淺議配網供電系統繼保整定若干問題及其處理

陳靜璇

淺議配網供電系統繼保整定若干問題及其處理

陳靜璇

（福建省電力有限公司泉州供電公司 福建泉州 362000）

隨著科技時代的到來，人民生活質量的提高，電能已經成為人們生活中不可或缺的一個重要組成部分。各行各業對于電力的依賴性都很強，那么一旦電網供電出現問題將導致一系列社會問題的產生。本文針對影響配網供電系統安全運行的因素，做出合理有效的應對方案，極大保障供電系統安全順利的運行。

配電線路；繼電保護器；應對措施

1 引言

隨著科學經濟水平的提升，商業時代對于電能的需求也在穩步提升，所以用電負荷也在不斷的變化。電力系統的電網結構經過大力調整之后，得到了改善卻也比以前更加復雜。城市配電系統以在短路、接地的狀況下，快速有效、有選擇性的清除故障為主要目標，提高對城市配電系統的保護功能，保證配電系統安全可靠地運行。在對繼電保護裝置進行選擇的時候，主要要求有以下四點：可靠性、靈敏性、速凍性、選擇性。

2 電流保護

單側電源和輻射性配電網是現在我國中低壓配電網中較為常見的配電模式，在對配電線路保護上主要使用通過電流、三相一次重合閘及切斷電流，過電流保護主要分為三層。饋線保護裝設在變電站內靠近母線的饋線斷路器處，一般配置傳統的三段式電流保護，即：瞬時電流速斷保護、過電流保護和定時限電流速斷保護。其中瞬時電流速斷保護通過躲過線路末端的故障產生的最大三相短路電流的方法整定，不能保護線路全長；過電流保護按照躲線路最大負荷電流并與相鄰線路的過電流保護配合的方法整定，作相鄰線路保護的遠后備，能夠保護相鄰線路的全長；定時限電流速斷保護按照線路末端故障有靈敏度并與相鄰線路的瞬時電流速斷保護配合的方法整定，能夠保護本線路全長。

另外，對非全電纜線路，配置三相一次重合閘，保證在饋線發生瞬時性故障時，快速恢復供電。對于不存在與相鄰線路配合問題的終端線路，為簡化保護配置，一般采用瞬時電流速斷保護加過電流保護組成的二段式保護，再配以三相一次重合閘（前加速）的保護方式，其中電流速斷保護按照線路末端故障有靈敏度的方法整定，能夠保護全線。下面主要介紹三種電流整定的計算方法。

（1）躲過最大負荷電流整定：按要求躲過線路中的最大負電流時，要注意負荷的自啟動系數、繼電器返回系數和保護可靠系數。運用公式KZ=KK×Izp/Kf，其中KZ為綜合系數（為計算方便，講自啟動系數、繼電器返回系數和保護可運行系數并合為綜合系數），KK為可靠系數，取1.1～1.2；Izp為負荷自動系數，取1～3；Kf為返回系數。取0.85。微機保護可以根據以上參數來獲得，電流過量的定制由以上公式演化而來：Idz1=KZ×Ifhmax，其中Idz1為一次過流值，KZ為綜合系數取值在1.7～5之間，負荷電流較小時取較大系數，負荷電流較大時取較小系數，Ifhmax為最大負荷電流，在具體計算時采取設備最大負荷電流即可。

（2）躲過勵磁涌流整定：配電線路負荷具有分散性功能，導致線路比同容量的單臺變壓器的勵磁涌流要小。但是因為變壓器的勵磁涌流總在電路額定電流的5倍左右，在重合閘關鍵的電流交換位置，線路要避過勵磁涌流，并且在實際計算中，系數可適當的縮小。公式：Idz1=KK×Kcl×Sez/（×Ue），其中Kcl為涌流系數取值1～5的范圍內，變壓器總容量較大或較小都取最大值；Sez為線路配置變量總容量；Ue為線路額定電壓取值為10kV。

（3）校驗靈敏度：遠后備靈敏度可選擇最末段的較小配變二次側事故，靈敏度取值大于或等于1.2；近后備取決最小運行方式下線路末端事故故障，靈敏度取值大于或者等于1.5。公式：Km1=Iidmin1/Idzl≥1.25，Km2=Iidmin2/Idzl≥1.2，其中，Iidmin1為線路最末端最小短路電流，Iidmin2為第二次；Idzl是過流整定值。

3 基于重合閘、熔斷器、分斷器等自動化電器的饋線保護

（1）斷路器的電流型饋線保護如果騷動，將導致整條饋線斷電。所以，為了故障區段能夠自動隔離，并且快速的恢復對非故障區段的供電，配電網經常會采用基于重合器、熔斷器、分斷器等自動化電器組成的饋線保護。可能各元件之間的配合受到破壞可能是因為DG的引入，導致供電可靠性和供電質量受到影響。饋線的自動化保護方案，通過重合器在線路故障時的重合功能，分斷器的記憶功能記錄重合器分閘次數，且達到預先整定動作次數之后分閘狀態會自動分閘并閉鎖，隔離線路故障區段。其中很容易導致重合器誤動、相鄰線路的瞬時速斷保護誤動、分斷器計數不正確的問題出現。

