簡析繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障及其解決方法探究 摘要：智能電網(wǎng)重要的組成部分就是配電的自動化，它對于增強電網(wǎng)的可靠性、供電能力以及使其能夠經(jīng)濟高效地運行有著非常重要的意義，其核心的內(nèi)容就是關(guān)于故障的處理。本文筆者立足于繼電保護和配電的自動化配合的配電網(wǎng)故障為基礎(chǔ)，對其故障的解決方法作一個探討。

關(guān)鍵詞：繼電保護；配電自動化；配電網(wǎng)故障；解決方案

Abstract: the smart grid is an important part of power distribution automation, to enhance the reliability of the power grid it, power supply and so it can economic efficient operation has a very important significance, its core is about the content of the fault processing. The author in this paper based on the relay protection and automation of the distribution of power with power distribution network fault as the foundation, the fault of the solving methods of a discussion.

Keywords: relay protection; Distribution automation; Power distribution network fault; solutions

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一、故障的分析

配電網(wǎng)故障，在供電系統(tǒng)中普遍存在，部分供電企業(yè)選用斷路器代替開關(guān)，并期望故障產(chǎn)生的時候，離故障區(qū)域最近的斷路器可以及時跳閘將故障電流阻斷，進而避免故障影響到整條供電線路。但是，在實際的情況之中，故障產(chǎn)生后，由于各級的開關(guān)保護配合問題的存在，導致了越級以及多級跳閘現(xiàn)象的發(fā)生，同時給判別故障的性質(zhì)工作帶來困難。為將這一現(xiàn)象避免，部分供電企業(yè)則利用負荷開關(guān)作饋線開關(guān)，這一方法雖解決了多級跳閘與故障性質(zhì)的判斷等問題，但卻存在有一點故障全線就會出現(xiàn)瞬時停電的弊端，使得用戶停電現(xiàn)象頻繁。

隨著饋線的主干線路的絕緣化與電纜化比例不斷升高，供電的主干線出現(xiàn)故障的頻率明顯的減少，故障大部分在用戶支路產(chǎn)生。所以，部分的供電企業(yè)在用戶支線的入口位置，設(shè)置了具備單相接地與過電流儲能跳閘功能餓開關(guān)，其目的是為了將用戶側(cè)的故障自動隔離，避免用戶側(cè)的故障波及全線，同時確立故障的責任分界點。

二、 故障的處理

2.1、兩級級差保護配置的原則

在兩級的級差保護配合之下，線路之上保護配置與開關(guān)的類型組合的選擇原則：分支、用戶以及變電站的出線開的開關(guān)選取斷路器；主干的饋線開關(guān)均用負荷開關(guān)；分支、用戶的斷路器開關(guān)，其保護動作所設(shè)定的動作延時的時間為0；而變電站的出線開關(guān)為200至250ms。

采取該兩級級差的保護配置之后，所具備的優(yōu)點：其一，分支、用戶產(chǎn)生故障之后，故障點先跳閘，變電站的出線開關(guān)則不會跳閘，所以，不會導致全線停電；將故障發(fā)生時停電的用戶過多這一問題有效的解決了。其二，開關(guān)越級、多級跳閘地現(xiàn)象將不再產(chǎn)生，簡化了故障的處理過程；操作的開關(guān)數(shù)量減少，恢復瞬時性的故障所用的時間很短；將全斷路器的開關(guān)饋線的不足克服了。其三，主線采取負荷開關(guān)比采取全斷路器經(jīng)濟。

2.2、兩級級差的保護之下故障的處理

其一，當主干線是全架空的饋線，其集中式的故障處理是：當饋線產(chǎn)生故障之后，變電站的出線斷路器將跳閘進而將故障電流切斷。在0.5s的延時之后，變電站的出線斷路器將閉合；如果閉合成功，那么其肯定是瞬時性的故障，如果失敗，則肯定是永久性的故障。主站依據(jù)所收集配電的終端相關(guān)的故障信息，將故障的區(qū)域判斷出來。當為瞬時性的故障時，將相應的信息存入到瞬時性的故障處理的記錄中；當為永久性的故障時，則對故障周邊的開關(guān)、分閘進行遙控，以將故障區(qū)域隔離，同時遙控相應的變電站的出線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)與斷路器閉合，將正常區(qū)域的供電恢復，并把相應的信息存進永久性的故障的處理記錄當中。

其二，當主干線是全電纜式的饋線時，其集中式的故障處理的步驟是：若饋線產(chǎn)生故障之后即被認定為永久性的故障，變電站的出線的斷路器則會跳閘將故障的電流切斷。主站依據(jù)所收集配電的終端相關(guān)的故障信息，將故障的區(qū)域判斷出來。對相應的環(huán)網(wǎng)柜的故障點周邊區(qū)域的開關(guān)、分閘進行遙控，將故障區(qū)域隔離出來，同時對相應的環(huán)網(wǎng)柜地聯(lián)絡(luò)開關(guān)與變電站的出線的斷路器開關(guān)閉合，將正常區(qū)域的供電恢復，并把相應的信息存進永久性的故障的處理記錄當中。

