研究配电网多级继电保护配合的关键技术论文_董中和,宋晓航

(国网武汉供电公司 湖北省武汉市 430000)

摘要:电力系统可靠地供电不仅关系到用户的用电安全,也影响着供电企业的经济效益。影响供电可靠性的因素主要是停电,而造成用户停电故障多发生在配电网支线上,支线往往是保护失配或动作灵敏度低的薄弱点。因此,配电网多级继电保护配合的关键技术的应用就可以做到有效保障配电网的安全运行,从而提高电力系统的供电可靠性。

关键词:配电网;多级继电保护;配合;关键技术

一、配电网多级保护配合的可行性

当线路发生故障时,大部分是因为故障的上游很多分支开关的故障且电流水平很大。可以采取电流定值与延时级差配合的方式(如3段式过流保护或反时限过流保护)实现多级保护配合,有选择性地快速切除故障。对于供电半径较短的开环运行城市配电线路或分段数较多的开环运行农村配电线路,在线路发生故障时,故障位置上游各个分段开关处的短路电流水平往往差异比较小,无法针对不同的开关设置不同的电流定值,此时仅能依靠保护动作延时时间级差配合实现故障有选择性的切除。

瞬时速断保护定值视情况而定,一般按可以躲过线路末端的最高处三相短路电流和励磁涌流整定,可靠系数一般大于1.3。而在配电网上发生的相间短路故障中,绝大部分是两相相间短路故障。因此,瞬时速断保护不能保护馈线全长,其保护范围一般仅仅局限在相距母线较近的馈线段,定义变电站出线断路器瞬时电流速断保护范围的临界点为lC,馈线以lC为界分为两个部分:上游部分不具备多级级差保护配合的条件;下游部分发生两相相间短路故障时(末端甚至三相相间短路故障时),将不引起变电站出线断路器的瞬时电流速断保护动作,而只是启动其延时电流速断保护或过电流保护,从而具备了多级级差保护配合的条件由于10kV馈线都从主变电站供出,一般情况下一条馈线的供电范围大致呈扇形,越向下游分支越多,因此对于变电站出线断路器装设了瞬时电流速断保护的馈线,其具备多级级差保护配合条件的区域恰好落于分支比较多的范围,能够使多级极差完美的配合在一起是非常重要的。

二、我国配电网多级继电保护配合中存在的问题

2.1配电网改造设计中存在着不合理的情况

配电网经过改造以后,能够有效的提升配电网运转的灵活性,但是,在配电网改造设计中存在着不合理的情况,导致配电网经过改造以后无法达到多级配合,从而不利于配电网多级继电保护配合的可靠性。

2.2配电网多级继电保护设备中存在缺陷

目前,配电网多级继电保护配合设备的软硬件条件存在着许多质量方面的问题。在配电网经过改造以后,对多级继电保护配合设备的软硬件质量与性能要求越来越高,把这些设备使用在经过改造以后的配电网中,一定会给配电网的正常运转带来许多隐患。

①相关核算整定制度缺乏执行力度。随着我国配电网改建工程的增多,政府改建力度的不断加大,导致我国继电保护的核算与整定工作与电网的发展脱节,无法实现同步。主要原因是核算人员缺乏责任意识,同时专业技术也不熟练,因此造成核算结果出现差错,比如整定各级的保护值出现错误时,就会导致越级跳闸或者是拒跳等情况,进而导致停电范围的扩大,损坏设备,造成经济损失。相关的电力单位缺少管理力度,导致配置的保护装置与实际不符。

配电网多级继电保护的相关部门管理制度不健全。我国配电网多级继电保护管理方面的工作应该不断提升。我国配电网多级继电保护的相关制度不健全,应该不断地进行完善,在我国配电网多级继电保护配合的过程中,相关部门应该不断地对配电网多级继电保护配合设备进行更新,配合指定相关的制度,才能够在最大程度上达到最好的成效。

三、我国配电网多级继电保护配合的关键技术

现阶段,随着科学技术水平的不断提升,我国配电网多级继电保护配合的关键技术主要有配电网3段式过流保护配合技术和多级级差保护配合技术2种,如图1、图2,这2种配电网多级继电保护配合的关键技术对配电系统的安全性和稳定性产生着非常重要的影响。

3.13段式过流保护配合技术

现阶段,我国在电力系统层面获得了比较明显的成效,随着科学技术的蓬勃发展,使得各式各样先进科学技术被广泛的应用在电力系统中,从而在极大的程度上有效的保证了电力系统的运行的安全性以及稳定性。在我国配电网的改造进程中,先进科学技术在配电网中的应用,也在极大程度上保证了多级继电保护配合的关键技术。和其他技术相比,我国配电网3段式过流保护配合技术最重要的优点是无需考虑上级与下级搭配的关系,只需要对动作时限进行相关的配合。我国配电网3段式过流保护配合技术主要是把差异化定值作为基础条件,随着我国科学技术水平的快速提高,这种3段式过流保护配合技术已经不断的成熟起来,3段式过流保护配合技术能够有效区分线路的具体情况,并且正确率较高。例如,在区分3相短路与2相短路时,3段式过流保护配合技术的使用,能够进一步在本质方面有效提升对配电网多级继电保护配合的准确性和可靠性。

3.2多级级差保护配合技术

我国配电网多级级差保护配合技术,主要是依据变电站出线开关和馈线开关之间存在较大差别的特点,从而对其进行相应的保护。配电网多级级差保护配合技术的使用能够有效增加保护成效,一方面可以对故障进行较好地排除,另一方面可以对配电网有效保护。这种配电网多级级差保护配合技术的保护时间,一般情况下是(1~1.5)s,从而在极大程度上降低由于短路电流的原因给相关配电系统造成的恶劣影响,进而有效促进配电网多级继电保护配合的顺利实施。

除此之外,这种多级级差保护配合技术通常情况下主要包含2级级差保护配合技术和3级级差保护配合技术,2级级差保护配合技术的对象主要是馈线开关,保护的时间是(35~45)ms,这种方法可以有效以及快速地对故障进行切断,但是需要手动进行控制。因此,在瞬时性的维修故障中很少使用。如果开关增加的话,就能够有效提升配电网多级继电保护配合技术的质量。3级级差保护配合技术主要是根据无触点的驱动技术,从而在比较短的时间里对配电网多级继电进行相应的保护,这种办法可以在10ms内正确找出发生事故的原因,并且延迟200ms,从而对配电网多级继电进行有效保护。例如,配电网中有两相短路故障的出现,工作人员就可以经过多级级差保护配合技术进行相应的延迟,从而完成对配电网多级继电的有效保护。

结语

随着社会的不断发展以及人们的生活水平在不断的提升,导致人们在生活、工作当中对于电力的需求也在不断提升。配电网的安全稳定运行对于我国配电网系统的安全具有十分重要的影响,现阶段我国正在加强配电网的改造,各城市的供电公司应该积极地利用配电网多级继电保护配合的关键技术,保证我国配电网的正常运转,为人们提供更加优质的供电服务。

参考文献:

[1]刘健,刘超,张小庆,张志华.配电网多级继电保护配合的关键技术研究[J].电力系统保护与控制,2015.

[2]钟远林.配电网多级继电保护配合的关键技术探讨[J].中国高新技术企业,2016.

论文作者:董中和,宋晓航

论文发表刊物:《河南电力》2018年9期

论文发表时间:2018/10/19

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