继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理 刘建民

继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理刘建民
摘要：随着社会的发展和科技的进步，人们对电力的需求量也越来越大。

在电
力发展过程中，电力企业必须保障继电保护装置的正常运行，不断提高电力系统
的平稳性，从而促进社会的发展。

针对配电网继电保护配合与故障处理关键技术
展开了研究，系统分析了配电网多级保护配合的可行性，并论述了继电保护中的
故障，给出了相应的处理技术，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：配电网；继电保护；熔断器；配电自动化
1前言
随着配电自动化和信息化的不断推进，对配电网继电器保护技术的发展提出
了新的要求。

在推广和应用配电自动化技术的过程中，必须提高多级继电器保护
配合质量，实现对电网供电的可靠保护。

同时，还要采取有效的技术措施，及时
处理继电保护中出现的故障，以完善配电网的建设。

基于此，本文就配电网继电
保护配合与故障处理关键技术进行了研究，相信对有关方面工作的顺利进行有一
定的帮助。

2配电网多级保护配合的可行性
2.1基本原理
根据不同配电线路的特点，采取不同的保护方式。

大部分农村配电线路的主
要特点是供电半径比较长、分段数比较少、开环运行。

当这类线路发生故障时，
各分段开关的短路电流各不相同，且短路电流相差比较大。

在这种情况下，应选
用多级保护配合方式，通常是电流定值与延时级差互相配合快速切断故障线路。

城市配电线路的主要特点是供电半径比较短、开环运行，有很少一部分农村
配电线路是分段数比较多且开环运行的。

当这两种类型的配电线路发生故障时，
各分段开关短路电流数值基本相近，且在各分段开关设定不同的电流定值无法达
到保护的目的，因此，应设定延时时间级差，有选择性地切除处理故障线路。

2.2时间级差保护配合的可操作性
对于两级级差保护配合，通常为变电站出线开关和馈线开关设置不一样的时
间级差。

短路电流对系统的冲击是巨大的，为了避免发生此类情况，通常把变电
站低压侧母联开关的最低过流保护动作时间设置为0.5s；为了防止对上级保护整
定值造成影响，必须在0.5s内安排多级保护延时配合。

通常情况下，馈线断路器
开关动作时间为30～40ms，熄弧时间为10ms，保护响应时间为30ms，因此，馈线开关可设置0s延时保护跳闸，在100ms内切除故障。

虽然在馈线分支开关或
用户开关配置熔断器，能够更快切除故障，但是，熔断器需要人工操作恢复，处
理瞬时性故障的难度很大。

如果适当考虑时间差的问题，变压器低压侧开关继续
保留250～300ms的级差。

为变电站出线开关设置200～250ms延时，可以实现
两级级差保护配合。

随着永磁操动机构和无触点驱动技术的日趋完善，三级级差保护配合可以极
大地缩短保护动作时间。

永磁操动机构分闸时间可达到10ms，无触点电子式分
合闸可小于1ms。

鉴于这两项技术的支持，断路器能在30ms时间内迅速切除故障。

如果馈线开关设置动作时间为0s，则发生故障后，相关断路器可在30ms内
迅速切除故障。

在适当考虑时间差的情况下，在变压器低压侧开关继续保留
200～250ms时间级差，为上一级馈线开关设置100～150ms延时时间，以实现三
级级差保护配合。

3配电网自动化继电保护故障处理存在的不足分析
3.1继电保护配置缺乏科学性
在电力企业中，配电网的设计与管理属于重要环节，可以保障配电网自动化
继电保护系统的正常运行，技术人员通过有效维护自动化继电保护系统，可以及
时解决电网中存在的故障，从而优化电网体系，保障电网的正常生产活动。

近年来，我国科技水平不断提高，信息技术、电子技术在我国电力行业中受到了广泛
运用，但是在使用的环节中，某些经济条件落后的地区不能安装继电保护设备，
同时工作人员综合素质不高，使继电保护设备未能正常工作，给当地带来了经济
损失。

