配电自动化的应用对配电网继电保护定值整定的影响分析及建议

王敬引，方永毅，武　剑，山春凤国网河北省电力公司石家庄供电分公司，河北石家庄　050051

配电自动化的应用对配电网继电保护定值整定的影响分析及建议

王敬引，方永毅，武剑，山春凤
国网河北省电力公司石家庄供电分公司，河北石家庄050051

本文通过对配电自动化区域典型配电网接线方式、定值整定原则进行具体分析，提出了整定建议。

配电自动化；定值整定；建议

随着社会经济的不断发展，电力客户对供电可靠性和电能质量的要求越来越高，配电自动化应运而生。作为坚强智能电网建设的重要工作内容之一，配电自动化正在中低压配电网得到广泛应用。配电自动化的应用，改变了继电保护配置及动作需求，对现行的保护定值整定原则带来了一定影响，下面针对几种典型模式进行具体分析。

1　配电自动化的技术原则及实现方式

1.1配电自动化的技术原则

1）配电自动化应统一规划设计，其应用区域的配电网接线方式、一二次设备功能应满足要求。

2）配电自动化应根据地区配电网特点、负荷性质和供电可靠性要求，选择具体的配电自动化实现方式。

3）配电自动化的配电终端可以采取差异化配置，选用“三遥”或是“两遥”配电终端应以实际网架结构和应用需求为依据。对于网架中的关键性节点，选用“三遥”配置；对于网架中的一般性节点，可选用“两遥”配置。

4）配电自动化区域的继电保护配置应因地制宜，根据不同区域的发展水平、用户性质和环境要求等情况，采用差异化的配置标准，并根据配电自动化实现方式决定保护投退原则。

1.2配电自动化的实现方式

配电自动化的实现方式有四种，分别为集中式、智能分布式、就地重合器式和故障监测方式四种模式，模式描述及适用范围见表1。

据了解，目前配电自动化模式多为集中式，主要在A、B类供电区域应用。下面就以集中式为例说明其基本工作原理。

变电站出线断路器保护投入跳闸，所带开关站、环网单元开关等配电终端保护不投跳闸，仅在检测到故障电流时将告警信号上传至主站系统，主站根据终端检测到的故障信息，结合变电站保护动作信号、开关位置等信息综合判断，启动故障处理程序，确定故障类型和故障区段，实现故障点定位隔离和非故障区段的供电恢复。

2　配电自动化的应用对继电保护定值整定的影响分析

对于非配电自动化区域的配电线路，变电站出线断路器及开关站、环网单元开关等继电保护均投入跳闸，定值整定原则按照《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》要求执行，应综合考虑“可靠性、选择性、灵敏性、速动性”的要求，上下级配合整定。

对于应用配电自动化区域的配电线路，因具备“三遥”功能的开关站、环网单元开关、柱上开关等继电保护只投入告警功能，不投跳闸，变电站出线断路器保护则要作为全线的保护装置，其定值整定自然要伸入下级线路，上下级保护不能严密配合，下级线路故障时，靠配电自动化系统功能恢复上级线路供电。

表1　配电自动化模式

3　典型配电网接线保护配置及整定原则建议

不同供电区域的配电网接线方式各有差异，A类区域以电缆网为主，B类区域为电缆架空混合居多。电缆网包括双环网、单环网结构（含开关站）；架空网以多分段适度联络为主。下面针对不同网络结构分别分析保护配置及整定原则。

3.1电缆网-单环式、双环式接线方式

1）保护配置原则。变电站出口断路器配置三段式电流保护（可带方向），由电流速断、限时电流速断、过电流及三相一次重合闸构成；第一级环网单元进线、出线开关配置电流保护；第二级后环网单元根据需要配置电流保护或采用负荷开关等。

2）多级转供时的配合原则。

（1）确保主网及设备安全，即不能因为配合级数多而无限制的延长线路保护动作时间。一般变电站出线二段动作时间宜不大于0.6s。

（2）最大限度的减少故障影响范围，即，尽量确保前三级（如变电站10kV出线、第一级环网单元出线、第二级环网单元出线形成的三级配合关系）或前两级之间能够保证严格的配合关系，其配合时间级差一般不应低于0.3s。

3）变电站出口断路器保护整定原则。电流速断保护按躲线路末端整定，时间0s；时限速断按躲过所带环网单元用户变压器低压故障，与下级环网单元出线保护一段或二段配合，时间0.3～0.6s；过流保护与下级环网单元出线保护二段或三段配合，时间一般整定1s。

4）环网单元进线断路器保护整定原则。与变电站出口保护配合整定，时间级差可取0.1s。不投跳闸。

5）环网单元出线断路器保护整定原则。第一级环网单元出线保护与变电站出口保护严格配合整定，时间级差取0.3s；同时与下级环网单元出线保护配合整定，尽量完全配合。第二级后环网单元保护与下级可无严密配合关系。

6）配电自动化终端定值整定原则。开关站、环网单元等开关配电终端保护装置过流定值，不投跳闸，以简化计算为原则，一般按线路允许最大负荷电流Ifhmax的倍数整定。具体如下。

（1）环网单元第一级进线开关过流定值可整定为1.6Ifhmax。

（2）环网单元出线开关过流定值可整定为Ifhmax。

以上开关过流动作延时时间设定为0s。

3.2架空网-多分段适度联络接线方式

1）保护配置原则。变电站出口断路器配置三段式电流保护（可带方向），由电流速断、限时电流速断、过电流、过负荷告警及三相一次重合闸构成；联络开关配置电流保护；分段开关根据需要配置电流保护或采用负荷开关。

2）变电站出口断路器保护整定原则。

（1）电流速断保护。按躲过本线路末端（或线路上配电变压器低压侧）最大三相短路电流整定，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电站的线路，选择性靠重合闸来保证。

（2）延时电流速断保护。延时电流速断保护按躲线路上配电变压器低压侧最大三相短路电流整定，保本线路末端故障时有规定的灵敏度。

（3）过流保护。过流保护，按躲最大负荷电流整定。

3）联络开关保护整定原则。联络开关保护投入跳闸，联络开关保护作为下一级被带线路的主保护，变电站出口断路器的三段保护（过流保护）作为联络线路的后备保护。

4）分段开关保护整定原则。分段开关保护一般不投跳闸，因线路过长变电站出口断路器线路保护灵敏度不够时需要投入跳闸。躲过出线负荷电流，保线路末端灵敏度，时间0s。

5）配电自动化终端定值整定原则。线路分段开关、联络开关配电终端保护装置过流定值，不投跳闸，以简化计算为原则，一般按线路允许最大负荷电流Ifhmax的倍数整定。具体如下。

（1）线路主干开关（包括分段开关和联络开关）过流定值可整定为1.6Ifhmax。

（2）线路分支开关过流定值可整定为Ifhmax。

以上开关过流动作延时时间设定为0s。

4　结论

通过以上分析可以看出，配电自动化的应用对配电网保护定值整定产生一定影响，保护整定原则应针对不同接线、不同控制方式区别对待，更好地体现保护“四性”要求，提高用户供电可靠性。

［1］Q/GDW382-2009 配电自动化技术导则［S］.

［2］配电网典型供电模式（2014）［S］.

［3］Q/GDW625—2011 配电自动化建设与改造标准化设计技术规定［S］.

［4］DL/T584-2007 3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程［S］.

TM6

A

1674-6708（2015）152-0095-02

王敬引，本科，高级工程师，研究方向：继电保护