基于供电可靠性的配电网继电保护规划探讨李胡才

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:李胡才
[导读] 随着电力事业的飞速发展,为人们的工作与生活带来了极大的便利。
        摘要:随着电力事业的飞速发展,为人们的工作与生活带来了极大的便利。供电可靠性是判定继电保护方式的重要环节,针对传统继电保护的配置方案进行优化革新可以有效提升配电网的供电效率。基于此,本文对配电网继电保护规划方案进行探讨,以35kV及以下的配电网为例。首先阐述配电网继电保护配置方案,其次指出配电网继电保护中存在的问题,最后提出相应的优化建议。以期为相关从业人员提供一定的参考与借鉴。
关键词:配电网;继电保护;可靠性;35kV

前言:长期以来,配电网的建设工作始终处于薄弱环节,虽然供电企业一直针对配电网的供电质量与效率进行增强,但是工业与居民的用电需求也在逐渐提升,这对于配电网的规划工作来说也是一种考验。因此,供电企业应该在此基础上,针对供电技术与设备进行优化革新,并且采取科学的继电保护策略,这样才能保证配电网的稳定可靠运行。文章以配电网的可靠性方面为切入点,对继电保护装置进行探析,对供电网络的稳定运行具有重要意义。
一、35kV及以下配电网继电保护配置方案
        在35kV及以下的配电网中通常采用三级保护配置方案,将变电站线路出口的断路器保护设置为三段式,以此来优化相间断路,保护质量。三段式电流保护具有作为主保护和后备保护的全部功能,在实际工作中应用广泛。同时采取小电阻接地配电网中的配电线路配置定时限零序过电流保护,对架空线路或比例较大的架空电缆混合线配置自动重合闸。这样可以避免保护区分支线路故障或配电变压器的出口处产生跳闸。此外,还有部分供电企业采取瞬时电流速断方式,也就是对线路故障区域进行切断,从而保证其他供电区域的稳定性[1]。
        小容量配电变压器通常采用熔断器进行保护,而大容量的配电变压器采用短路保护器,分别配置两段式电流保护、温度保护装置、负荷保护装置以及瓦斯保护装置等,并且以小电阻接地配电网中的配电变压器采用两段式零序电流保护。在此运行模式中为保证分支路线不会出现断路器跳闸,还可以在具体的分支路线上配置断路器,为避免瞬时性故障造成的停电故障情况,需要配合分支线短路线装置自动重合闸,减少平均停电故障时间,提升配电网的供电效率。然而,在当前的35kV及以下配电网中还存在一些问题,需要供电企业对继电保护方案进行调整优化[2]。
二、35kV及以下配电网继电保护现存问题
        根据国家相关法律规定,配电网中的继电保护需要具备可靠性、快速性、灵敏性以及选择性,如果配电方案无法同时满足以上要求,便要促进配电线路中上下级的协调效率,以此保障供电稳定性。通过对35kV配电网中继电保护装置研究发现,继电保护装置对配电网可靠性的影响问题如下:
(一)微机保护匹配程度较低
        反时限过电流保护装置的作业原理是随着短路电流的增加进行总动调整,当短路电流增加时减少跳闸时间,其整定方式与过流保护存在差异,这样在与上级微机连接时容易出现问题。如果一级开闭所在经过改造后,全部调整为微机型保护方式,这样可以将速断整定时间调整为0.2s,然而由于其上下级开闭所未能进行改造,进出线仍是采用传统方式进行保护,这样在发生停电故障时无法合理控制停电区域,因此会影响配电网的供电可靠性。如果针对上下级开闭所都进行改造,虽然可以缩短开闭所之间的距离,但是会导致线路电气距离大幅度缩减,提升电路电流数值,进而影响到非故障时期配电网的供电效率[3]。
(二)开闭所级数较多
        在35kV及以下配电网中还存在开闭所串接四级的现象,这样不合理的继电保护结构不符合选择性原则需求,因此在保护整定过程中无法逐级配合,在下级启用方向保护时,无法对故障区域进行选择性切断,这样往往会因为部分点位故障而影响周围区域的供电效率,从而扩大停电范围,影响配电网的供电可靠性。

