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摘要:配电自动化是智能电网的重要组成部分,对于提高供电可靠性、扩大供电能力和实现电网的高效经济运行具有重要意义。配电网故障处理是配电自动化的核心内容,本文介绍了继电保护的作用与要求,分析了继电保护与配电自动化配合的配电网故障,并提出了故障处理的模式与方法。
关键词:继电保护;配电网;故障处理
在当今智能电网的快速发展中,非常重要的一个组成部分是配电自动化,要想提高配电网的运行效率,就需要保证配电网运行的可靠性,并且对配电网运行中的各种故障进行快速而有效的处理,这就是配电自动化对于配电网安全平稳运行的作用。在城市配电网点多面广的今天,需要充分重视配电网故障处理的及时性,以此来提升配电网的供电可靠性。
1配电自动化和继电保护分析
配电网的运行中,由于涉及范围较广,外力不可控因素所造成的故障越来越多,例如城市城市施工所造成的外破故障,为了避免电力系统的不稳定运行,需要充分进行故障处理及相关技术分析,保证电力设备的使用安全。
1.1配电自动化
配电自动化对于配电网络来说就是借助先进配电二次设备对配电网络进行时时监测,根据所得各设备实际运行指标进行故障分析,第一时间解决各种故障问题。随着配电自动化系统的逐渐完善,可实现将故障段进行及时隔离,非故障段的正常供电。借助合理的方案进行监控系统的规划落实,保证配网设备、运行、负荷状况等满足现代化管理需求,提高配电网的高效稳定运行。
1.2继电保护
配电系统运行中,受到各方因素影响,会导致系统发生故障,对电力系统的安全稳定运行产生负面影响。相关领域学者在对配电系统的保护措施分析中发现,有触点的继电器可以有效保护电力系统及相关电力设备等免受故障损害,故而将这种继电保护装置保护电力系统的过程叫做继电保护。
1.3故障分析
实际电网运行中各级开关相关保护器存在诸多状况,导致故障发生时易发生跳闸现象,无法保证可靠对跳闸进行处理,利用负荷开关进行馈线开关设置,这样可以解决跳闸、多级跳闸等故障,维持配网正常运行。城区配网线路中,电缆化、绝缘化普及度高,需要进行充分的故障分析控制,及时隔离支路故障状况,避免造成大面积停电事故。
2继电保护的组成及要求
2.1组成
继电保护一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理,如隔离、电平转换、低通滤波等,使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号,根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息,按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作,由输出执行部分完成最终任务。
2.2要求
继电保护的基本要求应当满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的要求。选择性指保护装置动作时,仅将故障器件从电力系统中当独切除,使停电的范围尽量地缩小,保证系统中无故障的部分正常运行;速动性是指保护装置应尽快切除短路故障,它的目的就是提高系统的稳定性,从而减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小受故障所影响范围,提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内,发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。
3继电保护与配电自动化配合的配电网故障分析
配电网故障,在供电系统中普遍存在,部分供电企业选用断路器代替开关,并期望发生故障时,故障区域前端第一台断路器可以及时跳闸将故障电流阻断,进而避免故障影响到整条供电线路。但是,在实际的情况之中,故障产生后,由于各级的开关保护配合问题的存在,导致了越级以及多级跳闸现象的发生,同时给判别故障的性质工作带来困难。为将这一现象避免,部分供电企业则利用负荷开关作馈线开关,这一方法虽解决了多级跳闸与故障性质的判断等问题,但却存在一点故障全线就会出现瞬时停电的弊端,使得用户停电现象频繁。随着馈线的主干线路的绝缘化与电缆化比例不断升高,供电的主干线出现故障的频率明显的减少,故障大部分在用户支路产生。所以,部分的供电企业在用户支线的入口位置,设置了具备单相接地与过电流储能跳闸功能的开关,其目的是为了将用户侧的故障自动隔离,避免用户侧的故障波及全线,同时确立故障的责任分界点。
4继电保护和配电自动化配合在配电网故障处理当中的应用
4.1两级极差配合保护
在两级极差配合保护当中主要具有以下两个方面的优势:第一,当分支或者用户发生任何的故障之时,断路器将会跳闸,避免了故障对其他部分造成不良影响,缩小了故障范围,对配电网起到了及时的保护作用。与此同时,也可能出现全线停电等现象,这也在一定程度之上处理了全负荷开关之上的问题。第二,不会发生开关多级跳闸和越级跳闸现象,提高了故障判断的速度和准确性,简化了处理过程,缩短处理时间,有效地弥补了全断路器的不足之处,大大提高了故障处理效率。
4.2故障集中处理措施
针对主干线全架空馈线,可以用以下几类方式进行处理:首先,当发生故障之时,变压器出线断路器跳闸,直接切断故障电流。其次,经延时,如果断路器发生了二次重合,则说明是瞬时故障,如果重合失败则是永久故障。再结合上报信息,确定故障部位。再次,针对瞬时的故障,可以结合故障处理记录进行处理,对于永久故障,利用采油遥控技术隔离故障部位,避免故障扩散,与此同时故障记录将会自动保存。最后,当发生分支和用户故障问题之时,主要使用故障区域用户、分支断路器跳闸,及时地将故障电流切断。
4.3电压时间型馈线和多级极差保护自动化
在实践当中可以看出,该技术主要是通过电压时间型馈线自动化和重合器之间的有效配合,进而实现保护。它能够及时地隔离故障部位,确保其他区域正常运转。相较于单纯的电压时间型馈线自动化技术而言,通过将电压时间型馈线自动化技术和两级极差保护进行有效的配合,将有效地改进其中的不足之处,提高保护作用。它主要将重合器设置在变压器低压侧出线的开关位置,同时将延时设置为1秒左右,主干馈线开关由电压时间型分段器担当,用断路器代替用户和分支的开关。一旦发生任何的故障,即便断路器全线跳闸,也不会全线停电而影响配电网的正常运转。
5结语
通过上文的叙述分析我们可以得知,经常会有故障出现于配电网运行中,影响到供电质量和电力企业的正常运行。针对这种情况,在智能电网飞速发展的今天,就可以有效应用配电网智能化配合技术,以此来促使配电网更加安全可靠的运行,促使电力企业在激烈的市场竞争中获得发展和壮大。
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