王振
国网山东省电力公司济南市济阳区供电公司 山东 251400
摘要:为全面提升电力系统运行的稳定性,充分挖掘继电保护技术在配电网的运行规律,为配电网日常运维提供有力支撑,探究继电保护技术促进电力系统稳定的关键因素。配电网的供电可靠性与稳定性,直接影响电力系统用户的使用的连续性与经济性,配电网的构成较为复杂,涉及多个环节共同配合,对于配电网运维人员的整体素质和专业能力都具有较高的要求。配电网是电力系统运行的核心环节,配电网运行状况对社会经济发展具有重要的影响。为了保障配电网供电的稳定性和安全性,实现电力系统稳定运行,应当在配电网规划、设计过程中对继电保护技术的应用进行充分的研究,确保配电网安全、可靠运行,缩小故障范围,提高供电可靠性,为广大用户提供良好的用电体验。
关键词:继电保护技术;配电网;应用;研究
1继电保护系统概述
继电保护是当电力系统的发生故障时,迅速切除并隔离故障设备,保障无故障设备安全可靠运行,尽量缩小停电范围的一种自动化措施,维护着电网设备的安全可靠运行,是配电网安全运行的第一道防线。继电保护的误动作会引起事故的扩大,严重者甚至破坏电力系统设备,造成巨大的经济损失。为适应当前日渐复杂的配网结构,多门学科新技术不断应用于当前配电网的继电保护领域,通过智能继电保护系统逐步实现配网自动化、网络化,具有强大的数据处理及通讯能力,进而提高配电网运行的自愈能力。
2继电保护技术在配电网运行中的应用
2.1配电网网络结构及继电保护构成
2.1.1配电网网络构成
配电网由变电站出线开关、出线电缆、配电网主干线、配电网分支线、杆塔、配电网柱上开关、配电网分支开关、客户分界开关、配电变压器、中间断路器、继电保护自动化系统等部分组成。
2.1.2配电网继电保护构成
配电网继电保护由变电站出线开关保护、配电网分支首端开关保护、客户分界开关保护组成。配电网继电保护可以概括为“出线+分支+分界”的配电网三级保护。配电网三级保护确保用户故障不出户,分支故障不越界,有效提高配电网的供电可靠性。
2.1.3配电网继电保护技术应用
配电网的继电保护整定计算尽可能满足选择性、灵敏性、速冻性的要求,当不能兼顾时,应按照下一级电网服从上一级电网的电力设备安全、可靠运行的顺序要求考虑。同时应根据供电区域,确定各级保护典型定值,尽可能使用同一类型的保护定值。配电网三级继电保护技术应用如下:
1)出线开关配置电流速断保护、限时速断保护、定时过流保护。电流速断动作时间0S,用于切除线路出口近端严重故障。限时速断动作时间不大于0.2S,用于与上级主变配合同时与分支首端开关速断保护配合。定时过流动作时间不大于0.8S,用于上级主变配合同时与分支首端开关过流保护配合。
2)分支首端开关配置两段式保护,包括速断保护、过流保护。速断保护动作时间不大于0.1S,用于切除分支出口处故障,并与变电站出线开关的限时速断配合同时与客户分界开关的速断保护配合。过流保护动作时间不大于0.6S,用于切除分支线路末端金属性短路故障,并与变电站出线开关的定时过流配合同时与客户分界开关的过流保护配合。
3)客户分界开关配置两段式保护,包括速断保护、过流保护。速断保护动作时间0S,用于切除分界开关出口处故障,并躲过励磁涌流,与上级分支首端速断保护配合。过流保护动作时间不大于0.4S,用于切除分界开关保护末端金属性短路故障,与上级分支首端过流保护配合。
配电网三级继电保护技术应用给予配网保护设备足够的动作时间切除故障,保障无故障部分继续运行,缩小停电范围,提高配电网供电可靠性。
2.2防止配电网继电保护装置故障
