刘元晖
国网宁波供电公司
摘要：在当前我国电力系统的运行过程中，难免会出现各种故障问题。而其中的配电网的故障比较复杂，当故障发生时，只有准确地检测出故障的位置和原因，才能采取应对措施。随着电力企业的不断发展，自动控制技术在配电网故障诊断中得到了广泛的应用，实现了故障诊断的优化。自控技术与继电保护相结合，实现了故障处理的实时化，提高了处理效率，保证了电力系统的稳定可靠运行。
关键字：继电保护；配电自动化；配电网；故障处理
引言
配电自动化设备大量使用在配电网中，目前配电网的继电保护配置只有在66kV变电站10kV出口配置，缺乏对配电网的整体准确计算，提出配电网故障电流的计算，基于故障电流对配电自动化设备继电保护定值进行配置，包括保护模式的选择、配电网网架的改造以及配电自动化设备的优化布局。
1配电网频发产生故障的原因
1.1设备因素
配电网在运行的过程中会出现因设备造成的故障问题。第一，设备陈旧老化，投入年代久远，检修运维不及时、不到位，安全系数随之下降，而农村生活水平却逐年提升，用电总量逐年升高，电力设备长年高负荷运行，不堪重负，容易出现故障。如绝缘子因长期使用而老化，被污损或破损，绝缘值降低很快，易被击穿而致故障。第二，变压器出现故障，如匝间短路、桩头引线脱落和少油难冷等，危害会波及配电线路，对农网安全性产生不利影响。第三，避雷器失效。野外农网杆塔高耸，当失去保护伞避雷器的保护作用时，易遭受雷击而出现过电压跳闸故障。如广泛使用的氧化锌避雷器，密封不良情况时有发生，防潮能力相对低下，内部因潮湿击穿会使其失效。
1.2自然原因
配电线路暴露在野外，容易受到恶劣天气的袭击，自然因素是导致配电网故障、出现跳闸现象的主要原因。首先，狂风暴雨、雷电交加，容易引发事故和大面积停电，需要重视并做好防范工作。强劲的风力作用，易使电杆歪斜和倒塌，并拉拽邻近电杆，危害向周围扩展。狂风伴随暴雨，平地地基将会松软，山地表面可能滑坡，倒杆危险迅速上升。相比狂风暴雨，雷电引发跳闸故障更加频繁。雷电可能直接击中架空线路，猛烈产热形成局部空间异常高温，造成配电网断路和大范围停电；雷电也可能击中电缆头，或雷击点靠近线路，空气绝缘被击穿，从而引发跳闸故障。其症结在于电缆制作工艺拙劣，设备老化，雷电防控能力低下。分析可知，雷电故障原因主要是：架空线路防雷系统设计不周、防雷措施精细不够。其次，我国北方冬季的寒冷与大雪。积雪使配电网荷载加大，寒冷使配电线冰冻加厚，配电线弧垂加大，严重时可能引发倒杆断线故障。风雪冰冻还易造成机组运行方式改变、户外电气设备损坏等故障。
2继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理作用
确保配电网的正常运行，及时进行故障诊断，配网自动化系统具有故障定位、故障检测等功能，它不仅能准确定位出故障部位，而且能将故障部位隔离，并发出报警信息，供维修人员处理故障时参考。当断路器发生故障时，断路器自动跳闸，延迟后恢复正常，是由临时配电网故障引起的。当断路器延迟后不能恢复正常时，为永久性配电网故障。配电网发生临时故障时，接线员必须记录馈线端反馈的异常信息。配线开关中的接线端子连续检测并记录开关状态，以确定电流、电压、功率等最终线路运行参数。调度员可通过馈线终端实时了解配电网的运行参数，进行相关的远程操作。当配电网发生故障时，在用户端或线路分支部分也应进行故障类型的判断。如果故障发生在架空线路上，经过一段时间后又恢复正常，属于配电网的暂时性故障，反之则是永久性配电故障。值得注意的是，在配线中断路器通常使用馈线开关。当发生故障时，故障区域附近的断路器会阻断电流，避免扩大故障范围。但在实际运行中，由于各级开关的组合不合理，很容易造成超跳或多跳，很难判断是暂时还是永久故障。因此，工厂支线附近设有单相接地、具有过流储能功能的断路器。
