繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理研究

李春暉

摘? 要：伴隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的不斷發(fā)展，電力對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，人類對(duì)電力的需求與日俱增。配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化是當(dāng)前我國配電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容，對(duì)實(shí)現(xiàn)智能化具有重要意義。配電網(wǎng)故障是制約電力工業(yè)發(fā)展的重要因素，會(huì)造成嚴(yán)重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。目前，繼電保護(hù)已成為我國國家和城市電網(wǎng)建設(shè)的核心內(nèi)容之一。配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化繼電保護(hù)故障的處理對(duì)國家、社會(huì)、家庭和個(gè)人都有重要意義。電氣工程師應(yīng)該考慮實(shí)際的故障情況，制定相關(guān)解決方案。

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

中圖分類號(hào)：TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下，配電自動(dòng)化也獲得了更廣闊的發(fā)展空間。但是受電力系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜的影響，配電網(wǎng)運(yùn)行的過程中會(huì)遇到一系列的故障問題，如一些電力企業(yè)會(huì)選擇斷路器作為基本的饋線開關(guān)，目的是在配電網(wǎng)出現(xiàn)故障而發(fā)生斷路之后，能及時(shí)通過跳閘操作來阻斷電流，在最大限度上減少斷路對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的不利影響。

2 繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的作用

（1）當(dāng)斷路器發(fā)生故障時(shí)，斷路器自動(dòng)跳閘，延遲后恢復(fù)正常，是由臨時(shí)配電網(wǎng)故障引起的。當(dāng)斷路器延遲后不能恢復(fù)正常時(shí)，為永久性配電網(wǎng)故障。配電網(wǎng)發(fā)生臨時(shí)故障時(shí)，接線員必須記錄饋線端反饋的異常信息。配線開關(guān)中的接線端子連續(xù)檢測(cè)并記錄開關(guān)狀態(tài)，以確定電流、電壓、功率等最終線路運(yùn)行參數(shù)。調(diào)度員可通過饋線終端實(shí)時(shí)了解配電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)行相關(guān)的遠(yuǎn)程操作。（2）當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，在用戶端或線路分支部分也應(yīng)進(jìn)行故障類型的判斷。如果故障發(fā)生在架空線路上，經(jīng)過一段時(shí)間后又恢復(fù)正常，屬于配電網(wǎng)的暫時(shí)性故障，反之則是永久性配電故障。值得注意的是，在配線中斷路器通常使用饋線開關(guān)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障區(qū)域附近的斷路器會(huì)阻斷電流，避免擴(kuò)大故障范圍。但在實(shí)際運(yùn)行中，由于各級(jí)開關(guān)的組合不合理，很容易造成超跳或多跳，很難判斷是暫時(shí)還是永久故障。因此，工廠支線附近設(shè)有單相接地、具有過流儲(chǔ)能功能的斷路器。使用繼電保護(hù)裝置的主要目的是為了防止相關(guān)電力設(shè)備與配電網(wǎng)斷開，使配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備或元件受到損害。對(duì)于永久性的配電故障，技術(shù)員還可以使用一個(gè)開關(guān)圍繞非故障區(qū)和故障區(qū)。

3 繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理原則

（1）可靠性原則。繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理時(shí)要始終堅(jiān)持可靠性的操作原則。在設(shè)置配電網(wǎng)過程中為確保各個(gè)設(shè)備的使用質(zhì)量，要強(qiáng)化各個(gè)網(wǎng)線間的連通性，并在線路運(yùn)行時(shí)確保線路的清晰準(zhǔn)確，不能讓線路之前出現(xiàn)短路的問題。所設(shè)置的配電設(shè)施不僅要安全可靠，還需保持持續(xù)性的配電能力，強(qiáng)化配電線網(wǎng)的總體服務(wù)能力。總體的配電網(wǎng)線需具備更全面的服務(wù)能力，且內(nèi)部的各個(gè)子系統(tǒng)間能密切配合，并在發(fā)展過程中強(qiáng)化對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行管理，確保配電網(wǎng)內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)有規(guī)律的運(yùn)作。（2）高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則。在繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化配合作用下的配電網(wǎng)故障處理中需堅(jiān)持高效率、經(jīng)濟(jì)性的發(fā)展原則。在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需相關(guān)人員掌握電網(wǎng)運(yùn)行管理技巧，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障問題時(shí)能在第一時(shí)間予以解決。電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的投入要適當(dāng)，通過調(diào)整經(jīng)濟(jì)的投入比和產(chǎn)出比來更好發(fā)揮出電網(wǎng)在拉動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的作用，減少電網(wǎng)運(yùn)行的后期維修費(fèi)用，促進(jìn)電網(wǎng)的長遠(yuǎn)、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