此外,变电站出线过流保护时间通常整定为1s,并且按照配备原则,针对其下级线路的时限采取逐级降低的调整方式,这样当微机保护级差为0.3s时,继电保护装置的保护时间为0.5s,无法用改变定值的方式来弥补[4]。
(三)限时速断保护对同母线构成影响
        分级线路或下级开关保护通常采用瞬时电流速断方式,为避免分支线路产生故障而影响到整条线路的供电情况,将馈线开关速断保护调整为0.15s的延时,以此来提升整条馈线的可靠性。虽然这种继电保护配置可以保证对非故障区进行供电,但是当主干线中产生故障时,速断保护装置会延长线路整体修复时间。因此,需要围绕当前继电保护配置进行深入研究才能有效提升配电网的可靠程度[5]。
三、35kV及以下配电网继电保护优化建议
        鉴于上述问题,供电企业在对35kV及以下配电网制定继电保护规划时,可以从以下几个方面展开优化:
        (1)准确使用过流保护装置。酌情去掉速断保护装置,由于速断保护装置需要变电站上下级之间的配合,这样做可以减少级数,使变电站开关速断保护装置直接与一级开闭保护进行呼应,将过流时限调整为1s左右,那么一级开闭所上的出现开关预期配合时速断时间整定为0s。这样当出线发生故障跳闸时,不会甩掉整条母线的负荷,从而大幅度提升配单网的可靠性。而且此方案在执行中比较方便,只需要停用相关保护装置即可。
        (2)选择合理的供电方案。由于电网中存在多级串供情况,这样会加剧配电网故障中的影响程度,因此在配电网规划中需要选择合理的供电方案,以此来降低开关所的级数,尽量让变电站直接到开闭所,开闭所直接与用户相连,这样简洁的级配方案可以减少供电输送中的损耗情况。
        (3)采取光纤差动保护措施。由于部分用户的用电特殊性会对配电网的可靠性提出明确要求,对于此类用户需要合理搭配配电室的进线与变电站的出线,以此来形成光纤差动保护方式,通过将过流保护与速断作为后备保护,强化供电线路的稳定性,当速断保护加0.15s延时,过流保护按照0.3s级差进行逐级配合,强化配电部分的相互合作效率。
        (4)实现配电网络自动化。可以将继电保护装置的部分功能转移到配电终端,通过馈线自动化对配电网的供电信息作出反馈,在线路产生故障情况时,配合馈线信息与保护措施及时对故障区域进行切断,保证其他区域的供电稳定性,待故障区域修复时,再次与其他区域进行连接,这样可以最大程度的保证配电网的供电效率。
        (5)及时更换老化设备。随着现代化技术的飞速发展,配电系统中继电保护装置的相关技术得到很大的改善,然而部分配电设备却无法满足继电保护方案的需求,因此想要保证配电网的可靠性,在对继电保护技术进行调整优化的同时还要及时更换老化设备,促进继电保护装置的先进程度,以此对配电系统的正常运转提供保证。
结论:综上所述,在配电网继电保护配置方面,将可靠性作为依据,能够更加清晰的辨识配电网继电保护规划方案的可行性,同时根据配电网继电保护问题制定针对性解决措施,可以进一步提升配电网的供电质量与效率。本文对配电网继电保护规划方案进行探讨,以35kV及以下的配电网为例。阐述配电网继电保护配置方案并指出配电网继电保护中存在的问题,针对性提出相应的优化建议,具体为准确使用过流保护装置、选择合理的供电方案、采取光纤差动保护措施、实现配电网络自动化、及时更换老化设备,进而促使配电网的继电保护方案更加科学合理。
参考文献
[1]孙一飞,张诗洋,张楠.配电网继电保护系统可靠性问题研究[J].农业科技与装备,2016(7):49-50.
[2]彭衍.数字化变电站继电保护系统的可靠性研究[J].通讯世界,2016(3):204-205.
[3]胡喆.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性[J].黑龙江科学,2019(18);55-56.
作者简介:李胡才(1992、02-),男,本科,国网四川省电力公司会理县供电分公司,主要从事电力调控和继电保护工作。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: