摘要：在当前配电网的发展进程中，一个重要的内容是保持供电的稳定性和安全性。但是在电网的改造过程中，会出现配电网设备和供电负荷不能很好匹配的问题，所以要掌握配电网的关键技术。多级继电保护在这方面可以发挥很大的作用。在本文中，说明了配电网应用多级继电保护的原则，分析了配电网多级继电保护中存在的问题，探讨了配电网多级继电保护中的关键技术。
关键词：配电网；多级继电保护；关键技术；自动化
1.配电网中多级继电保护的作用
在通常情况下，配电网发生停电的原因一般是由于配电设备或输电线路发生故障，所以需要配电网多级继电保护。有了继电保护的配合可以减少停电的面积，继电保护可以将发生故障设备从电网中快速断开，这样可以最大限度降低受损设备的数量，还可以保护线路，从而有效控制了电网的经济损失。所以，确保多级继电保护的配合效果对于保证配电网的稳定运行至关重要。在电力系统中，多级继电保护一项关键技术，要注意对这项技术的研究和开发。
配电网进行设计时，一个重要的指标就是保证供电的可靠性和安全性。所以要保证配电网供电的可靠性和安全性，不仅需要合理规划配电网，还需要科学规划发生故障后的处理方式。
配电自动化系统可以有效提高配电网故障处理的能力，但是需要通过网络的配合完成故障信息的收集，通过远程控制实施对故障区域的隔离，并对区域实施恢复供电。但是受到网络通讯的原因，这种处理方式需要有很长的等待时间，在实施时容易受到通信情况的影响，终端装置发生故障和配电控制站工作异常会导致控制失效。
采用继电保护配合的方式可以快速切断故障区域，恢复部分可以正常供电的区域，不会产生短暂的停电，但是由于配电网在进行继电保护时配合困难，在实际电网运行的过程中，各类继电器的保护设置和参数匹配不够合理，发生故障后普遍存在越级跳闸和多级跳闸的现象。合理规划配电网继电保护配合，故障的处理时间可以缩短，而且不需要借助通信网络就可以实现继电保护，通过本地智能配电终端就可以完成，所以提高了故障处理的可靠性。
2.配电网多级继电保护依据
配电网多级继电保护的有效性需要保证，配电网实施多级继电保护要依照以下标准：（1）在《继电保护和安全自动装置技术规程》和《3—110kV 电网继电保护装置运行整定规程》等规范中详细说明发生故障后快速断开的方式，要满足上述要求，变电站需要将断路器出线中的瞬时速断保护方式变为延时速断保护方式；（2）断路器的储能方式利用了弹簧，延时发生作用的时间级可以0.15—0.28s的范围内设置，如果采用了永磁类操动机构，时间的级差可以设置为0.18—0.28s的范围内；（3）在变电站的设计中，断路器出线中必须安装瞬时速断保护装置，此外反馈线可以设计为通过电流保护，在时间级差延长的情况下，过电流发挥保护作用实现有效配合；（4）发生在两级级差配合方式的电流保护，如果故障经常发生，完成修复的时间长并且需要有配合条件，就要在分支线路上设置断路器，延时时间可以设置为0.15s，而在三级级差配合方式的电流保护，如果出现类似的情况，则在分支和次分支以及用户路线上安装断路器。
3.当前配电网多级继电保护存在的问题
3.1 配电网的改造设计存在弊端
在配电网的改造设计中，采用多分段或多联络接线的方式可以提升配电网运行方式的可靠性，但是由于设计上的缺陷，配电网在改造完成后多级配合不能实现，多级保护的选择性和可靠性不能完成保证。
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3.2 配电网多级继电保护装置的缺陷
在当前的市场上，由于生产厂家的技术水平存在着差异，多级继电保护装置会存在一定的质量问题，但是配电网在完成升级改造后，系统要多级继电保护装置要有很好的质量，性能要能保证，由于这些设备不能满足改造后的配电网的需要，必然会影响配电网的正常运行。
3.3 配电网多级继电保护制度有缺陷
