配電網多級繼電保護配合的關鍵技術探討

馬艷

摘要：配電網的發展中，多級繼電保護配合有非常重要的作用，是供電平穩性與安全性的根本保障。文章從配電網多級繼電保護配合遵守的原則入手，介紹了我國配電網多級繼電保護配合中存在的問題，然后就配電網多級繼電保護配合的關鍵技術展開探討。

關鍵詞：配電網;故障;自動化;繼電保護

通常情況下，配電設備與輸電線路的故障會引起配電網的停電，而多級繼電保護配合則能將故障設備與線路進行快速的切除，不僅能夠有效減少停電的范圍，同時還能減低線路或者設備的受損情況，確保配電網供電的穩定性，減少因

設備與線路過多損壞而造成的經濟損失。三段式過流保護配合技術與多級級差保護配合技術，是當前配電網多級繼電保護配合的關鍵技術。

1.我國配電網多級繼電保護配合遵守的原則

為了確保配電網多級繼電保護的有效性，配電網多級繼電保護必須遵循以下原則：（1）在《繼電保護和安全自動裝置技術規程》和《3～110kV 電網繼電保護裝置運行整定規程》等章程中明確規定了故障無需快速切除的要求，只要符合上述要求，變電站可將出線斷路器中瞬時速斷保護轉換為延時速斷保護;（2） 斷路器采用彈簧儲能機構，則可將延時時間級差設置為 0.22～0.31s，而配備永磁操動機構的級差則設置為 0.16～0.21s;（3）在變電站出線斷路器中必須配置瞬時速斷保護裝置，同時饋線（除去出線斷路器瞬時保護外）可設置電流保護，以此在延長時間級差的情況下，實現過電流（兩至三級）保護的有效配合;（4）在兩級級差配合的電流保護情況下，如故障多發，修復時間較長且具備配合條件，則可在分支線路上安裝斷路器，延時時間以 0s 為宜，而在三級級差配合的電流保護情況下，如故障多發，修復時間較長且具備配合條件，則在分支、次分支或用戶路線上安裝斷路器。

2.配電網多級繼電保護配合中存在的問題

2.1配電網改造的設計不合理

配電網改造后，其中的多分段和多聯絡接線等方式能夠提高配電網運行方式的靈活性，但是由于設計等因素，配電網在改造后不能實現多級配合，對多級保護的選擇性和可靠性產生不良影響。

2.2配電網多級繼電保護裝置自身存在缺陷

配電網的升級改造是一個技術上升級換代的過程，而技術上的升級改造對多級繼電保護裝置的軟硬件提出了更高的要求，只有設備硬件與技術系統的共同升級，才能從根本上保證配電網改造升級目的的實現。當前我國的多級繼電保護裝置軟硬件市場比較混亂，并且絕大多數產品都存在諸多的質量問題，其質量和性能都沒有辦法滿足當前配電網升級改造的要求，強行用于當前改造后的配電網中，必然給多級繼電保護以及配電網的正常運行帶來了諸多的危險隱患。

2.3配電網多級繼電保護核算整定管理制度不完善

現階段，由于我國配電網改擴建工程發展迅速，繼電保護核算整定工作出現明顯的滯后現象，同時地方供電公司管理工作存在缺失，導致配備的裝置不匹配，并且由于整定核算人員失誤造成的各級保護定值不準確，從而導致越級跳閘，嚴重時會降低設備絕緣性能并擴大停電范圍。

3.配電網多級繼電保護配合的關鍵技術分析

現階段，隨著科學技術水平的不斷提升，我國配電網多級繼電保護配合的關鍵技術主要有配電網 3 段式過流保護配合技術和多級級差保護配合技術 2 種，如圖 1、圖 2，這 2 種配電網多級繼電保護配合的關鍵技術對配電系統的安全性和穩定性產生著非常重要的影響。

3.1? 3 段式過流保護配合技術

隨著科學技術的蓬勃發展，各種先進科學技術被廣泛的應用在電力系統中，從而在極大的程度上有效的保證了電力系統的運行的安全性以及穩定性。在我國配電網的改造進程中，先進科學技術在配電網中的應用，也在極大程度上保證了多級繼電保護配合的關鍵技術。和其他技術相比，我國配電網 3段式過流保護配合技術最重要的優點是無需考慮上級與下級搭配的關系，只需要對動作時限進行相關的配合。

3.2 多級級差保護配合技術

我國配電網多級級差保護配合技術，主要是依據變電站出線開關和饋線開關之間存在較大差別的特點，從而對其進行相應的保護。配電網多級級差保護配合技術的使用能夠有效增加保護成效，一方面可以對故障進行較好地排除，另一方面可以對配電網有效保護。這種配電網多級級差保護配合技術的保護時間，一般情況下是（1～1.5）s，從而在極大程度上降低由于短路電流的原因給相關配電系統造成的惡劣影響，進而有效促進配電網多級繼電保護配合的順利實施。

除此之外，這種多級級差保護配合技術通常情況下主要包含2 級級差保護配合技術和 3 級級差保護配合技術，2 級級差保護配合技術的對象主要是饋線開關，保護的時間是（35～45）ms，這種方法可以有效以及快速地對故障進行切斷，但是需要手動進行控制。因此，在瞬時性的維修故障中很少使用。如果開關增加

的話，就能夠有效提升配電網多級繼電保護配合技術的質量。3級級差保護配合技術主要是根據無觸點的驅動技術，從而在比較短的時間里對配電網多級繼電進行相應的保護，這種辦法可以在 10 ms 內正確找出發生事故的原因，并且延遲 200 ms，從而對配電網多級繼電進行有效保護。

4.多級繼電保護的配合模式分析

目前常用的 2 種多級繼電保護配合模式是延時時間差配合和 3 段式過流保護配合法。這 2 種配合的方式還可以分成4 種模式：①根據電網的電流處理定值，對線路使用 3 段式的過流保護技術實行保護，其優勢就是能夠實現主線路上各個級別之間的保護，但是缺點是選擇性比較差，一旦出現故障容易導致大范圍的停電現象。②通過 3 段式過流繼電保護技術對時間進行設置保護配電網，其優勢為可以不對任何線路造成影響，同時可以借助 2 相相間短路與 3 相間短路技術對整個電網系統進行全面保護，出現故障時給用戶造成的影響比較小。缺點是無法對瞬時故障線路進行切斷。③通過延時時間保護方式，保護整個線路。其優勢就是既可以保護第一線路，同時也不影響支線，還可以及時地切除易出現故障的線路。缺點是因為上游分支對下游分支造成影響，導致跳閘現象的出現，無法在短時間內實現有效配合。④靈活地使用延時時間差配合法，同時結合 3 段式過流保護配合法，實現對主線路的Ⅰ和Ⅱ配電保護，同時保護次分支線路Ⅲ。

5.結束語

配電網的安全穩定運行對于我國配電網系統的安全具有十分重要的影響，現階段我國正在加強配電網的改造，各城市的供電公司應該積極地利用配電網多級繼電保護配合的關鍵技術，保證我國配電網的正常運轉，為人們提供更加優質的供電服務。

參考文獻：

[1] 劉健，劉超，張小慶等.配電網多級繼電保護配合的關鍵技術研究[J].電力系統保護與控制，2015（9）：35-41.

[2] GB/T 50062-2008 電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范[S].