浅谈适应配电自动化的馈线接地保护途径

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年第4卷3月第7期   作者:李玲
[导读] 近年来,随着我国经济的不断发展,各个行业不断增加电能需求量,使配电网使用增加。配电设备作为电力系统的重要组成部分,广泛应用于配电网中,其运行状况与配电网正常运行有着直接关系。

        李玲
        五矿二十三冶建设集团有限公司  湖南长沙 410016
        摘要:近年来,随着我国经济的不断发展,各个行业不断增加电能需求量,使配电网使用增加。配电设备作为电力系统的重要组成部分,广泛应用于配电网中,其运行状况与配电网正常运行有着直接关系。为了更好地控制电力资源,应当以基础技术来改善电力系统。当前,提升用电效率的最佳措施为自动化配电方式,然而,配电自动化应当注意安全性,做好馈线接地的保护措施。本文阐述并分析了配电自动化及其基本原理,并提出保护途径。
关键词:配电设备;安全运行;维护方法

        在人们的日常生活与社会生产中,电力系统必不可少。电力系统中配电设备数量逐渐增多,种类也愈加复杂,因而配电设备的运行安全更加重要。在传统的配电方式中存在多种不足,而应用配电网接地的方式,不仅可有效弥补以上不足,提高安全性,还可提高使用价值,达到高精度选线的目的。本文阐述配电自动化相关概念,分析其基本原理,并提出保护途径和措施。
        一、配电自动化的概述
        在城市化、新农村的改革与发展过程中,城乡配电网的改造建设已经成为重点,配电自动化技术在配电网改造中发挥着重要的作用,因此电力相关部门对配电自动化的安全性非常重视。利用配电网接地保护方式可以有效弥补传统配电方式中的各种不足,在提高安全性的同时,还能够创造出更高的使用价值,进而实现高精度选线,为电力配电自动化技术发展奠定安全基础。下面将从配电自动化概念、配电接地保护原理、特点、实现等方面展开介绍。
        配电自动化技术是借助通信、电子、计算机、网络等各项先进技术的优势相结合,实现对电网数据信息自动采集、分析、处理等功效,可对配电网运行全过程进行实时监控、管理、检测等工作,提高配电网运行效率的同时,还能有效控制供电价格、质量、速度等,为配电网运行提高安全性、为满足人们用电需求提供保障、为电力企业发展节约成本,提高经济效益。目前配电自动化技术已被广泛应用,美国、日本、法国等多个发达国家已经进入使用中,我国针对配电自动化技术也给予高度重视,并经过不断研究与试验取得较高成果,将其应用在实际配电网改造过程中。配电自动化功能与优势比较多,例如:馈线分段开关测控、用户负荷控制、远程抄表、全程监控系统等众多功能系统的相结合与应用,促进配电网管理系统实现先进化。配电自动化是推动配电网管理、运行更加有效、稳定、安全,并且对其技术功能还在不断研究与优化中。。
        二、配电自动化基本原理分析
        (一)馈线接地保护基本原理
        假设在配电网络中,存在"个回出路,其系统参数对称且三相负荷对称。若馈线K在A相中发生单相接地故障,出现负序电流。而此时,该负序电流将会由故障点流向非故障点线路与电源线路。在故障点处,负序电流的大小为流向电源与流向非故障线路的负序电流代数和,因此,故障点处负序电流比非故障处负序电流更大,且该负序电流方向相反于流向非故障处和电源处负序电流方向。本文所述的馈线接地保护原理便是利用负序电流分流效应所产生的梯度差,使故障处和非故障处负序电流大小存在差异,从而达到判别故障线路的目的。
        (二)负序电流方向对馈线接地的保护作用
        在线路出现故障时,该线路故障点往往出现负序电流,并流向非故障处与电源处。故障处线路负序电流方向基本相反于流向非故障电路和电源处的电流方向,同时在接地故障过渡阻抗作用下,故障处负序电压在回路中形成负序电流,因此故障线路中负序电流的相位和故障电压处的相位是一致的,这也就意味着可利用负序电流方向实现接地保护。
        三、与配电自动化相适应的馈线接地保护优势与实现方法
        (一)负序电流式馈线接地保护的优点
        1、避免了弧光接地产生的影响
        电弧光是导体之间相互触碰之后产生局部电流引起短路。在电弧光燃烧与熄灭的不断循环过程中,因系统本身的阻抗特别大,导致系统内部产生的能量无法得到及时释放,产生高的位移电压引起零序故障选线不能正常进行正确选线,引起故障性短路起火。小电流的接地系统中大部分的接地故障是在弧光接地方式所引起的,电线穿管时候带电导体外皮相互摩擦引起电弧起火。负序电流分流之后,使得系统的负序阻抗比较小,通过缩短回路时间,能够自电弧光重燃与熄灭的过程中减小对故障选线的影响。
        2、其抗过渡电阻的能力强
        在理论上负序电流馈电接地的保护可以有效地对十几千欧的高阻抗接地故障进行检测,并且能够极好地进行故障时的选线。


