基于配网自动化应用的配网继电保护整定的思考

钱桥伴

摘   要：随着人民对美好生活需要的日益增长，对高质量服务要求意识的逐渐提高，减少停电次数和缩短停电时间成为供电企业必须要优先考虑的问题。配网继电保护作为调节配网线路停送电的手段，在保证供电质量和优质服务的过程中发挥着极其重要的角色。在电力企业从事了多年的运行管理和继电保护整定工作，对基于配网自动化应用的配网继电保护整定有着独立的思考。本文就如何进行配网继电保护整定来促进配网自动化在配网线路上得到更为有效的应用进行了探讨，借此希望能找到一条更适合配网自动化应用的配网继电保护整定道路，以促进电力系统的健康发展。

关键词：配网自动化  配网继电保护  整定

中图分类号：TM76                                 文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（c）-0067-02

配网继电保护作为配网开关的大脑，对配网开关的动作起到了支配作用。对保证配网线路安全运行、确保优质电能质量、防止故障范围扩大、防止设备和人身伤亡事故发生，研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，起着重要作用，是电力系统不可缺少的重要组成部分。保护装置整定不当、不合理，容易引起开关误动、拒动，给电力系统安全稳定运行带来潜在隐患，甚至可能造成大面积停电事故。为确保配网的安全、稳定运行，需要供电企业的继电保护专业人员认真做好整定工作并深入分析配网自动化开关在事故跳闸中所起的作用如何。为此谈一下自己对配网继电保护整定的一些看法。

1  配网自动化规划设计导则

当前广东电网配网自动化规划设计导则要求10kV配网线路主干线配备配网自动化负荷开关或者投逻辑功能的配网自动化断路器，在支线上配备保护功能的配网自动化断路器。根据实际环境和路径进行规划，在设计过程中，如有一些不良的环境因素则需要及时改变，及时解决，并且还需要对配电网周围树木以及村庄的分布进行研究，为了避免电力事故的发生，在这些地方设计时可以采用一些绝缘材料。数据库的设计分析同样也是十分重要的，对于数据的删除或者添加需要加大重视，按照设备数据特征存在的不同可以建立不同的数据表，对数据进行分类管理，保证数据的准确性，做好数据库的建设和管理同时还要整理好系统业务，落实配电网工程的规划建设，在系统运行过程中做好对业务的了解，掌握客户的需求以及做好相关信息的管理。此外还需要做好配网架构设计，为了保证设计方案成本的投入，需要结合多方面的影响因素，通过比较不同换线方式所产生的经费支出，最终选择性价比较高的方案。

2  配网自动化规划设计导则弊端

当支线发生故障并且配网自动化断路器保护功能失效，或者主干线上某一点发生故障后，就导致了变电站出线开关的至少2次跳闸才能隔离故障。也就是说主干线首个开关和第二个开关之间的用户至少会有停电1min左右的影响，而越在后段开关的用户所感受的停电时间越长。在主干线末段的线路发生故障也导致了变电站出线开关的跳闸，引起了全线用户至少有1min左右的停电，无疑等同于扩大了停电范围，容易引起用户的投诉和站端故障停电次数的增多。这与当前用户对停电敏感度越来越高的社会环境极为不符。

3  配网自动化规划设计改进思考

由于配备了逻辑型开关的线路发生故障均依靠上一级保护型断路器动作来进行故障隔离，全线停电的次数增多影响了用户的优质用电。

城市配网线路普遍存在着线路短、中压用户少、线路分段开关少、一条线路供一个用户用电等优势特点，配网继电保护整定基本不存在难点。而目前农村地区普遍存在着线路单辐射、线路供电半径长、线路分段开关多、线路穿越林区架设、水电站并网、自愈功能不全等难点，整定过程中会遇到各种各样的困难，继电保护整定人员必须要十分熟悉装置的保护功能、线路负荷分布、开关之间的定值配合等情况才能做出正确的整定结果。

