徐妍華

摘要：配電網(wǎng)是我國(guó)電力系統(tǒng)的重要組成部分，其自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)于保障配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。文章介紹了配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)的常見故障，分析了配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)應(yīng)用的重要性，闡述了配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)故障的解決處理方法和配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);自動(dòng)化;繼電保護(hù)技術(shù);電力系統(tǒng);電網(wǎng)故障文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM76文章編號(hào)：1009-2374（2016）04-0140-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.070

近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域的用電量大幅上漲，配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)模越來越龐大，線路也日益復(fù)雜，這對(duì)于配電網(wǎng)的運(yùn)行提出了更高的要求。自動(dòng)化繼電保護(hù)是配電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)越來越完善，可及時(shí)判斷配電網(wǎng)故障，快速隔離電網(wǎng)故障區(qū)，優(yōu)化和改進(jìn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保障可靠穩(wěn)定地供電。

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)概述

1.1 類型

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要是基于監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)等，對(duì)各種配電設(shè)備進(jìn)行有效的控制、調(diào)配和遠(yuǎn)程監(jiān)控，極大地推動(dòng)了電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)包括分散智能和集中智能，分散智能配電網(wǎng)利用重合器和分段器之間的相互配合，改變重合器的重合系數(shù)，并且結(jié)合重合時(shí)間自動(dòng)隔離配電網(wǎng)饋線，恢復(fù)配電網(wǎng)故障區(qū)段供電。集中智能配電網(wǎng)重點(diǎn)應(yīng)用在配電網(wǎng)故障后的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)供電、結(jié)構(gòu)隔離和充足，基于集中智能模式，通過電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的故障恢復(fù)和隔離，這種配電網(wǎng)應(yīng)用模式對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信的要求較高。

1.2 系統(tǒng)構(gòu)成

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要由主控站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、一次設(shè)備系統(tǒng)、故障自動(dòng)定位系統(tǒng)等組成，主控站系統(tǒng)包括操作平臺(tái)和主控站軟件，利用主控站系統(tǒng)，管理和維護(hù)配電網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)各種資源的交互、共享和傳輸。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)通信具有信息量小、通信速率低、通信點(diǎn)分散、通信距離短等優(yōu)點(diǎn)，為了保障配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，通信系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性能較強(qiáng)，可以適應(yīng)復(fù)雜惡劣的運(yùn)行環(huán)境。故障自動(dòng)定位系統(tǒng)主要用于配電網(wǎng)線路和設(shè)備故障的自動(dòng)、準(zhǔn)確定位，并且將故障信息發(fā)送到配電網(wǎng)控制中心，實(shí)現(xiàn)故障信號(hào)信息和GIS的相互結(jié)合，對(duì)于及時(shí)掌握配電網(wǎng)故障位置和時(shí)間發(fā)揮著重要作用。一次設(shè)備系統(tǒng)包含環(huán)網(wǎng)柜、重合器、重合分段器等，具有智能性和自動(dòng)化的特點(diǎn)，通過通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的通信，用于遠(yuǎn)程調(diào)控。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)常見故障

2.1 繼電保護(hù)配置不科學(xué)

我國(guó)不同地區(qū)的天氣環(huán)境差異明顯，而配電網(wǎng)線路設(shè)計(jì)具有統(tǒng)一性和一致性的特點(diǎn)，使得繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過程中容易受到多種因素的影響而發(fā)生運(yùn)行故障。近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在電力行業(yè)。但是在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，由于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)無法滿足計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于繼電保護(hù)裝置的有效控制，使得配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置不科學(xué)，影響了繼電保護(hù)裝置的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 調(diào)度人員的應(yīng)急能力不強(qiáng)

