继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理

发表时间:2021/1/28   来源:《当代电力文化》2020年第25期   作者:霍永天 孙浩
[导读] 现阶段,随着近些年自动化技术的快速提升,配电自动化技术有了快速发展
        霍永天 孙浩
        国网河北省电力有限公司高阳县供电分公司,河北 保定 071500
        摘要:现阶段,随着近些年自动化技术的快速提升,配电自动化技术有了快速发展。配电自动化技术对于计算机技术、数据传输技术和现代设备管理技术进行了有效融合,能够自动提升配电网运行可靠性,能够对配网故障进行自动检测,可以有效提升工作效率。而继电保护装置能够有效确保配电网,配电自动化和继电保护从不同角度实现配网故障处理。文章主要讨论配电自动化和继电保护配合的配电网故障处理内容,分析两者配合在配电网故障处理中的应用,希望能够对相关人士有所帮助。
        关键词:继电保护;配电自动化配合;配电网故障处理
引言
随着计算机电子技术的发展,电力企业在加强配电自动化管理方面,开始借助继电保护系统,根据不同的用电需求进行配置,不断提升电力企业的整体工作效率。近些年来,随着社会不断发展,我们国家的大部分电力公司已经完成配电自动化,较大程度地提高了电力企业的工作效率。但是,在实施配电自动化的过程中,也会出现一系列的故障问题,阻碍了电力企业的工作。要想确保电力系统能够稳定、安全的运行,就要对存在的故障问题立即进行处理。
        1配电网故障概述
目前,结合现有的调查资料显示,在电力系统的运行过程中绝大多数的运行问题都是配电网出现故障,而大量的配电网故障会对整个电力系统的稳定运行和系统的发展造成很大的负面影响。而为此,在电力系统当中,为了避免由于配电网出现故障导致影响到电力系统而产生较为严重的破坏,继电保护装置成为了最直接的也是最主流的手段。在电力系统的运行过程中,断路器会在出现配电网故障时及时跳闸,使整个电力系统不会因为电路故障而产生较为严重的损坏。但是,传统的断路器在实际的工作当中,也容易发生越级跳闸和多次跳闸的隐患,这使得在进行故障判断的过程中容易因为该问题导致判断失去科学性和准确性。而为了解决断路器多次跳闸和越级跳闸的问题,在理论上,可以利用负荷开关来当做馈线开关,能够有效地避免电力断路器的跳闸问题,但是负荷开关也存在着一定的不足,对于正常用电有着一些不良影响。
        2继电保护配合配电自动化存在的问题
        2.1技术应用效率较低
国外的很多城市在研究配电自动化时,将配电自动化和继电保护联系在一起,组成一个有机的统一系统进行配置,从而能够将继电保护配合配电自动化下的配电故障处理技术应用率控制在70%以上。但是,我们国家的继电保护和配电自动化串联度非常低,二者使用的空间也不够宽泛,这种状况在一定程度上导致我国的继电保护和配电自动化串联度仅不到20%,虽然,我国也做了大量的实验研究,但是在实际应用中还是存在很多不足之处,一些科研成果也没有发挥出应有的价值。由此得出,对于我国的继电保护和配电自动化仍然要做出更好的考量、发展。
        2.2设备相对比较落后
我们国家的配电管理部门逐步开始重视继电保护和配电自动化之间的融合度,并且在二者结合起来解决问题方面取得了不小的成果,但是,在配电网的设备和技术方面还是存在不少问题的。从我们国家配电网的实际情况来看,我们国家的大部分电力单位没有重视配电网中的变电设备以及输电设备的更新换代,对于一些设备比较陈旧、老化的现象没有及时进行解决,技术上面也得不到进一步更新,就导致配电自动化系统和继电保护系统做不到真正有效的配合,从而阻碍了配电系统处理故障时的工作效率以及工作质量,比较不利于我们国家配电系统的稳定发展。另外,配电系统中主线路和馈电线路的不匹配,质量不过关,设备老旧没有更新等,在某些方面都影响了配电网工作的正常开展。


        2.3相关人员的专业素质不高
