農網配電線路分級保護技術的應用探討

摘要：在農村經濟快速發展的背景下，人們對農村配網線路安全性以及可靠性提出了更高的要求。農網配電線路分級保護技術的應用主要是為了向居民安全用電以及實現可靠供電提供技術保障。本文以農網配電線路分級保護技術的應用作為研究對象，在查閱大量相關文獻以及結合以往工作經驗的基礎上，對農網配電線路分級保護技術的應用必要性進行簡單介紹，然后分析了農網配電線路分級保護技術的具體應用，最后提出相應的應用建議，期望可以為農網配電線路分級保護技術的進一步應用提供理論參考。

關鍵詞：農網配電線路;分級保護技術;應用

前言

配網線路屬于電網的末端，直接關聯著用戶設備，當用戶側設備發生故障之后很容易導致配網線路故障的發生。根據相關統計結果可知，85%以上的故障停電都是由配網線路故障引發的。因此，保護配電線路有助于對故障設備進行及時切除，避免停電范圍進一步擴大。

得益于一系列惠民政策的實施，農村經濟發展速度明顯提升，相應的農村電網結構也得到了大力發展。在農村家用電器持續增加以及小工業工作運行的影響下，農村居民用電持續增加，因此應當進一步提升農網配電線路的供電能力以及可靠性[1]。農村配網存在明顯的網絡架構不合理以及線路敷設環境較差等諸多問題，因此相比于上級電網故障次數更高，并且這些故障絕大多數也是由配網故障引起的，應當深入研究農網配電線路分級保護技術的應用。

1. 農網配電線路分級保護技術的應用必要性

大部分農網配電線路建設初期并不注重線路保護的投入，還普遍存在線路延伸過長以及負荷分配不合理的問題，其容量裕量一般也比較小，防雷能力相對較低，因此經常性發生跳閘等情況。在對農網配網線路進行保護時，一般會選擇依賴變電站出口開關，一旦發生故障會引發大范圍停電。新裝的配網線路柱上開關基本都自帶保護功能，可以有效切斷故障，但是選擇范圍相對來說比較小，與當今日益增長的符合需求不匹配。在設置農配網保護定值時，常因為欠缺充分的考慮而存在缺陷，譬如沒有對開關位置所產生的影響進行考慮，就設置保護定值。農網配電線路處于現在的保護裝置狀態時，當遭遇支線故障或者雷擊時，主線開關和支線開關將會同時出現跳閘，并且主線路多個分段的開關也會發生同時跳閘以及越級跳閘的情況[2]。以某縣所屬的全部鄉鎮供電所2021年上半年配網跳閘次數以及同跳次數統計結果為例，在總的跳閘次數中超過1/5都是同跳次數，這代表了分段及分支開關不具備有效的隔離故障以及縮小停電范圍的保護作用，因此需要借鑒輸電線路保護的整定方法分級保護農配網線路。

2. 農網配電線路分級保護技術的具體應用

主網繼電保護方式一般會被應用至農配網繼電保護當中，但是其只能夠對故障進行切斷，并不能對非故障區域的供電進行恢復。我國農網配電線路保護方式主要可以分為單級保護、兩級保護、三級保護以及多級保護等，需要結合農網配電線路實際情況選擇最適合的保護方式[3]。本人李斌工作于青海三新農電有限責任公司，根據以往農網配電線路分級保護相關的工作經驗，對農網配電線路分級保護技術的應用進行簡單總結，期望可以為相關工作的開展提供更多的思路以及參考。

2.1 整定原則

在進行保護整定時，可以按照如圖1所示的變電站 10kV配網線路分級保護配置整定原則進行考慮。一般情況下，農網配網線路都為10kV配網線路，在進行分級保護時主要采用10kV出線開關、分支開關（或者用戶分界斷路器）兩級保護模式，在長分支線路帶專變用戶的情況下才會采用三級保護的模式[4]。