配電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行過程中，很容易發(fā)生各種突發(fā)事故，而調(diào)度人員的應(yīng)急能力不強(qiáng)，缺乏獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)指揮能力，使得配電網(wǎng)發(fā)生故障后無法得到及時(shí)處理和解決。在配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)正常應(yīng)用過程中，電力調(diào)度人員必須具備良好的專業(yè)素養(yǎng)和豐富的調(diào)度實(shí)踐操作能力，確保配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的準(zhǔn)確調(diào)度。同時(shí)，配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常發(fā)生各種土方狀況，若現(xiàn)場(chǎng)電力調(diào)度人員的綜合素質(zhì)較低，無法及時(shí)、有效地處理這些故障。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)應(yīng)用的重要性

配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，一旦繼電保護(hù)裝置元器件發(fā)生故障，相鄰斷路器會(huì)自動(dòng)跳閘，及時(shí)隔離配電網(wǎng)系統(tǒng)和故障元件，可有效保護(hù)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，并且降低對(duì)配電網(wǎng)元器件的損害。同時(shí)，配電網(wǎng)處于異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，結(jié)合配電網(wǎng)不同異常情況，發(fā)送不同指令信號(hào)，自行調(diào)整配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障時(shí)，可自動(dòng)隔離配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和故障部分，確保非故障區(qū)域安全、穩(wěn)定運(yùn)行，縮小配電網(wǎng)系統(tǒng)事故范圍。另外，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置還可以發(fā)揮監(jiān)控作用，實(shí)時(shí)監(jiān)控電氣設(shè)備的電壓和電流情況，從而分析配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，因此繼電保護(hù)裝置在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。而隨著繼電保護(hù)裝置在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，繼電保護(hù)裝置故障發(fā)生率越來越高，嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，給國(guó)家、社會(huì)和電力企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此應(yīng)高度重視配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)故障維護(hù)檢修、

4 配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)故障的解決處理方法

4.1 直觀法

在檢修配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)故障時(shí)，采用專門的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行處理。若繼電保護(hù)裝置相關(guān)元器件發(fā)生故障，但是又無法使用元件進(jìn)行替換，而繼電保護(hù)裝置合閘后，接觸器和跳閘線圈還可保持正常運(yùn)行，說明配電網(wǎng)電氣回路正常。若繼電保護(hù)裝置內(nèi)部元器件出現(xiàn)冒煙或者燒焦氣味，應(yīng)迅速確認(rèn)配電網(wǎng)自動(dòng)化機(jī)電保護(hù)故障，及時(shí)更換內(nèi)部的元器件。

4.2 參照法

參照法是指通過對(duì)比故障設(shè)備和正常設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，根據(jù)不同技術(shù)參數(shù)的區(qū)別，查找配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)故障，做好維護(hù)修復(fù)。參照法適用于配電網(wǎng)接線錯(cuò)誤、定值校驗(yàn)時(shí)測(cè)試值和目標(biāo)值相差較大的情況。同時(shí)，改造和更換繼電保護(hù)裝置時(shí)，若二次接線無法恢復(fù)，采用參照法，校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置定值時(shí)，如果整體定值和測(cè)試值的差異比較明顯，可參照其他同類型繼電保護(hù)裝置，分析故障原因。

4.3 短接法

查找配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)故障時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，短接回路中的部分線路，檢查短接線范圍內(nèi)是否存在故障，逐漸縮小故障查找范圍。應(yīng)用短接法時(shí)，切斷配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置，檢查控制開關(guān)結(jié)點(diǎn)，適用于配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)的電流回路開路、電磁鎖失控等情況。

4.4 替換法

替換法是指使用同類型、正常的元器件替換配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置的故障元器件，判斷繼電保護(hù)裝置是否存在運(yùn)行故障，替換法是一種常見的繼電保護(hù)裝置故障處理方法。當(dāng)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的元器件發(fā)生故障，工作人員可以采用備用元器件進(jìn)行替換，從而逐一排除繼電器故障。