3.2装置缺乏合理性
继电保护工作在实际操作中具有一定的难度性，继电工作人员必须提高综合
素质，为继电保护的正常运行提供技术支持。

但是，我国具有高技能的继电工作
人员数量较少。

导致电力企业在实际操作过程中，不能合理装置继电保护装置，
当突发事故出现时，继电工作人员不能及时解决，不利于电力企业的发展。

3.3工作人员综合素质不高
由于某些电力工作人员综合素质低，缺乏工作经验，导致突发事件发生时不
能及时解决。

因此，企业必须对相关工作人员进行培训，不断提高工作人员的专
业知识与实践经验，从而保障继电保护工作的正常运行。

同时，继电保护设备在
工作过程中，容易出现很多安全事故，工作人员必须提高心理素质，能够有效解
决电力故障，从而保障继电保护装置的使用性能，保障电力企业正常的生产作业
活动，提高电力企业的经济利益与社会效益。

4多级级差保护与配电自动化配合的故障处理
4.1多级级差保护配置原则
为了实现两级级差保护，在选取线路开关和配置保护方面，必须遵循的基本
原则是：①主干馈线开关通常选用负荷开关，以达到标准要求；②用户开关和
分支开关的标准要求比较高，一般负荷开关难以满足要求，所以，应采用断路器，并将其保护动作延时时间设定为0s；③变电站出线开关的标准要求也比较高，
所以，也应采用断路器，并把保护动作延时时间设定为200～250ms。

采用两级
级差或三级级差保护配合具有以下优点：①分支或用户发生故障后，相应断路器立即跳闸切除故障。

如果变电站出线断路器不跳闸，就不会造成全线停电。

②避免出现开关多级跳闸或越级跳闸的问题，简化故障处理，操作开关数少，恢复故
障时间短。

③主干线可以采用负荷开关，不必采用断路器，降低工程造价。

4.2故障处理
以两级级差保护为例，介绍多级级差保护与配电自动化配合的故障处理方法。

主干线线路类型存在差异，具体故障处理措施如下。

4.2.1主干线为全架空馈线的故障
当馈线故障发生后，变电站出线断路器跳闸切除故障。

经过0.5s延时，如果
断路器自动重合，则为瞬时性故障；如果断路器不能自动重合，则为永久性故障。

主站根据收到的故障信息判断故障位置，将瞬时性故障信息存入瞬时性故障处理
记录中。

对于永久性故障，遥控故障位置附近的开关分闸来隔离故障，同时，遥
控变电站出线断路器和联络开关进行合闸，恢复非故障区域供电，并将故障信息
存入永久性故障处理记录中。

4.2.2主干线为全电缆馈线的故障
通常情况下，这类故障是永久性的，发生故障后，变电站出线断路器立即跳
闸切除故障。

主站根据收集到的故障信息判断故障位置，遥控故障区位置附近开
关分闸隔离故障，同时，遥控变电站出线断路器和环网柜联络开关进行合闸，恢复非故障区域供电，并将故障信息存入永久性故障处理记录中。

4.2.3分支线路或用户处发生的故障
发生故障后，断路器立即跳闸切除故障。

如果跳闸断路器所带支线为架空线路，经过0.5s延时后，断路器自动重合。

如果发生的是瞬时性故障，断路器可以自动重合；如果发生的是永久性故障，断路器则难以自动重合。

电缆线路的上级断路器出现跳闸的情况，则发生永久性故障，断路器不会自动重合。

5结束语
综上所述，配电网建设的首要工作就是要正确处理配电网继电保护中发生的故障，及时采取有效的技术或措施解决故障。

只有这样，才能保证继电保护有效工作，推动配电网更加安全、有序、高效地运行，促进电力企业的进一步发展。

参考文献：
[1] 刘健.配电网故障处理研究进展[J].供用电，2015（04）.
[2] 刚.浅谈配电网继电保护配合与故障处理关键技术[J].工程技术，2016（10）.。