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浅谈继电保护与配电自动化技术在配电网故障处理中的应用

米建霖
  
安家(建筑与工程)
2021年53期
云南电网有限责任公司楚雄元谋供电局 云南省 楚雄彝族自治州 651300

摘要:配电网故障拥有一定的复杂性,当出现故障以后只有在精确地检查出故障出现的地方以及原因以后才可以利用策略展开解决。随着电力企业的持续进步,自动化技术开始普遍的运用在配电网故障的解决当中,让故障研判效率获得改善。但由于配电线路中自动化开关分段不合理,两级极差保护配置不合理,变电站出线开关、重合器与馈线自动化开关的逻辑配合不合理等情况,不同程度影响了故障定位及故障查找的效率。鉴于此,文章对继电保护与配电自动化技术在配电网故障处理中的应用进行了研究,以供参考。

关键词:继电保护;自动化技术;应用策略

1继电保护自动化的原理

继电保护是电网运行中的重要组成部分,拥有较强技术性特征,工作任务繁重,承担较大责任。继电保护人员每天面对海量信息,包含设备投退、电网结构、运行方式改变、保护装置以及故障情况等,全面开展信息正确分析、处理工作,任务量较大。为有效提升继电保护工作效率,减轻工作人员压力,开发继电保护信息管理系统是必然趋势。继电保护从本质内涵来看,是电力系统各个元件发生短路、故障问题或者出现电气量不均匀情况时开展维护的装置,这一装置运行中可以发挥以下作用:第一,继电保护可以监视电力系统中的各项供电设备,及时收集到电力设备的各项信息和运行数据,并将其反馈给工作人员,支持设备维护工作顺利开展。第二,在供电系统运行出现故障问题时,在继电保护装置的支持下,能够准确寻找到故障的发生区域,还可以通过跳闸手段及时清除设备运行中的一些常见故障问题,减少故障问题带来的损失。第三,通过继电保护装置,可以直接发送故障信息给工作人员,加快故障排查和处理速度。

2电力自动化继电保护特征

(1)选择性。电力系统运行中出现故障问题,为有效避免影响到整个系统运行状态,继电保护装置发布跳闸指令,及时切除故障设备,使得其他方面设备可以正常运行。(2)速动性。对于电力系统中的故障,继电保护装置需要能够在最短时间内寻找到故障点,予以切除,才能够维护整个系统的安全性。(3)灵敏性。继电保护装置需要在规定范围内准确感应到故障问题,并及时发布相应的预警信号,促进值班人员了解到故障信息,并开展诊断和处理工作。(4)可靠性。电力系统实际规定的范围内产生故障问题,继电保护装置需要具备较强的正确操作,可以加以有效诊断和处理,保障电力系统的安全稳定运行。

3配电自动化与继电保护在配电网故障处理中的具体应用

3.1主线配电故障

如果要检查配电自动化的系统故障,首先应判断故障类型。如果断路器在故障发生后自动跳闸,并且在延迟后断路器恢复稳定运行,则是由于配电网临时故障引起的。如果断路器在延迟后仍未恢复正常,则是永久性配电网故障。当临时配电网发生故障时,相关运营商应记录来自馈线终端的反馈信息。配电开关中的馈线终端设备不断检查开关的状态并记录开关的状态,以便准确确定最终线路电流,线路电压,道路和其他运行参数。调度员可以通过馈线终端实时了解操作的参考数据,从而达到远程操作的目的。在永久性配电网故障的情况下,馈线终端将自动将异常信息发送到主站的DMS系统。系统定期轮询馈线的终端。配网故障在分支或者是用户端。当配电网络故障发生在用户侧或线路分支上时,也有必要确定故障的类型。如果支线在故障区域附近,则用户的断路器或断路器将跳闸并切断电源。如果故障发生在架空线路上,并且经过一定的实践后又恢复稳定,则是暂时的配电网故障,否则是永久的配电故障。应当注意,断路器通常用作配电线路中的馈线开关。当发生故障时,份额增加的断路器将阻塞故障区域中的电流,从而阻止了故障范围的进一步扩大。但是,实际上,由于各级开关的不科学组合而引起的超级跳闸或多级跳闸很容易吸引,这使得识别临时故障或永久故障变得困难。对于永久性的配电故障,技术人员还可以在故障区域(无故障区域)周围使用开关。