其三，當分支、用戶產(chǎn)生故障之后，其集中式的故障的處理步驟是：相應的分支、用戶的斷路器發(fā)生跳閘將故障電流切斷。如果跳閘的分支、用戶的斷路器的支路是架空的線路，就可以快速的對重合閘進行開放控制，經(jīng)過0.5s的延時之后，相應的斷路器將閉合。如果重合成功了，則可以斷定其是瞬時性的故障，如果重合失敗，則可以斷定其是永久性的故障。如果跳閘的分支、用戶的斷路器的支路是電纜式的線路，就可以直接的斷定其是永久性的故障。如圖1a所示的架空配電的線路，當采取兩級級差的保護再配合集中式的故障進行處理的時候，其具體的配置為：變電站的出線的開關(guān)是S2和S1與用戶的開關(guān)B2和B1所采取的斷路器；聯(lián)絡(luò)用開關(guān)和分段用開關(guān)A1到A7所采取的負荷開關(guān)；B2和B1斷電器的保護動作的延遲時間設(shè)置成0s，而變電站的出線的斷路器S2和S1則設(shè)置為200ms。由于主干線是全架空的線路，因此，變電站的出線的斷路器與用戶的斷路器重合閘的控制均是開放的。在本文的圖中，圓圈表示的是負荷開關(guān)、方塊表示的是斷路器、空心表示的是分閘，實心表示的是合閘。

文中圖1所示的是兩級級差的保護與集中式的配電的自動化配合地典型的架空配電的線路于分支線與主干線產(chǎn)生了故障之后地處理過程為：

①假定A2到A3間的饋線段產(chǎn)生了永久性的故障；其集中式的故障的處理過程為：S1斷路器將跳閘將故障的電流切斷；如圖1b所示。在經(jīng)過了0.5s的延時之后，變電站的出現(xiàn)的S1斷路器重合；如圖1c所示。因為重合的是永久性的故障，所以重合失敗，同時斷定其是永久性的故障；如圖1d所示。配電的自動化的主站依據(jù)配電的終端所上報的A2、A1和S1開關(guān)流經(jīng)的故障電流；而其他的開關(guān)沒有故障電流流經(jīng)地信息；因此斷定出，故障產(chǎn)生于A3與A2間的饋線段；所以，對A3與A2負荷開關(guān)兩個分閘進行遙控，將故障區(qū)域進行隔離；如圖1e所示。接著對A5與S1合閘進行遙控，將正常區(qū)域的供電恢復；如圖1f所示。

②假定B1所帶的用戶的線路下產(chǎn)生了永久性的故障；其集中式的故障的處理過程為：B1斷路器則跳閘將故障的電流切斷；如圖1g所示。在經(jīng)過了0.5s的延時之后，斷路器B1重合；如圖h所示。因為重合在永久性的故障之上，故重失��；B1斷路器跳閘且不能再重合；完成了的隔離；如圖1i所示，由此可見，主干線沒有受到故障的影響而形成短暫的停電。

2.3、三級級差的保護配置的原則

采取無觸點的驅(qū)動技術(shù)與永磁操動的機構(gòu)地三級級差的保護典型的配置通常有下面三種：

其一，變電站的10KV的出線開關(guān)與饋線的用戶開關(guān)和分支開關(guān)共同形成了三級級差的把好；如圖2a所示。B1到B4用戶開關(guān)的保護動作，其延遲的時間設(shè)置成0s；而饋線的分支開關(guān)A6和A5設(shè)置成100到150ms之間；而變電站的出線開關(guān)則設(shè)置成250到300ms之間。

其二，變電站的10KV的出線開關(guān)與某一個饋線分段的開關(guān)和饋線分支的開關(guān)三者形成了三級極差的保護；如圖2b所示。在其中，饋線分支的開關(guān)A6、A5和A7的保護動作的延遲時間設(shè)置成0s；而饋線分段的開關(guān)A2的保護動作的延時設(shè)置成100到150ms；而變電站的出現(xiàn)開關(guān)則設(shè)置成250到300ms。

其三，變電站的10KV的出線開關(guān)和環(huán)網(wǎng)柜的出現(xiàn)開關(guān)和中間的某級的換王

國地進線開關(guān)三者形成了三級級差的保護；如圖2c所示。在其中環(huán)網(wǎng)柜的出線開關(guān)B1到B2的保護動作的延遲時間均設(shè)置成0s；而中間的開關(guān)A4的保護作動的延遲時間設(shè)置成100到150ms；而變電站的出線開關(guān)則設(shè)置成250到300ms。

其中，三級級差的保護和集中式的故障處理的配合原理和兩級級差的保護處理的情況相似，在此就不贅述。

參考文獻：

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。