        3、中性点馈线接地方式提高保护精度
        为了能够在一定程度上提升馈线接地保护选线精度,对于电容的电流值相对小的配电网络,应当在接地保护中采用高阻抗的方式;对于电容的电流值相对大的配电网络,应当在接地保护中采用消弧线圈进行电阻的并联方式。负序电流的接地保护可以适用于各种各样的中性点接地保护方式的配电网络。系统的零序阻由中性点接地方式决定,抗负序电流的大小受系统的零序阻抗影响,从而中性点的接地方式将也会制约着负序电流的大小。如果负序电流越大,其测量的精度也就会越高,其所对应的保护精度也会随之越高。
        接地故障所产生的负序电流的变化量比线路上原来的最大负序电流占有量少二分之一以上。因此,就算是针对于补偿电网,在其中使用负序式的电流故障选线方法仍能具有足够高的选线精度。
        (二)具体实现馈线接地保护的方法
        配电自动化过程中,要实现馈线接地保护,最主要的是控制负序电流产生对电源和主要干线产生破坏性影响。
        1、使用零序电压方法进行启动
        配电自动化进行中,配电网络所有的低压单相式冲击负荷、不对称的故障都可以导致负序电流的产生。为了对此加以区别,建议使用另外加零序电压启动的方式来进行判断,而且需要另加零序电压作为协助判断,如果当零序电压小于整、定值时要进行配电网继电器的复位动作。
        2、采用电流变化量进行保护
        在配电自动化进行运行时,不对称电流与不对称负荷将会导致负序电流的产生,为了减弱它们所引起的影响,在对馈线接地保护的实现时,要利用负序电流的故障分量,旨在减小分流差而控制线路稳定性。
        3、运用负序电流与零序电流比较式的接地保护做为辅助判断依旧
        在实际运行保护判断时,负荷影响着负序电流,并且零序电流的转换精度大于负序电流,为了在极大程度上降低对负序电流式接地保护的误判断,在其中可利用负序电流与零序电流相比较的方式来作为辅助判断依据,同时时刻监测电流大小。
        4、对外部的接线与硬软件做相关改进
        外部接线的改进可以提高配电系统的实际运作效率,在实际的配电系统中,一般来说其出线负载不是很大;为了能够很好地提高测量精确以便更好地对故障进行判断,最好在仪器内部采用更加精确的测量软件,将硬件设备换成更准确的16位的A/D转换器以及DSP浮点数运算器。
        四、配电自动化馈线接地保护的安全维护措施的管理
        (一)重视日常的巡视管理
        不断加强日常的巡视工作,实行专人负责制度,由个人负责制定路线。巡视人员应当按照有关规定,做好巡视工作,以及详细的工作记录。在配电自动化设备的运行管理中,巡视记录为一项重要环节,直接反映了配电设备的工作情况,管理人员能够通过巡视记录发现运行安全情况。巡视人员需对线路各配件认真检查,尤其是安全隐患高发处,准确发现线路中所存在缺陷,及时修复缺陷,确保配电设备能够安全运行。
        (二)提高工作人员专业技术水平
        规范、安全操作对试验安全具有重要意义。因此,在员工日常工作中需加强培训。培训内容包括基础知识与操作技能,使员工充分掌握电气试验的操作规范性、掌控能力叫提高工作效率,确保人员安全。配电设备工作人员在操作时应当以谨慎的态度面对,做好安全宣传等有关工作,并加强员工安全意识的培养,使各项操作及时到位,辅助配电设备检查,避免发生安全隐患,使试验能够安全进行。不断完善配电自动化设备的安全管理制度,并要求工作人员严格执行。
        五、结束语
        综上所述,对于适应配电自动化的馈线接地保护来说,一定要深入研究适应配电自动化的馈线接地保护的方法和保护的技术,提高保护的整体的质量和效果。
        参考文献:
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