配電自動化中的繼電保護故障與應對措施分析

李英杰

摘 要：現階段，在信息技術的強大推動下，大大提高了配電自動化水平，其中，明顯改進了配電技術，但是在實際上，配電網問題仍然比較突出。一些供電公司對切斷電路的設備進行廣泛應用，以此來作為饋線的開關，并且一旦出現問題，可以及時對最近的電路設備實施斷開處理，確保電流的順利切斷，以免對整個線路造成不必要的威脅。基于此，本文對配電自動化中的繼電保護故障與應對措施進行了研究分析。

關鍵詞：繼電保護;自動化;配電網故障

配電自動化結合了計算機技術、數據傳輸技術以及現代化的設備與管理技術等先進技術等，自動化提高配電網運行的可靠性，自動化檢測故障，進而提高了工作效率，而繼電保護裝置可以有效保護配電網。

一、配電網故障概述

配電網是整個電力系統中最容易出現安全故障問題的部分，而配電網又是電力系統最重要的組成，一旦配電網出現嚴重的故障問題則會導致整個電力系統出現問題，甚至陷入癱瘓，影響正常的供電，對人們的生活生產造成影響。所以需要對配電網中可能出現的故障問題進行研究分析，及時采取有效的措施進行預防和治理。

二、對配電網故障進行多級處理的可能性

2.1基本機理

配電網在實際的運行中一般有兩種運行狀態，一種是供電半徑較長，但是分段數量不多的運行線路，對于該線路上出現的故障問題，為了避免對該故障點上游部分線路造成影響，一般對上游部分線路段采取的措施是進行電流定值或者保護動作延時極差配合。因為上游部分各個線路段中開關所在的范圍內短路電流間的差別很大，所以采取聯合保護或者電流定值的方式可以對故障問題進行針對性的解決。另一種運行狀態線路是供電半徑較短，但是分段數量不少的線路。對于該線路上出現的故障問題，因為該故障點以上部分各線路段開關所在范圍內短路電流間的差別不大，所以只能采取聯合保護。

2.2多級極差保護

對配電網故障進行多級處理，其實也就是采取多級極差保護。而所謂的多級極差保護實質上指的是對饋線開關或者變電站出現的開關分別設置保護動作延時時間，使得在故障處理中為其他部分的處理留出多余的時間，使得各個部分之間的配合更加密切。為了盡量減少故障處理的時間，在設置保護時間時也應該根據實際的情況盡量地減少。比如饋線斷路器開關處理時間大概在30ms-40ms 之間，那么開關的保護延時時間可以設置為0ms。因為如果在饋線用戶開關上采用了斷路器或者是熔斷器，勵磁涌流不明顯，那么就可以采取加大脫扣動作電流值的方式進行故障處理，就不需要增加延時保護時間了。另外，隨著開關技術的發展，比如永磁操作系統和無觸點驅動技術的廣泛應用，在未來多級極差保護的時間會大大地減少。比如使用永磁操作系統，通過系統的設定，可以將開關的開啟和關閉之間的時間壓縮到10ms 左右，而采用無觸點驅動技術則可以將開關開啟和關閉的時間控制在1ms 左右。

三、繼電保護與配電自動化配合的配電網故障處理策略

3.1兩級極差保護配置

采取兩級極差保護配置的目的是為了盡可能地縮短故障點確定和故障處理的時間，從而提高故障處理的效率，也是為了節約成本，避免資源的浪費。因此，在進行兩級極差保護配置時需要注意以下幾個問題。首先是線路開關選擇的問題，在進行線路開關選擇時，用戶開關、分支開關和變電站出現開關選擇的是斷路器開關，而主干線上應該選擇負荷開關。其次是保護動作延時時間的設置，一般來說，只有變電站出線斷路器開關設置的保護時間在200ms-250ms 之間，而其他的開關包含用戶斷路器開關和支線斷路器開關，開關設置的保護延時時間為0ms。以上的兩級極差保護設置一方面可以在短時間內判定故障發生的具體位置，減少故障處理的時間，提高故障處理效率，另外一方面還能盡量避免越級跳閘或者多級跳閘問題的出現，比如支線或者用戶線路段出現故障，斷路器由于多級極差保護設置，會在第一時間內及時地進行切斷處理，避免影響到其他線路段。此外，在主干線上采用負荷開關也是為了減少資源的浪費，因為斷路器使用成本較高。

3.2集中式處理故障處理

在對配電網故障進行集中式處理時主要是對主干線故障的處理和對用戶或者分支線路故障的處理。

首先是主干線路故障的處理。關于主干線路故障的處理方案首先要根據不同的類型來進行判定和分析。比如主干線路是架空饋線，在此種情況下，一旦發生故障，變電站的斷路器會切斷電流，然后要對是瞬時性故障還是永久性故障進行判定。也就是在斷路器切斷電流之后，根據兩級極差保護配置，開關在延時設定以后會進行重合，重合后如果線路恢復正常則說明該線路段的故障是瞬時性的，而如果重合后故障問題仍在，則說明該故障是永久性故障。在判定完何種故障之后要根據實際情況制定故障處理方案。針對瞬時性的故障，一般只要做好準確的記錄即可，而針對永久性的故障，則要采用相關技術來進行解決，而且還要對處理的全過程進行監督控制，并最后記錄在檔案中。

其次是用戶或者分支線路故障的處理。在這部分基本和主干線故障處理的步驟類似。比如在用戶或分支線路出現故障以后，斷路器立即跳閘切斷故障電流，如果跳閘區域用戶或分支線路是架空線路，則需要采用保護工作延時時間的設定來判定該故障是瞬時性故障還是永久性故障。如果跳閘區域用戶或分支線路是電纜線路，則不需要利用延時時間的重合對故障類型進行判斷，直接將故障判定為永久性故障即可，然后再采取相應的技術對故障進行處理和記錄。

3.3多級極差保護和電壓時間性饋線自動化技術的配合

多級極差保護和電壓時間性饋線自動化的配合，通俗一點的講就是將電壓時間性分段器和與之所對應的重合器進行配合，這樣做的目的是為了降低因為只使用電壓時間性分段器或重合器帶來的弊端，比如只使用電壓時間性分段器的話，很可能會造成瞬時性斷電或者大面積的斷電現象，這樣對配電網的正常運行造成很大的損害。而如果將兩者進行配合，則大大降低了停電的可能性，減少因為停電給人們生活生產帶來的不利影響。

四、結束語

配電自動化與繼電保護對于配電網的正常運行都具有重要意義，排障問題對于配電網來說是永久性問題，所以二者的配合不僅僅是配電網安全運行的保障，更是配電系統發展的必然趨勢。現階段需要不斷完善配電自動化系統與繼電保護，更好的服務于配電網，更有力的推動電力企業的發展。

參考文獻：

[1]黃海.繼電保護配合配電自動化提高故障處理性能研究[J].現代工業經濟和信息化，2019，9（12）：86-87.

[2]李向新.配電自動化與繼電保護配合的配電網故障處理[J].電子元器件與信息技術，2019，3（08）：76-78.