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配電網自動化繼電保護技術應用分析

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在供電系統中,配電網故障是普遍存在的一種現象,下面是小編蒐集整理的一篇探究繼電保護技術應用的論文範文,供大家閱讀檢視

配電網自動化繼電保護技術應用分析

摘要 隨着國民經濟的不斷髮展以及科學技術的不斷進步,電網逐漸邁向智能化,而配電自動化是智能電網的一個重要組成部分,它對電網安全、可靠、高效執行起着非常關鍵的作用。而在電網的使用中,發生故障是無可避免的,因此解決故障也就成爲了確保電網安全、可靠執行的核心內容。

關鍵詞 繼電保護;配電自動化;配網;級差保護配置;故障處理

隨着社會經濟的不斷髮展與科學技術的不斷進步,電網也逐漸智能化,而在智能電網中,配電自動化是其重要的組成部分,也是保證電網供電的可靠性、安全性與高效性的關鍵。對於配電自動化而言,其核心內容是配電網故障的處理。對於配電網的故障處理,一些供電企業也採取了很多的方法,例如採用斷路器作爲饋線開關,以及採用負荷開關作爲饋線開關等方法,但它們在實際的應用中都存在很多的不足。從實際情況中所發生的故障可以發現,解決這些問題的根本在於中壓配電網的各個開關之間的保護和配電自動化系統之間的協調配合。下面,我們將對配電網中的故障進行具體的分析,並探討兩級級差保護與集中式故障處理的協調配合。

1 配電網的故障分析

在供電系統中,配電網故障是普遍存在的一種現象,而配網自動化的核心內容也是故障的處理。在進行配電網故障處理的時候,一些供電企業採用斷路器代替饋線開關,其主要是希望當故障發生的時候,離故障點上游離故障區域最近的斷路器能夠進行動作,切斷故障電流,以避免整條線路都受到故障的影響。然而,在實際情況中,故障發生後往往會因爲各級開關的保護配合問題而發生越級跳閘以及多級跳閘的情況,而且這也會對判斷永久性故障與瞬時性帶來困難。爲了避免這樣的情況發生,一些供電企業則採用負荷開關取代了饋線開關。這樣雖然解決了多級跳閘的問題,併爲判斷永久性故障與瞬時性故障提供了方便,但是卻存在只要有一處發生故障則會出現全線瞬時停電的弊端,給用戶帶來的不便。

隨着饋線主幹線路的劇院花和電纜化比列的不斷增加,供電主幹線發生故障的機會也逐漸的減少,而在用戶支線發生故障的頻率則增加了。因此,一部分供電企業則在用戶側配置了一個具有過電流儲能跳閘和單相接地跳閘功能故障自動隔離開關,其主要是爲了防止用戶側的故障對權限造成影響,同時確立事故的責任分界點。

2 配電網多級保護配合的基本原理

對於供電半徑較長、分段數較少的開環執行農村配電線路而言,其線路發生故障時,且故障位置上游各個分段開關處的短路電流水平差異較爲明顯時,多級保護配合可以採取電流定值和延時級差配合的方式來實現,從而有選擇性地快速切除故障。對於供電半徑較短的開環執行城市配電線路或是分段數較多的開環執行農村配電線路而言,當其線路發生故障,且故障位置上游各個分段開關處的短路電流水平差異較小時,則無法針對不同的開關設定不同的電流定值,因此,智能靠保護動作延時時間級差配合來實現有選擇性的切除故障。

3 關於兩級級差保護與集中式故障處理的協調配合

3.1 兩級級差保護的配置原則

在兩級級差保護的配合下,線路上的開關類型組合的選取於保護配置必需遵循以下原則:①主幹線上的饋線開關應全部採用負荷開關;②用戶開關與分支上的開關應使用斷路器;③對變電站出線處的開關應使用斷路器;④將用戶處的斷路器開關或是分支上的斷路器開關保護動作的延時時間設定爲0 s,而應將變電站出線處的斷路器開關保護動作的延時時間設定爲200 ms~250 ms。

將兩級級差保護配置應用於配電網主要有以下優點:①在分支線路或是用戶側發生故障後,相應的分支線路或是用戶側的斷路器開關會馬上進行跳閘處理,而變電站出線處的斷路器開關則不會跳閘,這樣就不會發生全線停電的情況,有效地解決了採用負荷開關代替饋線開關造成用戶停電的情況。②兩級級差保護配置應用其中不會發生多級跳閘或是越級跳閘的情況,因此,使故障處理過程更爲方便,而且所操作的.開關數減少,也使得瞬時性故障的恢復時間變短,克服了全線斷路器開關饋線的不足。③在主幹線上使用負荷開關的方式相比於全使用斷路器的方式,降低了成本。

3.2 兩級級差保護下的集中式故障處理方式

當主幹線發生故障時,根據主幹線的線路類型的不同,集中式故障處理的方式也有所不同,其具體情況如下:

1)當主幹線爲全架空饋線時,集中式故障處理的主要步驟爲:①當饋線發生故障後,變電站出線處的斷路器開關會跳閘,將故障電流切斷。②在0.5 s的延時後,變電站出線處的斷路器開關會自動重合,若是重合成功,則判定該故障爲瞬時性故障;若重合失敗,則判定該故障爲永久性故障。③主站根據所收集到的配電終端所上報的開關故障資訊對故障區域進行判斷。④若是瞬時性故障,則將相關的資訊存入瞬時性故障處理的記錄中;若是永久性故障,則控制故障區域周圍的開關分閘,將故障區域隔離開來,並對相應的變電站出線處的斷路器開關與聯絡開關進行合閘指示,以恢復整個區域的供電,並將相關的故障處理資訊存入永久性故障處理記錄中。

2)當主幹線爲全電纜饋線時,集中式故障處理的主要步驟爲:①發生故障後即判定爲永久性故障,因此,變電站出線處的斷路器開關將會跳閘,將故障電流切斷。②主站根據所收集到的配電終端上報的各個開關的故障資訊對故障區域進行判斷。③控制相應環網櫃中的故障區域周圍的開關,將故障區域分離開來,然後遙控相應的變電站出線處的斷路器與環網櫃的聯絡開關將整個區域的供電灰度,同時將相關的故障處理資訊存入永久性故障處理記錄中。

3)當分支線路或是用戶側發生故障時,集中式故障處理的主要步驟爲:①發生故障的分支線路的斷路器開關或用戶側斷路器開關將會跳閘,將故障電流切斷。②若是跳閘的分支線路斷路器開關或用戶側斷路器開關所帶的支線爲架空線路,則需進行快速重合閘控制開放,在經過0.5 s的延時後,相應的斷路器會重合,若是重合成功,則判定該故障爲瞬時性故障;若重合失敗,則判定該故障爲永久性故障。若是跳閘分支線路斷路器開關或用戶側斷路器開關所帶的支線是電纜線路,那麼則直接將其判定爲永久性故障,則不再進行重合。

4 結束語

爲了避免這些不足所造成的故障,筆者提出了繼電保護和配電自動化配合的集中式故障處理模式,並對其中的兩級級差保護裝置的原則,以及兩級級差保護下的集中式故障處理方式進行了分析。另外,除了兩級級差保護裝置之外,還有三級級差保護裝置,其配置原則更爲複雜,而三級級差保護與集中式故障處理配合的故障處理策略與兩級級差保護的情況類似,因此未對其進行闡述。總之,多級級差保護與集中式故障處理模式的配合,不僅是故障處理更爲方便,也解決了全線停電的問題。

參考文獻

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