配電線路一般采取的三項一次唱合閘都是后加速的，安裝于末級保護上，因此不需要與其他保護配合。為了提高重合閘對電流通過的成功效率，所以重合閘一般采用通過的時間為2s。重合閘通過負荷的成功幾率及縮短重合停電時間是影響重合閘使用戶負荷的主要因素。在實踐中，重合閘的時間從0.8s延長至2.0s，可以使成功效率提高20%多。

（2）重合器與熔斷器配合的饋線自動化保護方案，主要是因為重合器能夠具有重合功能，而且具有開斷特性兼雙時性的優勢，熔斷器在線路中出現不通過大電流的情況下，電流流過熔體或熔絲因為熱量產生會將熔體或熔絲熔斷，從而實現隔離線路故障區段，并且熔斷器通常安裝在配電變壓器的高壓側或線路末端及線路分支處。其中很容易造成重合器誤動或相鄰線路的瞬時速斷保護誤動、重合失敗或非同期合閘、重合器與熔斷器之間的配合破壞。

對繼電保護裝置的影響主要表現在勵磁涌流值大小和變壓器容量。變壓器涌流最大值一般可以達到額定電流的7倍左右，并且變壓器容量越小勵磁涌流倍數越大。二段式電流保護中因為電路速斷保護要兼顧保持靈敏度，所以動作電流值一般都是取最小值，尤其是在長線路或者是系統阻抗大時，這個現象最明顯。配電線路里面裝有大量的配電變壓器，因此在這些線路投入到使用時，配電變壓器接在線路上，合閘的那一刻，系統阻抗會變小，時間的常數會變大，同時還會有較大量的涌流。勵磁涌流值極度有可能會大于裝置整定值，導致保護技能誤動。

4 改進措施

電網結構主要有單電源輻射型結構、手拉手供電結構、地方小電源并網連接的雙電源結構以及可重構的配電網結構等。下面是針對電網結構構成中可能出現的問題，作出具有針對性的應對措施。

4.1 設置階段式電流保護

在配電系統中，單電源結構、手拉手結構、重構結構，目前對于繼電保護依然處于二段或者三段式時限配合電壓閉鎖時的電流保護等。階段式的電流保護如：電壓閉鎖、距離和時限配合，這區間發生故障則要經過0.4s左右或者是通過延長時間才能切除。其選擇性主要是通過定制和時限的配合來獲取。階段式電流保護還有靈敏度低、整定計算過程太過復雜、動作性在電網運行方式上不靈便的問題。不過目前，線路兩端都裝設階段式的方向電流保護、方向電壓閉鎖電流保護或者帶方向的距離保護，主要是對于繼電保護的配置的一種模式。

4.2 縮小保護區

在電網改造之后，配網與電源間的電氣距離會變小，系統的短路容量會增加加大短路的危害性，因此，為了避免嚴重的后果不可延時切除故障。另外，因為配網改造所致供電半徑與供電線路長度縮小，線路兩端在短路時短路電流的差距縮小。所以，要通過躲過末端短路最大電流整定的無時限電流保護速斷保護1段保護區或者沒有保護區來保護電網安全。而顯示電流速斷保護2段需要與另一端線路1段配合在一起，它們之間的定值因為難以確定，所以會導致線路大部分區段故障要經過0.4s或者更長時間才可以進行切除。

4.3 更新繼電保護裝置及技術

綜合配電系統，優先考慮腫臉比較方式來加快繼電保護的動作速度是一個明智的選擇。因為考慮當前的經濟技術條件，在未來電流差動保護價格大幅度下降之后，依然可以考慮使用電流差動保護。由于配電系統的發展和更新，給繼電保護解決了許多技術上的問題，同樣的也帶來了許多新的問題，制定了更加嚴格的要求。由于傳統的繼電保護裝置與配置方式難以滿足現在電網的需要，電網系統需要對配電性能更加優越的繼電保護裝置。另外，因為現代各種通信技術在逐步成熟，設備大幅度降價，所以在研制或者組成性能更加優秀的中低壓系統繼電保護已經不再是阻礙電網保護裝置的重要因素。大力推廣中低壓電網在無延時的快速保護是有關部門在配置保護宣傳的重要措施。在配網供電系統的實際運行中，運用先進的設備和管理手段可以有效的解決運行故障，提高運行效率。在科技不斷發展的今天，企業在不斷管理和不斷地進行優化，供電系統也在得到不斷的優化，提高供電系統在實際生活中的運行效率。

5 結束語

本文主要通過對繼電保護工作的開展過程詳細敘述，和針對有關問題的相應措施進行闡述，總結實際經驗。以預防繼電保護裝置保障電器設備安全運行，調整整定過程中線末不能兼顧靈敏度和躲負荷的問題。保證配網安全可靠地運行，保證線路末端的靈敏度，對于遠后備靈敏度不夠的狀況加裝負荷裝置。同時，對繼電保護器在同行業或者是電氣設備或者是控制系統同樣有復效和整定的效果。

[1]朱劍.淺談影響配網供電可靠性因素及改進措施[J].中國新技術新產品，2011（22）.

[2]李曉英.供電可靠性管理措施在生產管理中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013（16）.

[3]《繼電保護和安全自動裝置技術規程》（GB/T 14285-2006）[S].中國標出版社，2006.

TM774

A

1004-7344（2016）31-0133-02

2016-10-21