配電網多級保護技術及其應用研究

李青鋒 國網江西省電力公司吉安供電分公司

一、多級繼電保護技術應用原則

首先，滿足相關規定要求，例如《繼電保護和安全自動裝置技術規程》等內容中對故障線路切除的要求，保證保護裝置可以實現延時速斷，進而實現電網保護。其次，變電站中所有斷路器都需要嚴格按照規定要求配備合理的瞬時速斷保護裝置，并且在饋線上配置電流保護，以使時間級差延長，減弱2-3級過電流帶來的影響，保證設備正常運轉。再次，斷路器開關應盡可能的選擇彈簧儲能結構，設置的延時時間級差一般為0.2～0.31s,同時，將永磁操動機級差范圍設置在0.16-0.21s。最后，斷路器的配置工作應結合實際情況進行，在兩級極差配合電流保護的情況下，如果發生故障的頻率大、修復用時久，需要在線路分支位置設置斷路器，并且設置延時時差值0s。在三級級差配合電流保護的情況下，頻繁發生故障，且修復用時久，需要在分支和用戶線路設置斷路器。

二、配電網多級繼電保護關鍵技術

（一）三段式過流保護配合技術

三段式過流保護配合技術的應用，可解決存疑搭配關系帶來的影響，密切機電保護時限的配合，加強保護效果。三段式過流保護配合技術的應用原理為：在經過多套過流保護裝置后，如電流速斷保護階段、限時電流速斷保護階段和定時限過速斷保護階段，將饋線分為n節饋線段，最終實現n級保護配合。

目前，我國在三段式過流保護配合技術的研究和應用上已經取得了顯著成效。三段式過流保護配合技術的應用可對短路位置予以精確定位，再配合繼電保護配合技術，實現對配網線路的科學保護，規避線路運行中的安全問題。以某配電系統為例，其斷路器設置共分為四段，分別以A、B、D、SI表示，系統采用三段式過流保護技術，以斷路器的融合配合，加強系統繼電保護效果，減少短路等故障的發生，確保輸配電的持續性、穩定性和可靠性。

（二）多級級差繼電保護配合技術

多級級差繼電保護配合技術是針對10KV配電系統而言的，具有穩定性強、安全系數高等優勢特征。多級級差繼電保護配合技術的工作原理如下所述：針對10千伏變電站，為保障其平穩運行，在饋線和出線開關設置上，分別采用獨立的保護動作，提高保護反饋的靈敏性，延長保護持續時間。多級級差繼電保護配合技術不僅可以加強配電網保護，還可以快速且精確的排除斷路故障。

按照等級分配差異，可以將多級級差繼電保護配合技術細化為二級級差繼電保護配合技術和三級級差繼電保護配合技術兩種形式。正常情況下，多級級差繼電保護配合技術的保護實現時間在1秒鐘左右，可以最大限度地減小斷路故障對整個配電網系統的不利影響，加強輸配電的持續性、穩定性和可靠性。

在二級級差繼電保護配合技術下，饋線斷路器開關變動時間設置在40毫秒左右，熄弧時間控制在10毫秒左右，而加固時間則不能超過20毫秒。為改進配網系統的運行效率，還需對該保護配合技術進行革新，以提高故障的診斷效率。但需要采取人工干預的方式對故障部位進行恢復。而這也是制約二級級差繼電保護配合技術廣泛應用的關鍵因素。

三級級差繼電保護配合技術與二級級差間既存在著雷同性，也存在差異性，前者在使用中借助了無觸點驅動技術，可加快配網系統的保護進程，減少時間上的損耗。通常情況下，高效應用無觸點驅動技術，往往可以在10ms時間內確定故障點位，查明短路故障原因，充分發揮技術的應用價值。此外，饋線開關的保護動作持續時間可延長至10ms，且出線開關的保護動作持續時間可延長至20ms。通過饋線開關與出線開關的協調配合，促進整個電網系統的正常運行。以某配電網為例。配網系統的下游線路存在兩項短路問題，工作人員直接利用出線斷路器和次分支斷路器對故障問題加以解決，滿足級差繼電保護要求。

在配電網運行過程中，影響多級繼電保護配合技術應用效果的因素是多種多樣的，如配電網結構、電氣設備配置架構、電氣設備性能參數等。在實際應用過程中，相關人員要注意如下幾方面內容：

1.制定配合方案。電力企業在實施配電網多級繼電保護配合時，要積極搜集配電網的相關資料，制定完整可行的配合方案，且組織專家學者從實用性、經濟性和技術性三方面對配合方案展開探究與分析。

2.加強細節控制。在開展多級繼電保護工作前，先要做好技術交底工作，讓工作人員完全明確施工技術要點，嚴格按照規范要求開展各項作業。同時，按照崗位要求落實培訓活動，增強施工人員的責任意識與安全防范意識，提高施工人員的專業技能水平。在施工過程中，要求施工人員全面且細致的檢查電氣設備性能，讓電氣設備處于正常狀態。

3.完善施工作業管理。為讓施工人員高度落實施工作業，確保各類電氣設備充分發揮實際功能價值，電力企業需建立健全的施工管理制度，為施工現場管理提供可靠的參考依據。指定專業人員完成施工現場管理工作，一旦發現不規范施工作業，立即給予警示和批評。

三、結語

配電網的正常運營可以保證人們生產生活的正常用電，為防止發生故障時影響人們的正常用電，降低用電體驗，應積極采取有效手段避免故障發生造成停電情況。現階段，在開展配電系統保障操作階段，很多電力企業借助配電網多級保護技術實現穩定供電。當發生配電網故障時，多級保護技術可以借助切斷故障的方式實現配電系統的正常運營。