配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)探討

馬艷

摘要：配電網(wǎng)的發(fā)展中，多級(jí)繼電保護(hù)配合有非常重要的作用，是供電平穩(wěn)性與安全性的根本保障。文章從配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合遵守的原則入手，介紹了我國(guó)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合中存在的問(wèn)題，然后就配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);故障;自動(dòng)化;繼電保護(hù)

通常情況下，配電設(shè)備與輸電線(xiàn)路的故障會(huì)引起配電網(wǎng)的停電，而多級(jí)繼電保護(hù)配合則能將故障設(shè)備與線(xiàn)路進(jìn)行快速的切除，不僅能夠有效減少停電的范圍，同時(shí)還能減低線(xiàn)路或者設(shè)備的受損情況，確保配電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性，減少因

設(shè)備與線(xiàn)路過(guò)多損壞而造成的經(jīng)濟(jì)損失。三段式過(guò)流保護(hù)配合技術(shù)與多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)，是當(dāng)前配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)。

1.我國(guó)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合遵守的原則

為了確保配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)的有效性，配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)必須遵循以下原則：（1）在《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》和《3～110kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》等章程中明確規(guī)定了故障無(wú)需快速切除的要求，只要符合上述要求，變電站可將出線(xiàn)斷路器中瞬時(shí)速斷保護(hù)轉(zhuǎn)換為延時(shí)速斷保護(hù);（2） 斷路器采用彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，則可將延時(shí)時(shí)間級(jí)差設(shè)置為 0.22～0.31s，而配備永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的級(jí)差則設(shè)置為 0.16～0.21s;（3）在變電站出線(xiàn)斷路器中必須配置瞬時(shí)速斷保護(hù)裝置，同時(shí)饋線(xiàn)（除去出線(xiàn)斷路器瞬時(shí)保護(hù)外）可設(shè)置電流保護(hù)，以此在延長(zhǎng)時(shí)間級(jí)差的情況下，實(shí)現(xiàn)過(guò)電流（兩至三級(jí)）保護(hù)的有效配合;（4）在兩級(jí)級(jí)差配合的電流保護(hù)情況下，如故障多發(fā)，修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)且具備配合條件，則可在分支線(xiàn)路上安裝斷路器，延時(shí)時(shí)間以 0s 為宜，而在三級(jí)級(jí)差配合的電流保護(hù)情況下，如故障多發(fā)，修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)且具備配合條件，則在分支、次分支或用戶(hù)路線(xiàn)上安裝斷路器。

2.配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合中存在的問(wèn)題

2.1配電網(wǎng)改造的設(shè)計(jì)不合理

配電網(wǎng)改造后，其中的多分段和多聯(lián)絡(luò)接線(xiàn)等方式能夠提高配電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活性，但是由于設(shè)計(jì)等因素，配電網(wǎng)在改造后不能實(shí)現(xiàn)多級(jí)配合，對(duì)多級(jí)保護(hù)的選擇性和可靠性產(chǎn)生不良影響。

2.2配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)裝置自身存在缺陷

配電網(wǎng)的升級(jí)改造是一個(gè)技術(shù)上升級(jí)換代的過(guò)程，而技術(shù)上的升級(jí)改造對(duì)多級(jí)繼電保護(hù)裝置的軟硬件提出了更高的要求，只有設(shè)備硬件與技術(shù)系統(tǒng)的共同升級(jí)，才能從根本上保證配電網(wǎng)改造升級(jí)目的的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前我國(guó)的多級(jí)繼電保護(hù)裝置軟硬件市場(chǎng)比較混亂，并且絕大多數(shù)產(chǎn)品都存在諸多的質(zhì)量問(wèn)題，其質(zhì)量和性能都沒(méi)有辦法滿(mǎn)足當(dāng)前配電網(wǎng)升級(jí)改造的要求，強(qiáng)行用于當(dāng)前改造后的配電網(wǎng)中，必然給多級(jí)繼電保護(hù)以及配電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來(lái)了諸多的危險(xiǎn)隱患。

2.3配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)核算整定管理制度不完善

現(xiàn)階段，由于我國(guó)配電網(wǎng)改擴(kuò)建工程發(fā)展迅速，繼電保護(hù)核算整定工作出現(xiàn)明顯的滯后現(xiàn)象，同時(shí)地方供電公司管理工作存在缺失，導(dǎo)致配備的裝置不匹配，并且由于整定核算人員失誤造成的各級(jí)保護(hù)定值不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致越級(jí)跳閘，嚴(yán)重時(shí)會(huì)降低設(shè)備絕緣性能并擴(kuò)大停電范圍。

3.配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)分析

現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，我國(guó)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)主要有配電網(wǎng) 3 段式過(guò)流保護(hù)配合技術(shù)和多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù) 2 種，如圖 1、圖 2，這 2 種配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生著非常重要的影響。

