探究配電自動化與繼電保護配合的配電網(wǎng)故障處理

胡曉晶

摘 要：現(xiàn)階段，配電網(wǎng)已經(jīng)逐漸趨于智能化，繼電保護及配電自動化在電網(wǎng)中具有重要作用，是保障配電網(wǎng)正常、穩(wěn)定、高效運行的基礎(chǔ)。但是，目前，配電網(wǎng)實際運行時仍會出現(xiàn)許多故障，影響配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行?；诖?，本文先主要對配電網(wǎng)出現(xiàn)故障進(jìn)行了分析，然后探究了繼電保護同配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理方式。

關(guān)鍵詞：配電自動化；繼電保護；故障；處理

引言

信息化技術(shù)的快速發(fā)展要求電力系統(tǒng)必須和計算機技術(shù)結(jié)合起來，才能保障其技術(shù)的先進(jìn)性，配電自動化技術(shù)就是二者相結(jié)合而產(chǎn)生的一項技術(shù)，在配電網(wǎng)中應(yīng)用這一技術(shù)，配電過程的穩(wěn)定性和可靠性都有了較大的提升，這同時也使該技術(shù)廣泛應(yīng)用到了電力領(lǐng)域中。而將配電自動化技術(shù)與繼電保護進(jìn)行有機結(jié)合，可以解決配電網(wǎng)中的各種故障，這有利于電力行業(yè)的健康發(fā)展。

1配電自動化與繼電保護的介紹

配電網(wǎng)運行過程中，通常會受到各種因素的影響，使得配電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，而配電網(wǎng)故障的頻繁發(fā)生直接損害相關(guān)電力設(shè)備，影響配電網(wǎng)的供電安全，阻礙了電力系統(tǒng)的發(fā)展。為了避免故障影響配電網(wǎng)正常運行，也避免其影響相關(guān)電力設(shè)備的使用安全，現(xiàn)階段電力行業(yè)提出配電自動化與繼電保護相互配合的方式，共同致力于配電網(wǎng)的故障處理，來減少配電網(wǎng)故障所造成的損害。下面我們先對配電自動化與繼電保護進(jìn)行介紹。

1.1配電自動化

配電自動化的實質(zhì)就是配電系統(tǒng)運用先進(jìn)的設(shè)備，并且通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對配網(wǎng)進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測，隨時掌握網(wǎng)絡(luò)中各元件的運行工況，保障能及時消除故障隱患，還可以推動配網(wǎng)供電自動化腳步，自動將故障段隔離，非故障段恢復(fù)供電，通過選擇合理的與本地相適應(yīng)的綜合自動化系統(tǒng)方案，在實施一整套監(jiān)控措施的同時，加強對電網(wǎng)運行狀態(tài)、開關(guān)動作次數(shù)、負(fù)荷情況等信息的采集，進(jìn)行動態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理，制定優(yōu)秀的方案，盡量提高配網(wǎng)供電的可靠性。

1.2繼電保護

在配電系統(tǒng)的運行過程中經(jīng)常會發(fā)生系統(tǒng)故障，影響電力系統(tǒng)的供電安全。在逐漸探討配電系統(tǒng)安全保護措施中發(fā)現(xiàn)，有觸點的繼電器能夠有效保護電力系統(tǒng)及相關(guān)電力設(shè)備等免受故障損害，因此，我們把通過繼電保護裝置保護電力系統(tǒng)的過程稱為繼電保護。

2配電網(wǎng)故障分析

2.1常見故障類型

配電網(wǎng)故障具有多樣性的特點，引發(fā)故障的原因也比較多。依據(jù)故障的性質(zhì)我們可以將故障分為兩大類，首先就是相間短路故障：相間短路故障會導(dǎo)致線路跳閘，而城市配網(wǎng)沒有重合閘的保護，所以相間短路故障就會引發(fā)配網(wǎng)停電，比如說倒桿、斷線等原因都會造成相間短路故障；其次就是單向接地故障：AkV電壓等級線路在與地面發(fā)生連接的時候，會得到A小時的運作，所以說這種故障發(fā)生的情況比較少。因為接地故障點能夠?qū)Τ鞘腥丝诿芗瘏^(qū)造成很大的影響，所以非故障電壓升高使絕緣水平受到巨大的威脅，這就需要相關(guān)工作人員采用通過經(jīng)消弧線圈將配網(wǎng)系統(tǒng)的中性點接地的方式，補充接地的電容電流。

2.2故障產(chǎn)生原因分析

首先，外力是造成故障的重要原因：近年來，由于城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市社會環(huán)境也日益復(fù)雜，這就造成了各種外力因素?fù)p壞電力設(shè)施的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致單相接地故障和相間短路故障。外力破壞主要是具有較多的基建開挖施工，進(jìn)而在很大程度上威脅到電纜線路、桿塔和拉線基礎(chǔ)構(gòu)成。其次出現(xiàn)盜竊電力設(shè)施的現(xiàn)象，另外機動車輛對電桿、地面設(shè)備和掛線的碰撞也是一方面的原因。同時，用戶供電設(shè)施內(nèi)部故障造成公用線路跳閘停電的現(xiàn)象也在不斷的增加，這種情況成為配網(wǎng)故障停電的主要因素。用戶供電設(shè)施不能進(jìn)行正常的維護，而且相關(guān)工作人員沒有嚴(yán)格監(jiān)督相關(guān)維護工作，進(jìn)而影響了設(shè)備的穩(wěn)定運行，使用戶供電設(shè)施頻繁出現(xiàn)故障。

