肖屏
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摘要：由于电网系统运行中不可避免会遇到突发情况，为保证事故发生时可按照发生时间点尽快追溯故障始发部位及连锁故障等，针对性的采取相应措施进行隔离和处理，有必要在企业供配电机电保护系统中应用时间同步系统，保证时间基准、时间精度高度统一，并在此基础上自动化控制系统、SOE、故障录波等装置可以准确运行。接下来，文章主要结合时间同步系统相关概述，结合案例分析时间同步系统在企业供配电继电保护系统中的应用。
关键词：时间同步系统；供配电；继电保护系统；应用
一、前言
在科技持续发展过程中，企业供配电继电保护系统越来越自动化、智能化，以满足企业高速运转提出的用电安全与稳定需求。目前很多企业会结合重要程度及生产功能分级设置配电站，各级配电站当中均安装多台高压配电柜，每一台保持独立运行，高压柜中均分布有微机综合保护装置，以对对应柜实现远程操作，加强综合保护。在企业供配电继电保护系统中还需要关注应用时间同步系统，为电网调度、运行操作、事故分析等的准确、高效提供有力支撑，促进电能质量提升，维护电网稳定、安全的运行。
二、时间同步系统相关概述
在配电自动化系统中建立时间同步系统，主要是指为保证电网中各运行设备具有较高时间精度与准确度所设立的系统，使所有软件与硬件运行在时间精度统一的环境中。在电网运行中，电力设备均在线运行，动态采集与处理相关数据，这就对时间同步提出很高要求。在故障发生后，运维人员可通过 SOE装置相关记录确定故障发生时间，以及时、准确地解决问题。受到制作工艺影响，目前电网内工控机及自动化装置自带实时时钟精度并非完全统一，往往有较小误差，但是在设备运行时间推进过程中，小误差会逐渐积累发展为大误差，直接影响时钟精确度，难以有效发挥时间计量价值[1]。电网系统要求各级配电站具体反馈级差在1s以内，同时综合保护装置,时间精度要控制在0.001s。为满足系统时间精度要求，准确追溯故障时间，大多会选择 GPS加 BDS授时系统，系统课保持单运行模式，也可为双运行模式，但双运行模式具有更高可靠性[2]。时间同步系统架构图可见图1。
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图1 时间同步系统架构图
在该系统运行期间，北斗卫星和GPS会向卫星接收模块传递精确时间信息，通过编码处理，相关模块为控制中心服务器传递秒脉冲信号与时间信息，相应时间同步信号和世界时UTC同步。在NTP服务软件应用下，可以让电网控制中心服务器转变成标准NTP卫星时间同步系统，在自动化控制系统功能发挥下，同步电网所有综合保护装置，确保电网控制系统内部时间同步。
三、例析时间同步系统在企业供配电继电保护系统中的应用
某企业设置有1座总配电站，10个分配电站，总配电站和供电公司配电网络相连接，由其为分配电站配出供电线路，由分配电站为区域内高压电机和各种变压器供电。企业内部设有1个主控室和11个无人值守配电站，各配电站通过通讯管理终端管理站内独立高压柜综合保护装置。在日常运行中，各配电站通过通讯管理终端向主控室传输信息。主控室分布有两台工控机，均保持独立运行，并安装有自动化监控系统，两工控机相互备用，实时传输与共享数据，负责企业内部整个电力系统的报表输出、运行监控、电子自动抄报、远程操作、异常报警等[3]。
2020年3月7日12时31分，总控室工作人员发现有多起声光报警均提示其中某配电站发生多面高压柜跳闸。为尽早排除故障，降低故障损失，工作人员即刻通知检修人员到故障配电站进行事故处理。经过检查，发现站内2号进站柜以及2段母线出现了断电施压情况，同时,2段母线当中有5面高压柜出现断电施压，后以试合闸形式送电，经过故障柜2段母线将再失施压，以明确故障点。但合闸后，2号进线柜和配出柜都未跳闸，所以不能明确故障点。
经过工程师分析，认为是因先发故障引起2号进线柜发生跳闸以及2段母线发生失压。工程师随即调取2段母线所有综合保护装置的报警信息，信息中显示12:31:3219三相失压报警，同时12:31:3219完成主断路器储能，并于12:31:3219主断路器故障分位。通过查询，发现所有综保装置时间精度均设置在0.01s，所以无法从单配电柜相应综保装置明确先发故障。而后，工程师调取总控室自动化监控系统报警记录，发现在12:31:32196该配电站高压电动机发生多次三相失压，同时断路器分位，有报警输出，遥测信号开。而于12:31:32195发现该站2号进线柜出现三相失压情况，同时断路器分位，并同步发出报警信息。于12:31:32194该站4号高压电动机发生了速断跳闸故障，同步有报警输出。该工程师通过调取与分析报警记录，明确4号高压电动机属于始发故障，检修人员对其展开绝缘测试，查出该电动机的绕组对地电阻是0，而该线路和其他线路及电动机均绝缘正常，所以判定4号高压电动机属于始发故障。检修人员脱开该高压电动机配电柜，其他高压柜正常送电。
虽然该企业安装有时间同步系统，并且精度设置在0.001s，不过因为分体配电柜综保装置错误的将时间精度设置为0.01s，造成无法根据本体配电柜明确故障发生时间先后，导致越级跳闸。所以，需要重新设定综保装置时间精度，即0.001 s。另外，由于该主控室自动化监控系统保持良性运维状态，为故障溯源提供便利，促使后续顺利发现始发故障。
四、结束语
目前很多企业都设置无人值守配电站，为确保多级配电站正常可靠的运行，在发生故障时避免因越级跳闸扩大故障面，均落实跳闸时限级差制。国家电网目前对企业跳闸时限要求是1s以内，所以企业电网自动化系统要安装一个高度精确、统一的时钟，为电网调度、操作运行、故障分析等提供有效参考依据。所以，企业要高度重视在供配电机电保护系统当中应用时间同步系统，为故障运维提供有效参考。
参考文献：
[1]王茂磊, 王棋萍, 刘魁星. 一种卫星双向时间同步系统故障定位方法[J]. 无线电工程, 2020, 050(005):362-362.
[2]龙波, 王菊凤, 黄徐瑞晗,等. 基于NIMDO及光纤传递的高精度时间同步系统研究[J]. 计量学报, 2019, 40(005):909-909.
[3]张磊洲.化工企业供配电系统继电保护的设计与应用[J].工程建设与设计,2020(12):65-65.