3.1? 3 段式過(guò)流保護(hù)配合技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，從而在極大的程度上有效的保證了電力系統(tǒng)的運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。在我國(guó)配電網(wǎng)的改造進(jìn)程中，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，也在極大程度上保證了多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)。和其他技術(shù)相比，我國(guó)配電網(wǎng) 3段式過(guò)流保護(hù)配合技術(shù)最重要的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需考慮上級(jí)與下級(jí)搭配的關(guān)系，只需要對(duì)動(dòng)作時(shí)限進(jìn)行相關(guān)的配合。

3.2 多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)

我國(guó)配電網(wǎng)多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)，主要是依據(jù)變電站出線(xiàn)開(kāi)關(guān)和饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)之間存在較大差別的特點(diǎn)，從而對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。配電網(wǎng)多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)的使用能夠有效增加保護(hù)成效，一方面可以對(duì)故障進(jìn)行較好地排除，另一方面可以對(duì)配電網(wǎng)有效保護(hù)。這種配電網(wǎng)多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)的保護(hù)時(shí)間，一般情況下是（1～1.5）s，從而在極大程度上降低由于短路電流的原因給相關(guān)配電系統(tǒng)造成的惡劣影響，進(jìn)而有效促進(jìn)配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的順利實(shí)施。

除此之外，這種多級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)通常情況下主要包含2 級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)和 3 級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)，2 級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)的對(duì)象主要是饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)，保護(hù)的時(shí)間是（35～45）ms，這種方法可以有效以及快速地對(duì)故障進(jìn)行切斷，但是需要手動(dòng)進(jìn)行控制。因此，在瞬時(shí)性的維修故障中很少使用。如果開(kāi)關(guān)增加

的話(huà)，就能夠有效提升配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合技術(shù)的質(zhì)量。3級(jí)級(jí)差保護(hù)配合技術(shù)主要是根據(jù)無(wú)觸點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，從而在比較短的時(shí)間里對(duì)配電網(wǎng)多級(jí)繼電進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，這種辦法可以在 10 ms 內(nèi)正確找出發(fā)生事故的原因，并且延遲 200 ms，從而對(duì)配電網(wǎng)多級(jí)繼電進(jìn)行有效保護(hù)。

4.多級(jí)繼電保護(hù)的配合模式分析

目前常用的 2 種多級(jí)繼電保護(hù)配合模式是延時(shí)時(shí)間差配合和 3 段式過(guò)流保護(hù)配合法。這 2 種配合的方式還可以分成4 種模式：①根據(jù)電網(wǎng)的電流處理定值，對(duì)線(xiàn)路使用 3 段式的過(guò)流保護(hù)技術(shù)實(shí)行保護(hù)，其優(yōu)勢(shì)就是能夠?qū)崿F(xiàn)主線(xiàn)路上各個(gè)級(jí)別之間的保護(hù)，但是缺點(diǎn)是選擇性比較差，一旦出現(xiàn)故障容易導(dǎo)致大范圍的停電現(xiàn)象。②通過(guò) 3 段式過(guò)流繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置保護(hù)配電網(wǎng)，其優(yōu)勢(shì)為可以不對(duì)任何線(xiàn)路造成影響，同時(shí)可以借助 2 相相間短路與 3 相間短路技術(shù)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行全面保護(hù)，出現(xiàn)故障時(shí)給用戶(hù)造成的影響比較小。缺點(diǎn)是無(wú)法對(duì)瞬時(shí)故障線(xiàn)路進(jìn)行切斷。③通過(guò)延時(shí)時(shí)間保護(hù)方式，保護(hù)整個(gè)線(xiàn)路。其優(yōu)勢(shì)就是既可以保護(hù)第一線(xiàn)路，同時(shí)也不影響支線(xiàn)，還可以及時(shí)地切除易出現(xiàn)故障的線(xiàn)路。缺點(diǎn)是因?yàn)樯嫌畏种?duì)下游分支造成影響，導(dǎo)致跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)，無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效配合。④靈活地使用延時(shí)時(shí)間差配合法，同時(shí)結(jié)合 3 段式過(guò)流保護(hù)配合法，實(shí)現(xiàn)對(duì)主線(xiàn)路的Ⅰ和Ⅱ配電保護(hù)，同時(shí)保護(hù)次分支線(xiàn)路Ⅲ。

5.結(jié)束語(yǔ)

配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于我國(guó)配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全具有十分重要的影響，現(xiàn)階段我國(guó)正在加強(qiáng)配電網(wǎng)的改造，各城市的供電公司應(yīng)該積極地利用配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)，保證我國(guó)配電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉健，劉超，張小慶等.配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015（9）：35-41.

[2] GB/T 50062-2008 電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范[S].