中，配网线路是最重要也是最关键的环节，在电力资源的转换及输送中起着重要的作用，配网中继电保护配置及整定计算是非常重要的环节，继电保护能有效预防电力事故的发生，避免造成严重的经济损失。保护装置整定不当、不合理，容易引起开关误动、拒动，给电力系统安全稳定运行带来潜在隐患，甚至可能造成大面积停电事故。为确保配网的安全、稳定运行，需要供电企业的继电保护专业人员认真做好整定工作并深入分析配网自动化开关在事故跳闸中所起的作用如何。为此谈一下自己对配网继电保护整定的一些看法。

关键词：配网自动化应用；继电保护；整定

1继电保护装置的概述

继电保护配置的作用是在电力系统中，当某一处发生电力故障时，该区域的继电保护装置就会发生触动，将供电系统的装置进行切断，进而保护电力系统中其他的供电设备不受影响，可以正常的运行，还能加快对其进行系统的维护工作。继电保护装置在电力系统中占据非常重要的位置，以往如果电力系统中某处发生电力故障，影响到了电力系统的正常工作，可通过电网系统将故障位置发送到电力系统中心，再由专业人员通过手动切除继续运行的系统，这样可能会对其他电气设备的正常运行造成一定的影响，而继电保护装置，对电力系统的安全运行发挥着重要的作用，安装继电保护装置，对保护电网的安全性及稳定性有着重要的意义，还能提高整定及校核的准确性。

2继电保护配置

2.1继电保护配置的原则

继电保护配置，其具有一定的继电保护的规范标准及原则。继电保护配置的原则：首先，可依据需要保护对象的故障特点进行配置。通过对需要保护的对象运行状态及故障发生的数量等数据分析，判断其是否有故障点及异常状态的存在。还能对发生故障的线路进行分类，结合故障的位置及等级的不同，安装不同的继电保护装置。其次，继电保护配置可以保护电路的电压等级。根据电压等级的不同，电力系统的继电保护配置要求也不同。比如高压电网系统，对稳定性的要求较高，因此其对切断故障所需的时间要求也较高，需增加主线路的保护装置。主线路在安装继电保护装置时，需保障设备的安全性及可靠性，以最快的速度选择需要保护的线路，对有故障存在的线路进行隔离和切断。同时，高压系统还应设置多重保护机制，可以有效防止电路发生故障时无法切除的情况出现。如果保护装置在容错范围内无法关闭保护系统，相邻的保护系统会对该故障点打开保护系统，进而可以保护整个电网系统。继电保护系统是二次回路和继电保护装置构成的整体，二次回路虽然不是整体，但在保障电力生产的安全及继电保护装置正常的运行起着重要的作用。复杂的二次回路会导致继电保护装置，无法正确地感受到系统实际的工作状态，进而无法正确的执行动作，所以应尽量简化二次回路的接线。

2.2继电保护配置的任务和重要性

继电保护装置是为电力系统中有设备出现故障问题或者存在异常情况时，有异常电流出现且超过了继电保护装置的最大电流而发生的跳闸动作，同时向电力系统发出警报信息，再由专业人员对故障出现的位置及类型进行分析和判断。如果是因为电力系统中的元器件发生短路或者断路，该系统会出现选择性的信号，并对故障电路保护系统进行及时的断开，以保障电力故障不会产生异常电流及电压，影响其他的元器件，进而可以避免电力系统中出现大面积的损坏。继电保护配置是电力系统的重要组成部分，可以保障电力系统运行的安全性和稳定性。

3配网自动化规划设计改进思考

由于配备了逻辑型开关的线路发生故障均依靠上一级保护型断路器动作来进行故障隔离，全线停电的次数增多影响了用户的优质用电。

城市配网线路普遍存在着线路短、中压用户少、线路分段开关少、一条线路供一个用户用电等优势特点，配网继电保护整定基本不存在难点。而目前农村地区普遍存在着线路单辐射、线路供电半径长、线路分段开关多、线路穿越林区架设、水电站并网、自愈功能不全等难点，整定过程中会遇到各种各样的困难，继电保护整定人员必须要十分熟悉装置的保护功能、线路负荷分布、开关之间的定值配合等情况才能做出正确的整定结果。

3.1配网自动化开关选型

针对逻辑型配网自动化开关所造成的停电影响范围大的特点，在配网自动化开关选型上可选用保护型断路器，以达到快速隔离故障的目的。

3.2配网自动化开关定值匹配设置

线路上的配网自动化开关全部采用保护型断路器后，考虑变电站10kV出线开关过流I段保护时间一般整定为0.3s，如果多级开关均设置过流I段保护，不易配合，势必导致了开关级数过多的问题。而由于开关自身性能灵敏度的限制，开关级数一般超过三级就会存在着越级动作的风险。为避免这类风险的发生，可考虑将馈线按三大级来配置保护型断路器，再在每个大级里面配置动作时间和定值大小一样的小级（如定值大小足够可设级差）。这样，即使某大级后段线路发生故障可能会导致某大级里的开关同时跳闸，但也保证了不会引起站端跳闸全线停电的风险，而进一步的故障隔离则可通过大级里面的断路器的重合闸时间设置上进行调节。随着微机保护装置的普及，装置本身大多具备二次或三次重合闸功能。利用大级里面的断路器进行一到三次重合以及合理延长重合闸动作的时间和重合后加速来判断准确隔离故障点。例如：馈线从站端开关A之后配置有A1、A2两个断路器，然后到第二大级B和里面的B1、B2两个断路器，再到第三大级C和里面的C1、C2两上断路器，形如A-A1-A2-B-B1-B2-CC1-C2，过流一段保护时间整定A和A1、A2为0.3s，B和B1、B2为0.15s，C和C1、C2为0s，一次重合闸时间B为5s、B1为6s、B2为7s，重合后加速时间均为0.1s。假如在B2-C之间的线路发生故障，则B、B1、B2三个断路器将会有其中1个到3个发生跳闸，如果只有B2直接跳闸则可快速判断故障点在B2-C之间；如果B1、B2同时跳闸，B1经过6s后重合闸未检测到故障，B2经过7s后重合闸检测到故障并在0.1s后再次跳闸，则判断到故障点在B2-C之间；如果B、B1、B2三个断路器同时跳闸，则原理和B1、B2同时跳闸一样。过流II、III段保护原理和过流I段保护原理一致。为确保重合闸成功率，通常将重合闸的时间控制在5.0s以上。经由实践证明，重合闸的时间从0.8s延长至5.0s以上后，重合闸的成功率则从低于40%升至60%上下。这样，既能做到发生故障不影响全线停电，又能达到了准确隔离故障的目的。

4全馈线保护型断路器配置的要求

继电保护要起到保护作用，不仅需要硬件的支持，好的保护手段还需要整定人员的细心整定和检修人员的认真核对输入。按照全线配置断路器保护的原则，配网继电保护整定人员需要熟悉每一个开关以及每一个大级首个开关的定值执行情况，在新增断路器时候以及大级首个开关为整定依据进行定值整定。

5结语

基于以上分析和探讨可以得知，在我国配网运行过程中，继电保护配置可以有效地确保电力网络系统的自动运行保护，可以通过标准参数反映电路是否在正常运行，而阻抗的数值大小变化则可以准确反映电力异常的发生地点的远近。继电保护整定应当在坚持大原则不变的前提下，适当给予灵活设置的空间，以使继电保护整定更加适应当地线路运行实际需要。同时，国家、行业、各生产厂家应当加大研发投入，尽可能地提高装置的精细度、灵敏度，最终达到继电保护整定无级设置的理想状态。

参考文献

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