5 配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

5.1 科學(xué)配置配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置

當(dāng)前，我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用功能比較單一，但是在實(shí)際應(yīng)用中繼電保護(hù)裝置無法全面、有效地保護(hù)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，造成配電網(wǎng)運(yùn)行容易發(fā)生多種故障。因此為了保障配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，不僅要設(shè)置有效的繼電保護(hù)裝置，還應(yīng)科學(xué)合理地配置繼電保護(hù)裝置，定期修理和維護(hù)繼電保護(hù)裝置。若繼電保護(hù)裝置無法正常發(fā)揮作用，很容易造成變壓器燒毀問題。基于配電網(wǎng)的安全運(yùn)行，電力調(diào)度人員應(yīng)選擇多樣化的繼電保護(hù)措施，優(yōu)化繼電保護(hù)裝置配置，堅(jiān)持先進(jìn)的管理理念，編制繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)行時(shí)間表，嚴(yán)格落實(shí)，加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置應(yīng)用監(jiān)督。一旦配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)發(fā)生問題，在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢查維護(hù)，采用科學(xué)合理的處理解決措施，保障配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的安全性。

5.2 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)

發(fā)電機(jī)是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要設(shè)備，為了保護(hù)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行，應(yīng)做好發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的重點(diǎn)保護(hù)和備用保護(hù)。對(duì)于配電網(wǎng)發(fā)電機(jī)的重點(diǎn)保護(hù)，主要用于保護(hù)發(fā)電機(jī)的失磁問題，根據(jù)發(fā)電機(jī)的相位、電流和中性點(diǎn)，采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)模式，保障發(fā)電機(jī)的安全性。若發(fā)電機(jī)單相接地電流超出限值，可設(shè)置接地保護(hù)裝置，做好配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)。如果發(fā)電機(jī)的定自繞組匝間發(fā)生短路故障，造成發(fā)電機(jī)故障部件快速發(fā)熱，很容易燒壞絕緣層，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行，因此發(fā)電機(jī)實(shí)際應(yīng)用中做好發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間保護(hù)，處理定子繞組故障，保障發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。

5.3 母線繼電保護(hù)

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，母線繼電保護(hù)主要包括差動(dòng)保護(hù)和相位對(duì)比保護(hù)，母線繼電保護(hù)裝置的相位對(duì)比保護(hù)主要是通過相位對(duì)比方式，有效保護(hù)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)母線，在配電網(wǎng)大電流接地設(shè)置中，通過三相連接可以實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)。對(duì)于小電流接地設(shè)置，在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)相間短路上設(shè)置母線保護(hù)裝置，通過兩相連接方式，保護(hù)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)母線。

5.4 變壓器繼電保護(hù)

變壓器是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，因此配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)做好變壓器繼電保護(hù)。針對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)短路故障，變壓器短路保護(hù)包括過電流保護(hù)和阻抗保護(hù)，過電流繼電保護(hù)是指在變壓器兩側(cè)元器件設(shè)置保護(hù)裝置，變壓器電流元器件運(yùn)行過程中很容易發(fā)生跳閘問題，并且切斷電源。阻抗繼電保護(hù)主要是應(yīng)用變壓阻抗元件，在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器繼電保護(hù)中，阻抗元件運(yùn)行一段時(shí)間后及時(shí)跳閘保護(hù)變壓器。同時(shí)，一旦變壓器油箱發(fā)生故障，電弧以內(nèi)的油液和絕緣材料會(huì)分解產(chǎn)生有害氣體，瓦斯保護(hù)可保護(hù)變壓器的安全運(yùn)行，如果油箱出現(xiàn)運(yùn)行故障，可快速啟動(dòng)保護(hù)裝置，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)切斷電源。另外，做好配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)接地保護(hù)，對(duì)于變壓器直接接地，利用零序電流有效地防范和保護(hù)變壓器，在變壓器兩側(cè)安裝零序保護(hù)設(shè)備，利用電流互感器，形成零序電流，保護(hù)不接地的變壓器，通過零序電壓做好有效保護(hù)。

6 結(jié)語

繼電保護(hù)技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，結(jié)合配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)常見故障，采取科學(xué)合理的解決方法，減少對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的損壞，推動(dòng)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的快速發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）