3.2两级极差保护配置

要想合理控制好故障点和故障处理时间,应加强两级极差保护配置的应用,不断提高故障处理效率,避免浪费不必要的资源,满足建设成本的节约化需求。在对两级极差保护装置进行配置时,应做到:首先,在对线路开关进行选择时,断路器开关是用户开关、分支开关,而在主干线上,要正确选取负荷开关。其次,加强保护动作延时时间的合理设置,通常来说,变电站出线断路器开关的保护时间至少为 200ms。想要确保上述两级极差保护设置的合理性,应迅速定位故障部位,合理控制好故障处理时间,不断提高处理效率。此外,要想避免跳闸现象的发生,比如支线或用户线路段问题,应加强断路器多级极差保护的设置,及时进行切断处理,以免对其他线路段造成影响和干扰。

3.3加强故障集中处理

该方法作为故障处理技术之一,具有高度的针对性,通常来说,主干线线路种类的差异性显著,所以其处理方法也是不相同的。对于架空馈线,工作人员在处理故障方面,应做到:首先,在馈线内,如果出现故障,变电站出线部位,会对断路器开关实现自行跳闸,从而及时隔断故障的电流。其次,在延时时间后,变电站出线范围,可以对断路器的开关实现自行重合。再次,中断配电,可以有效收集和整理开关故障的相关数据,并实现向主站的顺利传输。对于主站来说,应深入分析接收到的数据,合理判定故障的范围和种类。最后,如果处于突发性故障,在主站处理故障的记录方面,应重点对故障的相关数据进行输入,为后续故障处理提供有力支持,发挥出强大的数据支持作用。如果故障问题具有高度的长久性特点,在故障所处部位,工作人员应提高对周围全部开关分闸控制的重视程度,对故障的线路和其他线路进行隔断,并对故障线路对应的变电站予以明确化,在变电站中,对断路器所有的开关和联络开关实施合闸,为供电安全运行创造便利性。在解决问题后,工作人员应将故障的全部信息数据记录下来,尤其对于故障所处部位,为后续配电网故障处理提供有力证据。

3.4电压时间型馈线与多级极差保护自动化

在电压时间型馈线自动化过程中,应密切配合重合器和时间型电压分段器,不断提高故障隔离效果。在故障形式中,分支线发生的故障不容忽视,不仅会引发断路跳闸现象,而且会影响到整个变电站,促使全线停电行为的出现。基于此,加强电压时间型馈线和多级极差保护自动化是至关重要的。对其配置规则进行分析,在变电站10kV出线上,应合理设置重合器,并注重延时保护动作的增设,至少保持 200ms。对于时间型的电压分段器的开关,应在主干馈线中进行使用。

结语

综上所述,在配电网故障解决当中运用配电自动化以及继电维护配合的方法对保障配电网的正常运转拥有非常关键的作用。通过继电保护及配电自动化技术的深度应用,实现配网可观、可测、可控,解决中低压配电网运行和管理痛点问题,实现“故障自动定位、自动隔离、非故障区域自动转供电”,为电网安全稳定运行及可靠供电性给予了非常好的保证。

参考文献

[1]刘健,张志华,张小庆,郑剑敏.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].电力系统保护与控制,2011,39(16):53-57+113.

[2]李向新.配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理[J].电子元器件与信息技术,2019,3(08):76-78.

[3]黄荣禄.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方法分析[J].通讯世界,2015(07):118-119.

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