关于继电保护和配电自动化配合的配电网的故障处理的分析

摘要 随着国民经济的不断发展以及科学技术的不断进步，电网逐渐迈向智能化，而配电自动化是智能电网的一个重要组成部分，它对电网安全、可靠、高效运行起着非常关键的作用。而在电网的使用中，发生故障是无可避免的，因此解决故障也就成为了确保电网安全、可靠运行的核心内容。

关键词 继电保护；配电自动化；配网；级差保护配置；故障处理

中图分类号 TM77 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0186-01

随着社会经济的不断发展与科学技术的不断进步，电网也逐渐智能化，而在智能电网中，配电自动化是其重要的组成部分，也是保证电网供电的可靠性、安全性与高效性的关键。对于配电自动化而言，其核心内容是配电网故障的处理。对于配电网的故障处理，一些供电企业也采取了很多的方法，例如采用断路器作为馈线开关，以及采用负荷开关作为馈线开关等方法，但它们在实际的应用中都存在很多的不足。从实际情况中所发生的故障可以发现，解决这些问题的根本在于中压配电网的各个开关之间的保护和配电自动化系统之间的协调配合。下面，我们将对配电网中的故障进行具体的分析，并探讨两级级差保护与集中式故障处理的协调配合。

1 配电网的故障分析

在供电系统中，配电网故障是普遍存在的一种现象，而配网自动化的核心内容也是故障的处理。在进行配电网故障处理的时候，一些供电企业采用断路器代替馈线开关，其主要是希望当故障发生的时候，离故障点上游离故障区域最近的断路器能够进行动作，切断故障电流，以避免整条线路都受到故障的影响。然而，在实际情况中，故障发生后往往会因为各级开关的保护配合问题而发生越级跳闸以及多级跳闸的情况，而且这也会对判断永久性故障与瞬时性带来困难。为了避免这样的情况发生，一些供电企业则采用负荷开关取代了馈线开关。这样虽然解决了多级跳闸的问题，并为判断永久性故障与瞬时性故障提供了方便，但是却存在只要有一处发生故障则会出现全线瞬时停电的弊端，给用户带来的不便。

随着馈线主干线路的剧院花和电缆化比列的不断增加，供电主干线发生故障的机会也逐渐的减少，而在用户支线发生故障的频率则增加了。因此，一部分供电企业则在用户侧配置了一个具有过电流储能跳闸和单相接地跳闸功能故障自动隔离开关，其主要是为了防止用户侧的故障对权限造成影响，同时确立事故的责任分界点。

2 配电网多级保护配合的基本原理

对于供电半径较长、分段数较少的开环运行农村配电线路而言，其线路发生故障时，且故障位置上游各个分段开关处的短路电流水平差异较为明显时，多级保护配合可以采取电流定值和延时级差配合的方式来实现，从而有选择性地快速切除故障。对于供电半径较短的开环运行城市配电线路或是分段数较多的开环运行农村配电线路而言，当其线路发生故障，且故障位置上游各个分段开关处的短路电流水平差异较小时，则无法针对不同的开关设置不同的电流定值，因此，智能靠保护动作延时时间级差配合来实现有选择性的切除故障。

3 关于两级级差保护与集中式故障处理的协调配合

3.1 两级级差保护的配置原则

在两级级差保护的配合下，线路上的开关类型组合的选取于保护配置必需遵循以下原则：①主干线上的馈线开关应全部采用负荷开关；②用户开关与分支上的开关应使用断路器；③对变电站出线处的开关应使用断路器；④将用户处的断路器开关或是分支上的断路器开关保护动作的延时时间设置为0 s，而应将变电站出线处的断路器开关保护动作的延时时间设置为200 ms～250 ms。

将两级级差保护配置应用于配电网主要有以下优点：①在分支线路或是用户侧发生故障后，相应的分支线路或是用户侧的断路器开关会马上进行跳闸处理，而变电站出线处的断路器开关则不会跳闸，这样就不会发生全线停电的情况，有效地解决了采用负荷开关代替馈线开关造成用户停电的情况。②两级级差保护配置应用其中不会发生多级跳闸或是越级跳闸的情况，因此，使故障处理过程更为方便，而且所操作的开关数减少，也使得瞬时性故障的恢复时间变短，克服了全线断路器开关馈线的不足。③在主干线上使用负荷开关的方式相比于全使用断路器的方式，降低了成本。

3.2 两级级差保护下的集中式故障处理方式

当主干线发生故障时，根据主干线的线路类型的不同，集中式故障处理的方式也有所不同，其具体情况如下：

1）当主干线为全架空馈线时，集中式故障处理的主要步骤为：①当馈线发生故障后，变电站出线处的断路器开关会跳闸，将故障电流切断。②在0.5 s的延时后，变电站出线处的断路器开关会自动重合，若是重合成功，则判定该故障为瞬时性故障；若重合失败，则判定该故障为永久性故障。③主站根据所收集到的配电终端所上报的开关故障信息对故障区域进行判断。④若是瞬时性故障，则将相关的信息存入瞬时性故障处理的记录中；若是永久性故障，则控制故障区域周围的开关分闸，将故障区域隔离开来，并对相应的变电站出线处的断路器开关与联络开关进行合闸指示，以恢复整个区域的供电，并将相关的故障处理信息存入永久性故障处理记录中。

2）当主干线为全电缆馈线时，集中式故障处理的主要步骤为：①发生故障后即判定为永久性故障，因此，变电站出线处的断路器开关将会跳闸，将故障电流切断。②主站根据所收集到的配电终端上报的各个开关的故障信息对故障区域进行判断。③控制相应环网柜中的故障区域周围的开关，将故障区域分离开来，然后遥控相应的变电站出线处的断路器与环网柜的联络开关将整个区域的供电灰度，同时将相关的故障处理信息存入永久性故障处理记录中。

3）当分支线路或是用户侧发生故障时，集中式故障处理的主要步骤为：①发生故障的分支线路的断路器开关或用户侧断路器开关将会跳闸，将故障电流切断。②若是跳闸的分支线路断路器开关或用户侧断路器开关所带的支线为架空线路，则需进行快速重合闸控制开放，在经过0.5 s的延时后，相应的断路器会重合，若是重合成功，则判定该故障为瞬时性故障；若重合失败，则判定该故障为永久性故障。若是跳闸分支线路断路器开关或用户侧断路器开关所带的支线是电缆线路，那么则直接将其判定为永久性故障，则不再进行重合。

4 结束语

为了避免这些不足所造成的故障，笔者提出了继电保护和配电自动化配合的集中式故障处理模式，并对其中的两级级差保护装置的原则，以及两级级差保护下的集中式故障处理方式进行了分析。另外，除了两级级差保护装置之外，还有三级级差保护装置，其配置原则更为复杂，而三级级差保护与集中式故障处理配合的故障处理策略与两级级差保护的情况类似，因此未对其进行阐述。总之，多级级差保护与集中式故障处理模式的配合，不仅是故障处理更为方便，也解决了全线停电的问题。

参考文献

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