内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局磴口供电分局
内蒙古 磴口 015200
摘要：配电网是供电网络当中的重要组成，是调节输电线路的重要保障，因此我国对于配电网的技术革新从未间断过。其中继电保护和配电自动化均是配电网智能化革新的主要技术，其不仅可以提升配电网运行的稳定性，而且还可以有效提升配电网故障的处理效率，全面提升我国电网管理工作的成效。本文即是研究继电保护联合配电自动化的故障处理，首先介绍了配电网中各类故障发生的原因，最终阐述了故障处理方式，以期能为相关工作提供参考。
关键词：配电网；继电保护；配电自动化；故障处理
目前，随着我国对于电力需求量的不断提升，给配电网的运行带来了更多的威胁，因此配电网保护工作就显得更加重要。现代配电网改革当中自动化技术是关键性技术之一，其不仅可以提升配电网的工作效率，而且也进一步增加了其稳定性、安全性，尤其是对各类配电网故障的处理更加准确和快速。
一、配电网故障发生原因
在整个电网运行时配电网发生故障的几率更高，这就使得其自动化革新更加迫在眉睫，进而有效降低故障的发生率和损害。从本质上来讲，配电网故障是由于线路中各级开关配合发生问题所导致的，常表现为越级跳闸或多级跳闸的情况，这使得配电网故障的难度判断工作更加复杂困难，进一步增加了永久性故障的发生几率。部分电力企业为了应对这一问题，将原有馈线开关更换为负荷开关，该改革方案虽然可以有效提升故障判断的准确性，并解决多级跳闸的问题。但在使用负荷开关时，如发生了故障，则会导致整体线路瞬时停电，给配电网设别造成冲击，并影响用户的电能使用。另外，现代配电网中用户端故障越来越多，包含了电流储能跳闸、单向接地故障等[1]。
二、继电保护联合配电自动化的配电网故障处理方法
配电线路由于其自身结构特点，使得其整体呈开环运行状态，且线路网络当中分段数量较多。如线路中发生故障，则故障点上游线路的开关区段内短路电流就会存在明显差异，此时可利用延时级差配合电流定值的方式进行故障处理，使保护方案呈多条放线联合保护模式。而故障上游线路短路电流之间差异较小，则无法使用电流定值配合，就需要利用继电保护设备与延时级差配合，保证线路故障的消除。
（一）两级级差保护方法
两级极差保护是继电保护联合配电自动化的主要方式之一，其利用弹簧储能的特点对开关进行操作，线路闭合或断开的时间仅在0.03ms到0.04ms之间，系统相应的时间则可控制在0.03ms以内。也就是在故障发生后系统可在0.1s内切断线路，并给予保护设备充足的准备和分析时间。在实际应用时，该保护方案下的所有主线路馈线开关必须更换为负荷开关，而断路器则设定在配电网输出端，将其作为用户端的开关，其保护延时时间应控制在0.2s到0.25s之间。
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这种配电网故障处理方案优势在于当用户端或配电网支路发生故障时，则断路器首先做出跳闸反应，而输出端的开关则不需直接跳闸，因此并不会导致整个配电网完全断电，也就不会引发多地区断电的风险，保证了配电网供电的稳定性。其次，在配电网运行过程中如使用继电保护联合配电自动化的故障处理方案，则不会发生越级或多级跳闸的问题，其可以精确判断故障的位置、类型，且判断方式简单方便，大大缩减了事故处理的时间。第三，该保护模式是在传统的负荷开关保护方案基础上衍生，将负荷开关均安置在主线路上，而配电网中线路开关则均是断路器，这样既节省了改造成本，又能够保证配电网保护的效率[2]。
（二）三级级差保护方法
三级级差保护系统是将弹簧储能式开关结构更换为永磁无触点驱动，可将开关的分闸时间控制在0.01s以内，是针对于保护计算要求在0.01s内的所有故障。该保护技术通常应用与10kV配电网中输出端、开关、线路分支的保护，其中在针对开关保护时保护动作的延时时间均设为0s；而线路分支开关的保护延时时间则需控制在0.1s到0.15s之间；输出端开关保护延时时间必须在0.3s以内。其中对于环网柜开关的保护较为特殊，其中输出端保护延时时间设定为0s，而进线中部的开关保护延时设定为0.1s到0.15s之间[3]。
这一故障处理方案是将电压时间性分段器和重启进行配合使用，利用自动化指令将故障区域进行隔离，并迅速恢复供电。如仅采用了两种技术中的一种，必然会导致故障线路仍处于闭合状态，使故障范围继续扩大，引发大范围内的停电。该配合技术的优势不仅在于对开关结构的改变，而且与两级级差配合保护方案相同，均是可根据保护所处线路的位置设定延时时间，从而提升保护的效率和准确性。
（三）全架空馈线故障处理方法
当配电网络全部属于架空馈线时，其故障的处理主要分为三方面。其一，当故障发生后变电站断路器判断为重合时，则说明故障属于瞬时性；而如果断路器为断开，则说明发生的故障类型为永久性故障。这种故障判断方法简便，提升了故障处理过程中故障类型判断的效率，从而为抢修工作提供了更多充裕的时间。
其二，故障类型确定后，就需要借助继电保护装置为主控制平台提供的数据，对故障所在趋于进行判断，通常该数据是借助配电网中各传感器进行发送，利用可视化图形技术将故障的位置标记在配电网结构图当中，从而缩小检修人员故障的排查范围，使其能够快速寻找到故障的具体位置[4]。
其三，在寻找到故障位置后，如果故障类型为瞬时性，则可立即对故障情况进行记录和维修，并上报故障具体数据。而如果故障为永久性，此时不能马上进行维修，而是应将故障点周围线路进行隔离，然后再采取针对性的维修措施，以防止继续扩大影响的情况。
（四）全电缆馈线故障处理方法
当配电网的主线为全电缆馈线时，其故障处理也分为三个方面。其一是当故障发生后，必须立即将配电网输出端的断路器切断，以免故障电流影响更多的配电电气设备。其二，断路器发挥作用后，可根据继电保护装置上提供的信息判断故障的发生位置，结合自动化分析设备给出的故障大致位置，从而提升故障地点的准确率。其三，主线为电缆馈线时不论故障类型，必须立即对故障点周围电缆或设备进行隔离，切断电力供应，从而方便故障的查找和维修[5]。
（五）分支线路故障处理方法
在配电网使用过程中，分支线路和用户端线路发生故障的概率也非常高，这种故障的查找更加繁琐，严重影响了配电网使用的可靠性和安全性。首先，在应对该类故障时需将相应线路的断路器进行球胆，从而防止故障电流影响更多的分支线路。其次，根据分支线路的具体种类（架空线路、电缆等）的故障处理方法进行判断，确定故障的种类、位置和处理方法，借助自动化设备的优势，提高故障处理工作效率。
结语：
配电网故障是影响供电网络正常运行的主要因素之一，基于现代继电保护装置和配电自动化的配合可有效对配电网故障进行清楚，其以延时级差配合保护动作的方法，即可保证线路故障电流的隔离和控制，又可以简便迅速地寻找到故障所在位置。
参考文献：
[1]成筑.配电自动化联合继电保护在配电网故障处理中的价值分析[J].中国新技术新产品，2012（24）：80-81.
[2]倪颋，赵阔，刘钊.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理探讨[J].现代制造，2013（30）：29.
[3]李志伟.基于继电保护与配电自动化联合的配电网故障处理方法[J].广东科技，2014（02）：51-52.
[4]田野，冯丹扬.分析继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].通讯世界，2016（17）：116.
[5]卓相炮.继电保护与配电自动化配合处理配电网故障问题探析[J].中国高新技术企业，2014（09）：136-137.
论文作者:刘福奎
论文发表刊物:《科技中国》2016年12期
论文发表时间:2017/3/16
标签：故障论文; 配电网论文; 线路论文; 故障处理论文; 发生论文; 级差论文; 继电保护论文; 《科技中国》2016年12期论文;