2.2 農網配網線路斷路器保護整定

農網配網線路繼電保護設置通常會以三段式電流保護為依據，在設置過程應當做到良好的配合變電站的出線開關，面對斷路器相對來說比較多的情況時，會存在難以覆蓋全線路保護的情況。以含有用戶分界斷路器的分支斷路器的設置為例，以電流Ⅰ段和電流 Ⅲ 段保護為依據完成配置工作，其中電流Ⅰ段可以零時限切除故障電流，而電流Ⅲ段則可以有效防范線路過負荷情況的發生，可以結合實際情況判斷是否需要投入零序保護功能。以繼電保護要求為依據，對斷路器進行如下整定工作：

2.2.1 分支斷路器整定

在整定分支斷路器過流Ⅰ段保護動作定值時，應當有效配合線路出線斷路器過流Ⅱ段保護。而在整定過流 Ⅲ 段保護動作定值時，則應當以躲避本分支最大負荷電流為依據，確保過流 Ⅲ 段保護動作時限應當配合出口斷路器電流 Ⅲ 段，形成超過0.3秒級差。在確定分支斷路器過流 Ⅲ 段定值時，需要結合分支負荷容量。當分支負荷總容量在500kVA及以下時，分支斷路器過流 Ⅲ 段定值為80A;總容量在500kVA到800kVA時，電流定值可以確定為100A，不同范圍的分支負荷容量，分支斷路器過流保護推薦定值具體如表1所示。

2.2.2 用戶分界斷路器整定

在確定用戶分界斷路器過流Ⅰ段保護定值時，通常將配電容量作為依據。在整定過流 Ⅲ段保護動作定值時，通常需要按照躲避本分支最大負荷電流進行中恒定，確保其動作時限配合上一級分支斷路器電流 Ⅲ 段，形成0.3到0.5秒級差。

1. 農網配電線路分級保護技術的應用建議

農網農網配電線路分級保護技術的應用主要是為了進一步降低故障損失，有效縮減故障影響范圍。利用分級保護技術可以確保在支線設備發生故障時，分支開關保護動作避免故障影響到主線路。而在主線路發生故障時，分段開關保護可以有效隔離故障，避免故障影響范圍擴大。并且，應用分級保護還可以對故障發生位置進行初步的判斷，有利于故障的盡快修復。為了實現農網配網線路全范圍的保護和修復，在應用農網配電線路分級保護技術的同時，還應當與饋線自動化進行有機結合構建“繼電保護+饋線自動化”模式，也就是主線電壓型饋線自動化配合分支繼電保護，既可以切斷主線故障，恢復非故障區域的供電，還可以在長分支線路發生故障時，只對故障段下游區域進行切除，避免影響該分支線路正常供電，既可以取得更加可靠的保護效果，還具有較高的經濟性。

結語

綜上所述，農網配網線路現有的保護模式并不能夠滿足逐漸提升的供電可靠性要求，應用農網配電線路分級保護技術進行農網配網線路分級保護整定，主要可以采取10kV出線開關、分支開關（或者用戶分界斷路器）兩級保護模式，以此來對故障進行快速隔離，同時有助于停電范圍的縮小，為農網配電線路供電可靠性的提升提供重要保障。在應用農網配電線路分級保護技術的同時，還可以配合應用饋線自動化，實現農配網配電自動化的優化，在縮小故障停電范圍的同時，實現非故障區域供電的及時恢復。

參考文獻：

[1]周何，尹志貴，粟偉.10kV配網線路FTU分級保護與饋線自動化方式配合的研究[J].大眾用電，2021，36（08）：43-44.

[2]吳長江，盛俊英，陳晟，張博，吳晨飛.基于FTU的配網線路分級保護研究[J].江西電力，2020，44（04）：47-49+52.

[3]郭亮，李升健，范瑞祥，安義，劉蓓，陳琛.配網線路開關分級保護配置研究[J].電力系統保護與控制，2018，46（16）：155-164.

[4]傅挺，王曉偉，方雋杰.淺析農網配電線路分級保護技術的應用[J].建材與裝飾，2016（43）：219-220.