3.1 配网自动化开关选型

针对逻辑型配网自动化开关所造成的停电影响范围大的特点，在配网自动化开关选型上可选用保护型断路器，以达到快速隔离故障的目的。

3.2 配网自动化开关定值匹配设置

线路上的配网自动化开关全部采用保护型断路器后，考虑变电站10kV出线开关过流I段保护时间一般整定为0.3s，如果多级开关均设置过流I段保护，不易配合，势必导致了开关级数过多的问题。而由于开关自身性能灵敏度的限制，开关级数一般超过三级就会存在着越级动作的风险。为避免这类风险的发生，可考虑将馈线按三大级来配置保护型断路器，再在每个大级里面配置动作时间和定值大小一样的小级（如定值大小足够可设级差）。这样，即使某大级后段线路发生故障可能会导致某大级里的开关同时跳闸，但也保证了不会引起站端跳闸全线停电的风险，而进一步的故障隔离则可通过大级里面的断路器的重合闸时间设置上进行调节[1]。随着微机保护装置的普及，装置本身大多具备二次或三次重合闸功能。利用大级里面的断路器进行一到三次重合以及合理延长重合闸动作的时间和重合后加速来判断准确隔离故障点。例如：馈线从站端开关A之后配置有A1、A2两个断路器，然后到第二大级B和里面的B1、B2两个断路器，再到第三大级C和里面的C1、C2两上断路器，形如A-A1-A2-B-B1-B2-C-C1-C2，过流一段保护时间整定A和A1、A2为0.3s，B和B1、B2为0.15s，C和C1、C2为0s，一次重合闸时间B为5s、B1为6s、B2为7s，重合后加速时间均为0.1s。假如在B2-C之间的线路发生故障，则B、B1、B2三个断路器将会有其中1个到3个发生跳闸，如果只有B2直接跳闸则可快速判断故障点在B2-C之间;如果B1、B2同时跳闸，B1经过6s后重合闸未检测到故障，B2经过7s后重合闸检测到故障并在0.1s后再次跳闸，则判断到故障点在B2-C之间;如果B、B1、B2三个断路器同时跳闸，则原理和B1、B2同时跳闸一样。过流II、III段保护原理和过流I段保护原理一致[2]。为确保重合闸成功率，通常将重合闸的时间控制在5.0s以上。经由实践证明，重合闸的时间从0.8s延长至5.0s以上后，重合闸的成功率则从低于40%升至60%上下。这样，既能做到发生故障不影响全线停电，又能达到了准确隔离故障的目的。

4  全馈线保护型断路器配置的要求

继电保护要起到保护作用，不仅需要硬件的支持，好的保护手段还需要整定人员的细心整定和检修人员的认真核对输入。按照全线配置断路器保护的原则，配网继电保护整定人员需要熟悉每一个开关以及每一个大级首个开关的定值执行情况，在新增断路器时候以及大级首个开关为整定依据进行定值整定[3]。

5  结语

由于各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的，所以继电保护整定也不是一成不变的。要想获得一个最佳的整定方案，就要在继电保护的快速性、可靠性、选择性、灵敏性之间求得妥协和平衡。继电保护整定应当在坚持大原则不变的前提下，适当给予灵活设置的空间，以使继电保护整定更加适应当地线路运行实际需要。同时，国家、行业、各生产厂家应当加大研发投入，尽可能地提高装置的精细度、灵敏度，最终达到继电保护整定无级设置的理想状态。

参考文献

[1] 徐緩.城区10kV配网继电保护的分层整定及其应用[J].中国电力，2016，49（S1）：49-51，57.

[2] 何晓敏.优化配网继电保护配置及整定计算[J].低碳世界，2016（32）：56-57.

[3] 蔡雅贞.优化配网继电保护配置及整定计算研究[J].科技创新导报，2019，16（32）：43-44.