刍议供电可靠性的配电网继电保护规划研讨

刍议供电可靠性的配电网继电保护规划研讨

刘爱

（国网天津市电力公司城西供电分公司天津300110）

摘要：配电网作为电力系统的重要组成部分，配电网运行状况直接影响着电力系统的正常运行。配电网继电保护是确保配电网正常运行的重要举措，但是随着电力系统的发展配电网自动化继电保护也逐渐实现，但是由于诸多方面的影响，导致配电网自动化继电保护现状并不是很乐观。因此为了更好地对配电网自动化继电保护技术水平提升，本文就针对供电可靠性的配电网继电保护规划相关内容问题就行了研讨。

关键词：供电可靠性；配电网；继电保护；规划

虽然在配电网继电保护配置方面，相关技术标准已给出了配电网保护配置的基本原则，且大量技术文献也就中低压配电网中保护的配置和整定策略开展了广泛讨论，但是上述文献均没有从供电可靠性的角度定量分析继电保护对于提高配电网故障处理性能的作用。从供电可靠性的角度定量分析配电网继电保护配置的效果，可以为配电网的保护优化配置提供更为直观的目标参考和选择依据，促使配电网的保护配置更加科学合理。

1配电网继电保护配置规划的原则

为确保配电网继电保护配置规划的的科学性和合理性，需要严格遵循以下几点原则：第一，对于供电半径比较长、沿线短路电流差异明显的馈线，要在适当的位置配置三级式过流保护系统，并和变电站出现的断路器形成保护配合。通过这样的配置规划方法，可充分发挥三段式过流保护系统的性能，确保供电的可靠性和安全性。第二，针对馈线末端短路电流低于首段负荷电流的情况，可以进行馈线的分段布置，在合适的位置配置多级三段式过流保护。根据此种配置规划的方法，则沿线短路电流的差别比较明显，具有多级三段式过流保护配合的条件，就必须配置多级三段式过流保护，否则一旦末端发生短路故障，继电保护器不能及时切除故障。第三，针对供电半径比较短、沿线短路电流差异比较小的馈线，仍然要采用多级保护配合的方式，从根本上保证供电可靠性和安全性。

2配电网中继电保护装置的配置

2.1过电流保护

就我国目前各大配电网而言，在过电流保护中，主要应用了三段式电流保护，具体情况如图1所示。图1中Ⅰ段保护为电流速断保护，其主要作用当线路末端发生故障时，可快速切除。越靠近故障发生点，其动作值就越小，动作也就更加灵敏；Ⅱ段保护为限时限电流保护，其主要作用是及时切除线路全长上Ⅰ段保护无法及时切除的故障，具有一定的延时性，因此，为确供电的可靠性，Ⅰ段保护和Ⅱ段保护往往结合使用；Ⅲ段保护也被称之为定时限电流保护，其配置和Ⅰ段保护、Ⅱ段保护存在本质区别，是根据电力系统中过电负荷来配置是一种电流保护系统，在不同时间段中，具有不同的定值，从电力用户到电源点，Ⅲ段保护动作的时间会持续增加，电流也随之增加，此种保护配置，可选择性的切除电力故障，从而保护配电网中，其他设备、构件、系统的安全性。

2.2零序电流保护

零序电流保护是一根根据配电网系统中的零序电流来进行判别和保护的方式，一旦电力系统中发生故障，在电路中就会形成零序电流。继电保护装置可及时采集线路零序电流的数值，但零序电流的数值超过继电保护装置的动作值时，就会自动切除故障。但通常情况下，在配电网中通常情况下，并不会投入零序电流保护方式，其主要原因是一旦配电网中发生故障或者异常，其产生的零序电流为对地电容电流，电流的数值比较小，不能快速反应故障。

2.3过电压保护

指定是配电网中电压超过特定值时会自动切除一部分无功补偿设备，从而降低配电网中的电压，TN-S过电压保护系统如图2所示。当配电网中母线电压超过继电保护装置的电压动作值时，继电保护装置会立即切断电容器，以达到降低系统电压的目的。大量应用实例表明，过电压保护对配电网系统持续、稳定、安全、可靠的运行有非常重要的意义，可大幅度提升用户用电质量，而且还能避免电压过高损坏电力设备。

2.4欠电压保护

所谓欠电压保护指的是当配电网中电压过低时，可自动投入无功补偿设备，来提升电压。其原理和过电压保护基本相同，当母线中电压过低时，继电保护装置可切除电抗器或者投入的电容器，从而提升电力系统中电压。通过欠电压保护，可有效防止电压过低导致某些电力设备不能正常工作现象的产生，对提高用户用电质量有重要意义。

3基于供电可靠性的配电网继电保护规划的措施

3.1增加备用电源，确保供电的连续性

通过不完全统计，在配电网中所发生故障，90%以上是由瞬时性故障引发的，最常见的有飞鸟故障、雷击故障等。虽然这些瞬时故障在短时间内就会消失，但所产生的故障点电流仍然通过电弧持续放电。如果故障发生时间和继电保护装置动作的时间相同，则继电保护装置动作可以立即切断断路器，但故障点并不具有备电持续供电的特性，待到完全熄弧以后，故障线路便可正常运行，此时可将两侧断路器合上确保电路供电的连续性，此举不但有助于保障电力系统的平稳运行，还可大大减小受损程度。所以，在配电网变电站中必须配置具有重合闸功能的继电保护装置，如果线路中瞬时故障被排除以后，则可自行恢复供电，如果线路故障已经恢复，则可持续供电，如果瞬时故障没有及时恢复，则应当在重合之后加速跳闸，以确保整个电力系统运行的安全性。

3.2合理配置阶段式电流保护

加大三段式电流保护的推广和应用，大量应用实例表明，电力速断保护系统，可有效缩短故障切断的时间间隔。配电网在正常运行时，可充当线路的主保护，而限时电流则保护可以确保全线故障被全部切除。在日常配置规范方面，还需要对电流整定数值和动作时间进行精细化计算，在确保配电网可靠运行的基础上，提高配电网运行的高效性和调度的便捷性。

3.3合理使用重合闸

为有效提升配电网运行的安全性和可靠性，可在变电站内部合理设置自投保护装置，并在供电线路发生故障时，可自动启动备用电源，从而确保用户用电的连续性。在备用电源启动时，要确保工作电源被完全切除，避免发生冲突。对重合闸的时限要求以及投入重合闸的必备条件，消除瞬时故障的一些条件和因数的阐述：如，重合闸时限2.5s，有效躲过瞬时大风或者雷击带来的影响。由于故障点没有电源点继续供电，故障开始熄弧，等到完全熄弧后，故障线路已经恢复正常，如果此时，能够合上两侧的断路器让线路继续供电，这样不仅维护了电力系统的安全稳定运行，同时减少了损失。

结语

总而言之，合理规划配电自动化系统可有效提高供电可靠性。在实际规划设计时，需要按照供电可靠性的要求来划分不同的供电区域，明确在建设过程中需要应用的关键性技术，通过引入差异化规划原则，让不同供电区域内建设的配电系统可以满足供电可靠性的标准规范，从而加快电力系统的建设步伐。

参考文献：

[1]罗城.基于继电保护装置对配网供电可靠性保障的分析[J].中国新技术新产品，2017（21）：44-45.

[2]黄惠伦.配电网继电保护对供电可靠性的影响[J].黑龙江科技信息，2014（32）：81-81.