一是配电网继电保护装置的运行环境要符合说明书的要求,恶劣的运行环境对配电网继电保护装置的安全运行有很大的影响。例如,高温、高湿环境下会加速电力电子元件的氧化,导致继电保护装置故障或误动作。因此,继电保护技术人员应注意继电保护装置的运行环境,加强设备的运维管理,防止粉尘、温湿度等环境问题引起保护装置故障。二是设备定期巡视时应注意继电保护装置内部插件的运行状况,一旦发现保护装置电路板出现发黑或发黄现象时,即说明保护装置元器件松动或发生变形,要及时进行更换,防止保护装置不动作、误动作。三是定期检查保护装置的光纤通道、保护通道、采样值等信息,并与同类型的设备及上次检查数据进行对比分析,当出现偏差过大时,应及时核实原因。四是储备足够的继电保护备品备件。当配电网自动化、继电保护系统硬件或软件设备出现问题时,应及时进行更换,保证在最短时间内恢复系统正常运行。
3配电网继电保护系统安全风险的应用措施
3.1逐步建立完善配电网继电保护安全风险管理机制
目前,配电网继电保护管理工作仍然存在较多的不足,如管理落空、制度形式化、运维人员没有意识到继电保护的重要性等,管理与人员均存在懈怠的情况,不管对配电网前期的安装建设工作还是后期的保护维护工作,都存在不到位的情况。因此,完善与建立配电网继电保护安全管理机制就显得尤为重要,配电网运维管理部门应加强对继电保护的安全管理机制建设,逐渐地完善配电网继电保护运维机制。配电网继电保护管理体系,从保护元件的采购,到继电保护设备的安装调试,再到后期设备运行维护,都需要进行严格管理,包括对继电保护设备的选择、继电保护整定原则的选择、设备运维人员的培训等。通过应用措施的有效落实确保配电网保护继电保护的安全性与稳定性,保障配电网安全稳定运行。
3.2降低配电网运行风险,完善风险识别体系
配电网要全面分析继电保护系统存在的问题,降低配电网系统的运行风险。当配电网继电保护装置出现误动和拒动时,事故分析人员要从技术与管理两方面排除潜在的安全隐患。技术层面,要优化配电网继电保护装置,通过增加配电网自动化系统完善继电保护动作后自愈动作。管理层面,要改进配电网继电保护装置运行模式,根据继电保护装置的运行情况进行风险评估,重点核实继电保护装置内部常见的继电保护安全问题,做出正确决策,有效防范风险。
3.3提升技术人员的专业素养
人员因素是导致配电网继电保护系统出现安全问题的主要因素。继电保护装置的各个环节都需要技术人员的参与,如前期保护装置采购、装置安装调试和后期质量监督等,因此技术人员的责任意识和专业素质都与配电网继电保护装置的运行效率有直接关系。当前,应加强对配电网继电保护从业人员的培训力度,根据配电网继电保护系统实际运行情况和常见安全风险,有序开展技术培训,不断提升技术人员的专业水平。应将完善人才培训机制当作日常配电网继电保护管理的重要内容,逐渐提升专业技术人员的综合能力,最大限度地降低配电网继电保护系统的运行安全风险。
3.4提升配电网继电保护系统软硬件系统的质量
随着社会的不断发展,计算机系统已经广泛应用于各行各业,计算机不仅能够提升工作人员的工作效率与工作质量,还能促进企业管理的现代化,为后续产业发展提供科学指导。目前,配电网继电保护系统主要依靠计算机系统实现基础保护功能。因此,要借助计算机系统对存在的软硬件质量问题进行判断,提升配电网继电保护系统的运行安全性。从硬件角度来看,要提升继电保护装置硬件设备的耐久性,确保各种设备元件在运行过程中不会受到尖峰电压的影响;从软件系统来看,要不断完善继电保护软件功能,最大限度满足继电保护装置基础工作要求,有效避免配电网继电保护装置的误动和拒动情况。
4结论
随着继电保护装置在配电网中的大量应用,我国配电网继电保护装置在可靠性、安全性以及灵敏性等方面都有了较大的突破,但受到多种因素的影响,继电保护装置容易出现拒动、误动等情况。因此,必须重视配电网继电保护装置存在的安全隐患,严格按照国家标准设计和施工,及时发现问题并消除隐患。当前,配电网继电保护技术人员应积极学习配电网继电保护整定及继电保护装置运维等方面的知识,提升自身的专业素质,为配电网安全可靠运行打下坚实的基础。
参考文献
[1]黄东海.配电自动化与继电保护配合策略研究[J].科技创新与应用,2017,(19):42-42.