继电保护在自动化配电网中的应用论文_薛静

继电保护在自动化配电网中的应用论文_薛静

天津送变电工程有限公司 天津 300000

摘要:目前,人们对于电力能源的需求量不断上涨,自动化配电网技术日益成熟。本文探讨我国配电网多级继电保护配合的原则与存在的问题,以及配电网多级继电保护配合的关键技术。

关键词:继电保护;自动化;配电网;智能配网

引言

智能电网可以满足新时代所有用户的电能质量需求,容许各种不同发电形式的接入,启动电力市场以及资产的优化高效运行。从目前俩看,我国的配电网还不够充足,无法满足负荷居民和企业大量的用电情况,并且配电网相关设施的更新情况无法跟上电力增长的需求。因此,应该不断的提升我国配电网自动化继电保护技术水平,从而为人们的用电情况做出相应保障。

1继电保护在配电网故障中的作用

一旦电力系统中出现故障问题,此时出现故障的电力系统元件的继电保护装置则会对该元件进行保护,从而促使整个电力系统和已发故障的电力系统元件进行相互的分离,并最大限度的保障了整个电力系统。一般情况下,线路中的继电保护装置只会对某一条已发故障的线路进行切断,而如果是出现拒动,此时继电保护装置会通过将上一级的断路器进行切断来达到切除故障线路的目的。第二,反应出电气元件、电力系统的异常运行情况。当出现运行状态异常时及时发出信号,便于值班人员更好地对故障进行处理。当无值班人员值守时,继电保护装置则会发挥作用对故障处的线路进行切断,以防止事故的发生。第三,继电保护装置在和电力系统中的其他自动化装置进行相互结合时,可以实现电力系统的远程操作以及自动化,并朝着控制、保护以及测量和数据通信一体化方向进行逐步发展。

2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新能源电力的互补电源问题

我国总体上缺少像水电站和燃气电站这种能与新能源电力互补的可快速调节的电源。由于新能源电力稳定性差波动性大、难以稳定输出,再加上缺少足够的就地互补电源,就会引起已建成的新能源装机无法充分并网以及风电弃风这类现象;其次,新能源的接入会造成设备老化加快,因为发电煤耗增加为了达到电力供需平衡,燃煤机组需要频繁调整出力。此外新能源电力并网造成的系统调峰容量下降还会降低电网安全裕度。因此新能源电力的就地平衡问题要及时解决,要根据实际条件,积极探索风、光、水、气、火、储组合的优化互补方案,以减少波动性输出对整个系统的影响。

2.3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。

2.4配电网发展的滞后问题

配电网是一个直接面向用户,保证供电质量、提高运行效率的重要环节。我国长期以来采用单向的电力供应消费模式,导致电网和用户之间缺乏有效互动,造成了负荷“峰谷”差额大,用电负荷率低的不利影响。提升输电效率,降低电力投资,节约社会资源的有效方式就是建设智能配用电系统,加强电网与用户的双向互动联系,调动用户积极性。此外,配电网应该具有满足用户向电网反向送电的能力,以满足大量分布式电源接入后,应对配电网由单电源模式向多电源模式的转变,配网保护及控制技术也要进行相应调整。

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2.5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。

3继电保护在自动化配电网中的应用

3.1处理主干线为全架空馈线的故障

一旦馈线出现故障之后,变电站出线断路器立即会进行跳闸并且及时地切断故障电流。经过0.5s延时后,断路器不能自动闭合为永久性故障,相反,自动闭合则为瞬时性故障。主站会按照收集到的信息对故障处的位置进行判断,并且会将发生瞬时性故障信息存入至瞬时性故障处理记录。如果是针对永久性故障,遥控故障位置附近开关分闸隔离故障,同时联络开关和遥控变电站出线断路器进行相应的合闸,从而确保其他地方的正常供电。

3.2差异化定值的馈线长度分析

由于过去的3段式电流保护定值无法有效区分短路的类型,通常都是由线路最后一端的三相短路电流来对第Ⅰ段定值进行整定,因此一旦线路有两相相间短路情况发生时,很可能不具备保护范围,不能对线路进行可靠的保护,尤其是架空线的配电网,产生两相相间短路故障的情况占比非常高。其实,无论线路发生两相短路还是三相短路,继电保护装置都可以清楚的区分开来,分开对待两相短路和三相短路,通过末线路故障的短路电流最大值来对电流速断定值进行整定,用故障的短路电流最小值来对灵敏度进行校验,从而将两条不同的电流定值创建出来。一旦线路有两相短路产生时,与传统的整定方法相比,此方法具有更大的保护范围,使线路保护的可靠性得到很大的提升。此外,当供电半径和系统容量不发生变化的情况下,根据不同短路类型进行分开整定时,可配置保护级数可以产生更多,并且有两相相间短路情况产生时,能够速断保护的范围变得更大。

3.3多级继电保护的配合模式

我国目前常用的2种多级继电保护配合模式是延时时间差配合和3段式过流保护配合法。这2种配合的方式还可以分成4种模式:①根据电网的电流处理定值,对线路使用3段式的过流保护技术实行保护,其优势就是能够实现主线路上各个级别之间的保护,但是缺点是选择性比较差,一旦出现故障容易导致大范围的停电现象。②通过3段式过流继电保护技术对时间进行设置保护配电网,其优势为可以不对任何线路造成影响,同时可以借助2相相间短路与3相间短路技术对整个电网系统进行全面保护,出现故障时给用户造成的影响比较小。缺点是无法对瞬时故障线路进行切断。③通过延时时间保护方式,保护整个线路。其优势就是既可以保护第一线路,同时也不影响支线,还可以及时地切除易出现故障的线路。缺点是因为上游分支对下游分支造成影响,导致跳闸现象的出现,无法在短时间内实现有效配合。④灵活地使用延时时间差配合法,同时结合3段式过流保护配合法,实现对主线路的Ⅰ和Ⅱ配电保护,同时保护次分支线路Ⅲ。

结语

智能电网的提出和建设是21世纪电力工业的新创举,是世界范围内应对能源环境问题和提升电网运行质量的有力措施。智能电网的建设影响了我国电力系统发、输、配、用各个环节,给作为电网安全运行第一道防线的继电保护带来了挑战,传统保护存在的诸多不足逐渐暴露。同时智能电网先进的信息系统也为继电保护的发展提供了良好的机遇,应该积极利用以构建更加合理可靠的保护系统,适应电网变革。

参考文献:

[1]王辉新.配电网自动化继电保护技术探究分析[J].工程技术:文摘版,2016(10):00260.

[2]吴刚.浅谈配电网继电保护配合与故障处理关键技术[J].工程技术:引文版,2016(10):00211.

[3]袁家进.浅析配电网自动化继电保护技术实践[J].工业c,2016(9):00076.

论文作者:薛静

论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期

论文发表时间:2018/7/20

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