配电自动化和继电保护是一个比较新的技术工作,所以就需要相关工作人员的专业素养较高一些,能够充分意识到继电保护系统和配电自动化系统对于解决配电网的一些严重故障的重要意义。但是,在实际工作中,部分工作人员思想上没有足够重视,专业素养较低,相关培训也不足,如果相关电力设备的技术提升后,相关的电力工作人员不能及时提高自身的专业素养,就会影响设备的使用。因此,人员素质较低的状况在一定程度上也会限制了配电系统中新技术的应用。
        3电网配置下的多重维护配合
        3.1基础理论
对于提供电力的范围比较广泛且节各段数量很少的乡村配电线路,在问题出现时候,有问题的位置上游各段开关处的短路电流区别很是突出。考虑到这种情况,可以使用三级保护来完成并确保配合,有选择地消除问题。对于提供电力的范围比较短的开环式的城市线路,或者是乡村配置的短线路,如果发生了问题,则问题位置的每个段中的开关中的电流区别将不是很明显,电流固定数据的配置在设置的时候更加困难,只能依靠保护运作的延迟时间的时间差以有选择地消除问题的出现。
        3.2多个级别差的配合概率性
多级差的配合意味着在10kV变电站发生了开关设置和10kV馈线开关各自配置保护措施来完成有效的保护。在降低短路电流当中的电流冲击力时候,变电站低压侧的变压器会通过开关的超过正常电流的流量保护运作时间设置为0.3秒,在这段时间里设置多级差保护延迟配合措施。馈电断路器开关的机械运作时间范围为31~43ms,熄弧的时间范围大约是在11ms上下,维护的固有反应时间为大约32ms上下。应对存在这种时差,则应将其设置为103ms内快速切断故障电流。馈线点开关处设置过电流脱扣断路器和熔断器,励磁浪涌电流很小,该适当增加电流的阈值,以防止励磁涌流并减少延迟时间。脱扣的运作可以减少问题清除的时间,但是需要手动恢复分支线的正常运转,这是对故障的排除是不利的,不建议这种使用办法。在时间这一层面来看,变电站的10kV有线的开关保护运作和变电站的延迟时间范围为203~252ms上下,这和变压器的低压侧开关是存在一定的时间差,因此可以完成两级差的保护。
        3.3维护配合是三级得差别
随着科学技术的不断进步和发展,开关相关的技术也是在不断地改进以及提高。永磁操作机构和非接触的驱动技术大大减少了保护运作措施的时间。永磁工作机构的分闸的时间可以实现到11ms上下。非接触式电子驱动下的打开和关闭的开关的运作时间为3ms。快速的保护断路器能够完成32ms的分断电流,如是关注时间的富裕程度,可以给上一层的馈线开关设置为101到152ms的保护运作延迟时间,变电站10kV出线的开关设置251-302ms的保护运作延迟时间,变电站变压器低压侧开关保持201至252ms的电级差,以达到需要的三级保护。
        结语
我国的电网系统是支撑经济社会发展的重要基础性设施,而在正常的运行过程中也会发生由于外部因素或内部因素导致的异常情况和故障,为此,在我国目前开始应用的继电保护与配电自动化配合保护系统当中,两种技术的配合使用发挥了重要的作用,使电网运行有着极高的稳定性和运行安全性,并且在故障处理上也有着很强的处理效率。本文简要阐述了目前我国继电保护与配电自动化合作运行上各自的优势和在联合运行当中对电网运行故障处理的重要作用,简单阐述了目前在实际工作中继电保护与配电自动化的运行工作,希望能够促进我国的电力企业逐渐开始应用继电保护与配电自动化配合,在应用过程中,对技术进行完善和优化,并针对自身的发展特点进行技术调整。
        参考文献
[1]黄海.继电保护配合配电自动化提高故障处理性能研究[J].现代工业经济和信息化,2019,9(12):86-87.
[2]荣旭东,张蓓,高伟,等.电力系统配电自动化与继电保护配合的电网故障处理研究[J].科技创新导报,2019,16(18):58+60.
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