近年来，我国配电网的改扩建在快速发展，但是继电保护核算整定工作却不能配套进行，产生了滞后现象，一些地方的供电部门缺少有效的管理，配备的装置不合理，整定核算人员在工作中的失误会引发各级保护定值失真，会产生越级跳闸现象，情况严重时设备的绝缘性能会降低，停电范围会扩大。
4.继电保护的关键技术
4.1 三分式过流保护技术
当前，电力系统的科学技术在快速发展，通过和各类科学技术的融合为电力系统的安全稳定运行提供了技术支撑。实施配电网改扩建的过程中，多级继电保护配合关键技术的发展通过技术上的进步得以实现。其中广泛应用的三分式过流保护技术将差异化定值作为基础，技术上取得了明显的进步，技术已经成熟。此项技术不用考虑上下级的配合关系，只需要确保发生动作时上线的配合就可以完成。此外此项技术可以自动识别线路的运行情况，
准确界两相短路和三相短路，可以实现对故障的准确定位，这样可以保证配电网多级继电保护配合的准确性。比如在10kV 配电网中，通过实施多分段式开关过流保护，可以保证电网的安全。过流保护配合措施是以三分式过流保护配合为基础，这是多套式的保护定值模式。该10kV 线路采用手拉手方式，线路干线很长，要设置较多的开关，当运行方式发生变化时，由于保护定值的局限情，在运行过程中很容易因为外力的作用发生跳闸，还有可能产生越级跳闸。为了消除上述现象，以三分式过流保护配合为基础，采用了开关过流保护配合的新方式：针对每台开关的特性配置多套定值方案，在运行方式改变时，线路柱上开关的定值也发生相应的变化，可以自动转换到保护设定值内，根据配电网控制的发展变化，可以将多级保护定值由远程遥控终端完成，在线路运行方式发生改变时，保护定值可以自动完成调整，确保了定值转换的可靠性和准确性。
4.2 多级保护技术
此项技术主要依据变电站10kV 的出线开关和馈线开关类型和特点配置相应的保护方式，可以延迟保护效果，可以有效排除故障，并发挥保护作用。通过情况下，采用多级级差保护配合技术可以将保护的时限设在2—2.5s的范围内，这样可以消除由于短路电流影响到整个配电系统，配电网中的多级继电保护依然可以正常发挥作用。多级级差保护配合技术依据保护的类型可以分为两级级差保护配合技术以及三级级差保护配合技术，两级主要用于馈线的断路器开关，可以设置为30—40ms，弧度发生时间在10—15ms的范围内。应用此技术可以对快速对故障进行切断，但要在手动操作的方式下完成，发生瞬时性故障维修不能应用此技术。出线开关如果要增加负荷，变电站内的变压器要预留250—300ms 的级差，这样多级继电保护配合技术的水平会提高；后者利用了无触点模式下的驱动技术，可以在短时间实现整个配电网多级继电保护，可以在00ms 内快速准确地识别发生事故的原因，还可以支持变电站设置100ms 左右的继电动作延迟，保护效果明显。在通常的配电网模式中，如果两相发生短路引起故障，要结合配电网的实际状况，对变电站中的出线断路器以及次干线中的断路器同时进行操作，利用多级级差保护完成保护。
5.结束语
伴随着社会经济的发展，配电网的运行质量也要提高。电力系统重视配电网中关键技术的研发，多级继电保护配合技术是发展趋势，要结合实践经验不断优化技术方案，提高配电网运行的安全性和可靠性，为电力用户提供安全可靠且的电力。
参考文献
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[2]刘子健，刘文超.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，2016（9）：35-41.
[3]张平.关于配电网多级继电保护配合的关键技术分析[J].电子世界，2015（14）：132.
论文作者:彭伟骏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/7/26
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