4 繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理策略

4.1 故障集中處理策略

因?yàn)橹鞲删€的種類千差萬別，所以處理方法也有一定的針對(duì)性。主干線類型一般為架空饋線。遇有此情況，工作人員應(yīng)按下列步驟排除故障：（1）若饋線出現(xiàn)故障，變電站出口斷路器開關(guān)將自動(dòng)斷開，這樣可以對(duì)因故障問題形成的電流進(jìn)行隔離。（2）延遲0.5秒后，變電站的輸出范圍與斷路器開關(guān)自動(dòng)重合。順利重合后，可以排除是突發(fā)問題。假如重合沒有順利進(jìn)行，那么可以肯定這并非長期的故障。（3）阻斷配電會(huì)獲得開關(guān)產(chǎn)生故障原因的數(shù)據(jù)，并同時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給主站。它還可以確定故障的位置和類型的數(shù)據(jù)。若為突發(fā)故障，則需要將故障數(shù)據(jù)傳送到主站進(jìn)行故障記錄，為以后類似故障提供數(shù)據(jù)支持。若為長期故障，工作人員應(yīng)掌握故障點(diǎn)附近的所有開關(guān)，阻斷故障線及其它線路，并將有關(guān)要求傳達(dá)到相對(duì)故障線的變電站，以便對(duì)故障線進(jìn)行調(diào)整。工作完成后，員工應(yīng)記錄所有相關(guān)信息，如故障類型、故障點(diǎn)等，以便在之后，能夠在配電網(wǎng)以后再發(fā)生相同故障時(shí)得到強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

4.2 注重設(shè)備維護(hù)管理

為了更好地保障電力設(shè)備工作在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中，需要不斷地加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)管理。很多設(shè)備長期運(yùn)行在惡劣的環(huán)境當(dāng)中，很容易出現(xiàn)超負(fù)荷工作，出現(xiàn)各種故障，影響企業(yè)的正?；顒?dòng)。這就需要企業(yè)建立完善的設(shè)備維護(hù)制度，及時(shí)做好設(shè)備的維護(hù)和檢修工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的小故障。很多設(shè)備的故障都是由于小故障積累導(dǎo)致的，不僅影響設(shè)備的正常使用年限，而且容易導(dǎo)致設(shè)備的性能受損，影響正常生產(chǎn)作業(yè)。為了更好地提高設(shè)備的使用和管理效率，可以從以下幾個(gè)方面著手。第一，撰寫安全使用手冊(cè)，針對(duì)不同的電力設(shè)備，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的特點(diǎn)以及經(jīng)常出現(xiàn)的故障，將這些故障寫進(jìn)安全手冊(cè)當(dāng)中，從而更好地指導(dǎo)操作人員進(jìn)行使用和操作。第二，為了完善設(shè)備的使用效率，需要建立嚴(yán)格的設(shè)備管理制度。這些制度主要包括如何使用設(shè)備、安全使用流程，以及相關(guān)的人員安排等。

4.3 協(xié)同故障隔離措施

當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)線路本身的差異進(jìn)行深入研究。例如主線路故障情況下，如區(qū)域處于近端狀態(tài)則Ⅰ段保護(hù)將會(huì)快速進(jìn)入操作狀態(tài)，并使整體故障區(qū)域得到控制，有效合閘。如合閘操作沒有正確完成則會(huì)通過加速跳閘的方式隔離目標(biāo)區(qū)域位置。當(dāng)出口短路裝置的遠(yuǎn)端區(qū)域發(fā)生故障問題時(shí)則分為兩種主要情況 ：一為上游開關(guān)與斷路器下一開關(guān)的范圍故障，在這種情況下需通過開關(guān)配置的方式將電流進(jìn)行快速切斷，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)系統(tǒng)的目標(biāo) ;第二種情況可將保護(hù)區(qū)域的線路開關(guān)設(shè)置為0S，使永久性故障發(fā)生的過程中能使故障點(diǎn)立即跳閘，進(jìn)而使聯(lián)絡(luò)開關(guān)能判斷問題區(qū)域，啟動(dòng)自動(dòng)化處理流程。這一流程可通過終端裝置分析區(qū)域故障問題并快速確定點(diǎn)位，遙控進(jìn)行跳閘，實(shí)現(xiàn)故障隔離的目標(biāo)。

4.4 配合應(yīng)用的完善優(yōu)化

對(duì)于老化的繼電保護(hù)裝置，電網(wǎng)公司應(yīng)淘汰舊設(shè)備，定期更換，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行檢查驗(yàn)收，以提高其性能。掌握終端系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和主站系統(tǒng)之間的關(guān)系，并對(duì)其功能進(jìn)行了合理的劃分。其中，終端系統(tǒng)起著執(zhí)行指令、收集信息的作用。通信系統(tǒng)作為主站與終端系統(tǒng)之間的橋梁，具有信息傳輸與連接的優(yōu)勢(shì)。主站系統(tǒng)是核心系統(tǒng)，并具有決策控制和信息分析功能。主站系統(tǒng)出現(xiàn)故障，自動(dòng)化系統(tǒng)必然會(huì)癱瘓;因此，必須確保三個(gè)系統(tǒng)的平衡。

5 結(jié)束語

綜上所述，配電網(wǎng)的運(yùn)行易受某些可能導(dǎo)致故障的因素的影響，從而影響電源的穩(wěn)定性。采用繼電保護(hù)和配電自動(dòng)化的故障處理方法在電力企業(yè)中廣泛應(yīng)用，并取得了一定的效果，利用配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅可以簡(jiǎn)化故障處理過程，而且可以極大地節(jié)約故障處理費(fèi)用，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電提供良好的維護(hù)。

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