使用继电保护装置的主要目的是为了防止相关电力设备与配电网断开，使配电系统中的电气设备或元件受到损害。对于永久性的配电故障，技术员还可以使用一个开关围绕非故障区和故障区。
3继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理措施
3.1配电网树障人性化清理和技术措施
供电公司与树主签订协议，重视群众利益和困难，完成经济补偿和修剪砍伐任务，实现树线和谐、社会和谐的目标。在树障清障中，工作人员应该始终绷紧安全这根弦，不能丝毫懈怠。尤其针对10kV农网线路，有枝叶接触或接近的树障，应先停电或使用绝缘工具有效隔离后清障。树障清障的一个关键环节是控制伐树的倒向，使倒向背离导线。徒手、绳索和长柄镰刀都是以往常用方法，但效果不够理想。这里介绍一款新的更安全更高效的伐树辅助工具—叉头式定向工具，能将绝缘隔离标准从36V抬高到10kV。叉头式工具结构包括半弧钢环和支杆两大部分。钢环内侧设置数根钢钉，便于叉紧枝干；外侧中部连接支杆。支杆由多根绝缘套管旋转连接而成，每根套管两端分别设置内、外螺纹，使用时旋转连接，收工时反向旋转拆开，使用简单，单人操作，方便高效。
3.2实际线路继电保护定值整定
架空线路继电保护整定:根据选取的实际架空线路自动化开关配置情况，结合配电自动化继电保护对自动化设备布局的要求，提出现有线路配电自动化设备的合理优化布局方式。全架空线路中，应将主干线路分为三段配置自动化设备，联络处装设自动化开关，分歧线路首端装设自动化开关。
3.3开关配置
在继电保护与配电自动化进行协同工作的状态下，应针对出口区域的断路器应用双重保护的策略。在这一流程中，首层保护应针对近端故障现象进行操作，基础时间限制需保持在0S，而二层保护需与配电变压装置进行共同操作，操作时间限制保持在0.5S，并通过FTU进行配置操作。主线路需加装二级快速断开保护装置，首段时间限制在0.3S，其次动作时间在0S，超出范围均设置为0S动作，同样采用FTU进行配置。分支开关应加装电流Ⅱ保护措施，并与出口区域的Ⅱ保护进行协同操作。通过配置重合闸的方式，达到无电压无电流的分闸效果。针对用户分界开关的时间配置应为0.1S，并定时限制电流进行速断保障。
3.4隔离措施
当电路发生故障时，应根据线路本身的差异进行深入研究。例如主线路故障情况下，如区域处于近端状态则Ⅰ段保护将会快速进入操作状态，并使整体故障区域得到控制，有效合闸。如合闸操作没有正确完成则会通过加速跳闸的方式隔离目标区域位置。当出口短路装置的远端区域发生故障问题时则分为两种主要情况：一为上游开关与断路器下一开关的范围故障，在这种情况下需通过开关配置的方式将电流进行快速切断，以实现保护系统的目标；第二种情况可将保护区域的线路开关设置为0S，使永久性故障发生的过程中能使故障点立即跳闸，进而使联络开关能判断问题区域，启动自动化处理流程。这一流程可通过终端装置分析区域故障问题并快速确定点位，遥控进行跳闸，实现故障隔离的目标[4]。
结语
随着当前我国电力行业的稳定发展，对于电力企业在运行过程中通过继电保护与配电自动化技术的应用，能够对相应的故障问题进行处理。同时实现整个电力系统的稳定运行与发展。在利用配电自动化系统对配电网进行实时监控，不仅可以简化故障处理过程，而且可以极大地节约故障处理费用，为电力系统的稳定运行和正常供电提供良好的维护。
参考文献
[1]杨杰.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方法研究[J].企业技术开发,2018(12):72-74.
[2]孙宏伟.配电网自动化继电保护技术探究[J].城市建设理论研究(电子版),2016,15.
[3]张苏越,石玉晓.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理研究[J].科学与信息化,2017(26):120.