APP下载

配电网多级继电保护配合的关键技术探讨

2019-09-10马艳

中国电气工程学报 2019年20期
关键词:配电网继电保护自动化

马艳

摘要:配电网的发展中,多级继电保护配合有非常重要的作用,是供电平稳性与安全性的根本保障。文章从配电网多级继电保护配合遵守的原则入手,介绍了我国配电网多级继电保护配合中存在的问题,然后就配电网多级继电保护配合的关键技术展开探讨。

关键词:配电网;故障;自动化;继电保护

通常情况下,配电设备与输电线路的故障会引起配电网的停电,而多级继电保护配合则能将故障设备与线路进行快速的切除,不仅能够有效减少停电的范围,同时还能减低线路或者设备的受损情况,确保配电网供电的稳定性,减少因

设备与线路过多损坏而造成的经济损失。三段式过流保护配合技术与多级级差保护配合技术,是当前配电网多级继电保护配合的关键技术。

1.我国配电网多级继电保护配合遵守的原则

为了确保配电网多级继电保护的有效性,配电网多级继电保护必须遵循以下原则:(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》等章程中明确规定了故障无需快速切除的要求,只要符合上述要求,变电站可将出线断路器中瞬时速断保护转换为延时速断保护;(2) 断路器采用弹簧储能机构,则可将延时时间级差設置为 0.22~0.31s,而配备永磁操动机构的级差则设置为 0.16~0.21s;(3)在变电站出线断路器中必须配置瞬时速断保护装置,同时馈线(除去出线断路器瞬时保护外)可设置电流保护,以此在延长时间级差的情况下,实现过电流(两至三级)保护的有效配合;(4)在两级级差配合的电流保护情况下,如故障多发,修复时间较长且具备配合条件,则可在分支线路上安装断路器,延时时间以 0s 为宜,而在三级级差配合的电流保护情况下,如故障多发,修复时间较长且具备配合条件,则在分支、次分支或用户路线上安装断路器。

2.配电网多级继电保护配合中存在的问题

2.1配电网改造的设计不合理

配电网改造后,其中的多分段和多联络接线等方式能够提高配电网运行方式的灵活性,但是由于设计等因素,配电网在改造后不能实现多级配合,对多级保护的选择性和可靠性产生不良影响。

2.2配电网多级继电保护装置自身存在缺陷

配电网的升级改造是一个技术上升级换代的过程,而技术上的升级改造对多级继电保护装置的软硬件提出了更高的要求,只有设备硬件与技术系统的共同升级,才能从根本上保证配电网改造升级目的的实现。当前我国的多级继电保护装置软硬件市场比较混乱,并且绝大多数产品都存在诸多的质量问题,其质量和性能都没有办法满足当前配电网升级改造的要求,强行用于当前改造后的配电网中,必然给多级继电保护以及配电网的正常运行带来了诸多的危险隐患。

2.3配电网多级继电保护核算整定管理制度不完善

现阶段,由于我国配电网改扩建工程发展迅速,继电保护核算整定工作出现明显的滞后现象,同时地方供电公司管理工作存在缺失,导致配备的装置不匹配,并且由于整定核算人员失误造成的各级保护定值不准确,从而导致越级跳闸,严重时会降低设备绝缘性能并扩大停电范围。

3.配电网多级继电保护配合的关键技术分析

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。

3.1  3 段式过流保护配合技术

随着科学技术的蓬勃发展,各种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。

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 10 ms 内正确找出发生事故的原因,并且延迟 200 ms,从而对配电网多级继电进行有效保护。

4.多级继电保护的配合模式分析

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。

5.结束语

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,张小庆等.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(9):35-41.

[2] GB/T 50062-2008 电力装置的继电保护和自动装置设计规范[S].

猜你喜欢

配电网继电保护自动化
继电保护系统在10kV配电站中的应用
论10kv配电网运行及自动化系统的管理
基于Tabu算法的配电网无功补偿研究
智能变电站继电保护系统可靠性分析
110kV变电站继电保护故障及措施探讨
AGV小车在白酒行业自动化立体仓库中的应用
配电室无人职守集控站在京博石化的运用
配电线路运行资料管理自动化的探讨
基于启发式规则与和声搜索的配电网重构算法
10kV配电网现状及智能化改造