张磊
国网河南省电力公司鹤壁供电公司 河南鹤壁 458003
摘要: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。
关键词:继电保护;故障;配电自动化
引言
在现代社会经济和科学技术的快速发展下,配电自动化也获得了更广阔的发展空间。但是受电力系统运行复杂的影响,配电网运行的过程中会遇到一系列的故障问题,如一些电力企业会选择断路器作为基本的馈线开关,目的是在配电网出现故障而发生断路之后,能及时通过跳闸操作来阻断电流,在最大限度上减少断路对电力系统运行的不利影响。但从发展实际情况来看,一旦出现断电故障,线路开关保护会出现多级跳闸的现象,且这种跳闸会引发较高频率的断电问题。
1继电保护与配电自动化配合故障处理原则
1.1可靠性原则
继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理时要始终坚持可靠性的操作原则。在设置配电网过程中为确保各个设备的使用质量,要强化各个网线间的连通性,并在线路运行时确保线路的清晰准确,不能让线路之前出现短路的问题。所设置的配电设施不仅要安全可靠,还需保持持续性的配电能力,强化配电线网的总体服务能力。总体的配电网线需具备更全面的服务能力,且内部的各个子系统间能密切配合,并在发展过程中强化对配电网的运行管理,确保配电网内部各个系统有规律的运作。
1.2坚持扩大供电的总体能力的原则
继电保护和配电自动化配合的配电网故障处理要始终坚持供电总体能力的发展原则。在电力系统维修管理过程中要确保所有电路的清晰可见,在分析各个线路运行实际情况的基础上提出有针对的维修策略。在故障处理过程中要提高维修效率,应用最理想的维修方式来达到最为理想的供电状态。基于跳闸是威胁到电力系统运行的重要因素,因此在配电网运行时要加强对跳闸问题的分析,不断加大对保险丝的保护,并合理把控电路的工作时间,不能让电网长时间处于过热状态。
1.3高效经济的运行原则
在继电保护和配电自动化配合作用下的配电网故障处理中需坚持高效率、经济性的发展原则。在电力系统运行时需相关人员掌握电网运行管理技巧,在电网出现故障问题时能在第一时间予以解决。电网运行维护费用的投入要适当,通过调整经济的投入比和产出比来更好发挥出电网在拉动社会经济发展方面的作用,减少电网运行的后期维修费用,促进电网的长远、稳定、可持续发展。
2电保护与配电自动化配合的配网故障处理研究
2.1继电器保护和配电自动化技术对处理配电网络
故障的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。1)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。2)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。
2.2多级差配合的可行性考虑到涌流电流比主开关小得多,适当提高跳闸动作中电流门限值,不需采取延时措施,就可以防止涌流。通过这种方式,分支断路器或过流断路器可以更快地排除故障,但分支线路或用户侧断路器需要人工操作,因此不推荐用于配电自动化馈线。下面是对三级差动保护的可行性分析,科学技术的飞速发展,使开关技术迅速发展,永磁执行机构和无接触驱动技术大大缩短了保护动作时间。永磁驱动器的工作时间约为10ms,无触点电子驱动电路的分闸、合闸延迟时间可小于LMS,本算法可以在10h左右完成对系统的故障诊断。快速保护断路器可以在30ms内切断故障电流,如果馈线开关设定保护动作延迟为0ms,则故障电流可以在30ms内迅速切断故障电流,考虑到一定的时间间隔,上馈线开关可以在100~150ms内整定保护动作延迟,为变电所千伏出线开关的整定保护动作延迟250~300ms,与变电所低压侧开关仍有200~250ms的级差,保证了选择性,实现了三级差动保护。备用保护动作选择变压器、断路器、负荷开关、隔离开关、线路和电流互感器(即变电所低压侧开关的过流保护),所提出的多段差动保护方案不会改变备用保护的整定值,因此不会影响这些设备的热稳定性。研究结果表明:在不影响上部保护配合的情况下,弹簧储能操作机构可实现至少两级差动保护配合。采用永久磁控机构与无接点驱动技术,实现了三步差分保护协调。在承受大短路电流的情况下,变电站低压侧开关的过流保护动作的延迟时间,可适当延长,以达到高电平保护合作。
2.3二级距离保护配置
一是选线开关、断路器开关、用户开关、分支开关、变电所选线开关、主干开关、负荷开关;二是设置保护动作延迟时间。变电站接线开关的保护时间只有200~250ms。设置上述两级距离保护,首先可以快速发现故障点,缩短故障处理时间,提高处理效率;其次可以避免分支线路或用户线路区段跳闸,由于断路器具有多级距离保护,可以在第一时间及时切断故障点,避免与其他线路的关联。
2.4中央故障处理措施
当处理故障时,可先用断路器断开,延迟0.5s后,若线路连接成功,则判定为瞬间故障,如果线路出现故障,则表明故障是永久性的。本发明的优点是能有效地进行地区分支线和用户线路故障,减少变电站断路器断开后大面积停电,并能有效地划分继电保护的三级保护范围。
结束语
配电线路品质的保障是配电系统建设运作的关键所在,倘若想要切实保障配电线路运作的平稳性与安全性,则需创建起较为完善的管控与建设方案。在配电线路开展建设运作的阶段,需全面秉持以人为本的基本开展准则,将安全问题始终放在首要位置,对配电线路安全化建设给予保障。只有配电线路品质得到了充分保证,才可更好提升电力能源的运用效率与品质。配电线路运作阶段故障问题时有发生,所以需增进探究此类故障的识别与诊断,同时解析故障问题产生的缘由,从而运用有针对性举措提升配电线路运作的品质。
参考文献
[1]邵长锋,吴丽君.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].工程技术:引文版,2016,2.
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