3繼電保護同配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理方式

3.1兩級級差相互配合的方法

維護工作人員在選擇線路開關(guān)時，出線開關(guān)、用戶所用開關(guān)和變電站支線所用開關(guān)都應(yīng)該為斷路器。而對于主干線開關(guān)來說，其應(yīng)該用負(fù)荷開關(guān)，變壓設(shè)備出線斷路器在啟動保護動作過程中，耗時一般在200-250ms之內(nèi)。用戶以及支線中的短路其開關(guān)保護延時動作耗時為0s。配電網(wǎng)在實際運行過程中，使用兩級級差相互配合的方式對配電網(wǎng)進(jìn)行保護。該保護方式具備以下優(yōu)點：一是支線或是用戶電箱出現(xiàn)故障，斷路器便會立刻進(jìn)行跳閘動作，以保證其余線路的運行狀態(tài)不會受到干擾。其不會引發(fā)全線停電的問題，也間接處理了如全負(fù)荷開關(guān)等部分問題。二是配電網(wǎng)運行過程中，開關(guān)不會出現(xiàn)越級或是多級跳閘的現(xiàn)象，且能夠精確判斷故障所處位置、類型，處理故障的流程也較為簡易，速度較快，提高了故障處理效率。且隨著故障修復(fù)耗時的縮減，全斷路器原本存在的開關(guān)不足的問題也得到彌補與解決。三是相關(guān)工作人員可以把負(fù)荷開關(guān)安裝到主干線當(dāng)中。與配電網(wǎng)所有位置都應(yīng)用斷路器的方式相比，此方式不需要企業(yè)投入大量的成本，在一定程度上提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3.2多級極差保護與電壓時間型饋線自動化配合的方法

此方法最重要的就是用電壓時間型分段器與對應(yīng)的重合器的配合使用，通過對應(yīng)的指令可以讓出現(xiàn)故障的地區(qū)和其他地區(qū)進(jìn)行隔離并且及時恢復(fù)供電。若我們單純地使用這兩個方式中的任意一個方式的話，會造成暫時性的大規(guī)模停電，但是如果兩者互相配合的話，就可以把這個問題進(jìn)行有效的解決處理。在電壓時間性分段器以及對應(yīng)的重合器的配合下，處理方式雖然與單純使用饋線技術(shù)一樣，但是停電的概率會降到最小，有效提升了配電運行的穩(wěn)定性。

3.3集中式故障處理方法

該方法是一種針對性比較強的故障處理方式。由于主干線線路類型之間有較大的區(qū)別，所以處理方法也有所不同。以主干線類型均為架空饋線為例，對于此種情況，工作人員需要根據(jù)以下流程進(jìn)行故障處理：第一，當(dāng)饋線內(nèi)出現(xiàn)故障，則變電站出線位置的斷路器開關(guān)將自行跳閘，隔斷因故障而產(chǎn)生的電流。第二，在延時0.5s之后，變電站出線區(qū)域的斷路器開關(guān)將自行重合。若順利重合，便可認(rèn)定該故障屬于瞬時性故障。若未能順利重合，則可認(rèn)定該故障屬于永久性的故障。第三，配電中斷會收集關(guān)于開關(guān)故障的相關(guān)數(shù)據(jù)與信息，并將所收集的數(shù)據(jù)信息傳輸至主站。主站對所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定故障所處的區(qū)域以及其類型。第四，若判定故障為瞬時性故障。則主站需將關(guān)于該次故障的有關(guān)數(shù)據(jù)均錄入該類型故障處理記錄當(dāng)中，為之后的該類型故障的處理提供數(shù)據(jù)支持。若判定故障為永久性的故障，則工作人員需要對故障所處位置附近所有開關(guān)分閘實施控制，將出現(xiàn)故障的線路同其他線路隔斷，并向與故障線路相對應(yīng)的變電站下達(dá)要求，要求變電站當(dāng)中的斷路器開關(guān)以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)全部進(jìn)行合閘，以便令所有區(qū)域的供電可以恢復(fù)至穩(wěn)定、安全的運行狀態(tài)。工作人員完成處理工作之后，應(yīng)該將故障的所有信息數(shù)據(jù)，比如故障類型和故障所處位置等信息記錄保存下來，便于為以后的配電網(wǎng)故障處理工作提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持。

結(jié)束語

綜上所述，配電自動化及繼電保護對于配電網(wǎng)都有重要的意義，故障問題對于配電網(wǎng)運行具有較大的影響，因此配電自動化和繼電保護的配合是配電系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢?，F(xiàn)階段我們需要不斷完善配電自動化系統(tǒng)與繼電保護，進(jìn)而更有力地推動電力行業(yè)的發(fā)展。

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