摘要：平朔礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)由于基建期設(shè)計(jì)與投資等原因未設(shè)置斷路器，而是采用負(fù)荷開關(guān)來控制供電線路的運(yùn)行與退出。由于負(fù)荷開關(guān)不能切斷故障電流，只能依賴上一級(jí)變電站的出線開關(guān)切除故障，因此造成停電范圍擴(kuò)大、查找故障困難等問題。針對(duì)礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)技術(shù)存在的缺陷，我們進(jìn)行了相應(yīng)的研究與改進(jìn)，在投資最少的前提下解決了礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)問題，使礦區(qū)電網(wǎng)繼電保護(hù)整體功能得到了提升。

關(guān)鍵詞：分散供電網(wǎng)絡(luò)? 繼電保護(hù)

1 概述

平朔礦區(qū)高壓供電系統(tǒng)除去有人值守的110kV、35kV變電站與開關(guān)站外，還存在上百個(gè)無人值守的變電站、開關(guān)站，它們組成了平朔礦區(qū)的分散供電網(wǎng)絡(luò)。這些變電站、開關(guān)站大多位于供電網(wǎng)絡(luò)的中間與終端，由于基建期設(shè)計(jì)與投資等原因未設(shè)置斷路器，而是采用負(fù)荷開關(guān)來控制供電線路的運(yùn)行與退出。由于負(fù)荷開關(guān)不能切斷故障電流，只能依賴上一級(jí)變電站的出線開關(guān)切除故障，因此如果這些變電站、開關(guān)站的饋出線路出現(xiàn)故障，這些負(fù)荷開關(guān)不能動(dòng)作，結(jié)果使得整條線路跳閘，擴(kuò)大了停電范圍，不符合繼電保護(hù)中關(guān)于選擇性的要求，也增加了查找故障點(diǎn)的時(shí)間，浪費(fèi)了大量人力物力。如果這些變電站、開關(guān)站能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護(hù)功能，則故障停電范圍就可限定在特定的饋出支線中，減小對(duì)整條線路的影響，也能減少查找故障的時(shí)間。

2 分散供電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)有問題

2.1 停電范圍擴(kuò)大 礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)大多采用單回路干線式或環(huán)線供電方式，出線多為電纜引出至變壓器或箱變。任一分支出線的線路或設(shè)備故障均會(huì)導(dǎo)致整條線路跳閘，擴(kuò)大了故障停電范圍，不符合繼電保護(hù)中關(guān)于選擇性的要求。

2.2 查找故障困難 部分礦區(qū)供電線路輻射范圍大，查找故障需要大量的時(shí)間、人力、物力。且部分故障點(diǎn)由于故障特性不明顯而不易察覺，查找故障無果后選擇試送，會(huì)造成二次短路沖擊導(dǎo)致供電設(shè)備損壞。

這些情況表明，平朔礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)功能存在很大的提升空間，應(yīng)當(dāng)因地制宜，具體分析，創(chuàng)新思維，制定合理的繼電保護(hù)技術(shù)方案，解決平朔礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)問題。

3 研究內(nèi)容及解決方案

根據(jù)礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)大部分開關(guān)為負(fù)荷開關(guān)、無電流互感器、無法裝設(shè)微機(jī)保護(hù)裝置等現(xiàn)實(shí)情況，我們圍繞在投資最少的情況下實(shí)現(xiàn)最理想的應(yīng)用效果這個(gè)原則，排除了增加斷路器與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)改造方案和增加電流互感器與遠(yuǎn)傳系統(tǒng)改造方案，確定了增加故障指示器與遠(yuǎn)傳系統(tǒng)改造方案。該方案包括安裝故障指示器指示故障、傳輸故障信息至配網(wǎng)主站系統(tǒng)、自動(dòng)切除故障支線并實(shí)現(xiàn)線路重合閘等一系列改進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)技術(shù)改進(jìn)。

3.1 故障指示器指示故障 電力線路故障指示器可以指示電力線路故障流通的途徑，幫助人們查找故障點(diǎn)。它主要包括兩個(gè)部分：傳感器與顯示單元。短路和接地傳感器時(shí)刻檢測供電線路中的電流，當(dāng)電流值達(dá)到或超過短路電流或接地電流的啟動(dòng)告警整定值時(shí)，傳感器發(fā)出告警信號(hào)至顯示單元。顯示單元采用面板嵌入式結(jié)構(gòu)，顯示動(dòng)作信號(hào)及故障類型。傳感器與顯示單元采用光纖傳輸，以保證絕緣強(qiáng)度滿足要求。故障指示器檢測故障時(shí)采用復(fù)合識(shí)別方法，能正確識(shí)別故障，不會(huì)因合閘勵(lì)磁涌流或其它瞬態(tài)變化引起誤動(dòng)。它可以安裝在架空線、電纜、開關(guān)柜、分線箱等電力設(shè)備中，通過檢測故障電流來指示故障所在的線路、區(qū)段。當(dāng)線路發(fā)生故障后，故障指示器可以發(fā)出告警指示，迅速確定故障所在的線路與區(qū)段。

3.2 傳輸故障信息至配網(wǎng)主站系統(tǒng) 隨著通信技術(shù)與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，故障指示器可以帶通信功能并將故障信息傳輸至配網(wǎng)主站系統(tǒng)。在配網(wǎng)主站系統(tǒng)中安裝采集器，故障指示器與采集器之間通過無線跳頻方式實(shí)現(xiàn)通信。發(fā)生故障后，故障指示器可根據(jù)不同的告警指示信號(hào)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的信號(hào)繼電器動(dòng)作，直接傳輸至采集器，進(jìn)而傳輸?shù)脚渚W(wǎng)主站系統(tǒng)，運(yùn)行人員可以收到即時(shí)告警信息，不需要相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場查看，大大提高了配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行水平。

3.3 自動(dòng)切除故障支線并實(shí)現(xiàn)線路重合閘 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遙信、遙控功能，所以可以利用它們實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切除故障支線并實(shí)現(xiàn)線路重合閘。發(fā)生故障后，線路主斷路器跳閘，整條線路停電，此時(shí)通過故障指示器回傳的故障信息，配網(wǎng)主站可直接遙控故障支線負(fù)荷開關(guān)跳閘，切除故障點(diǎn)，為整條線路重新送電作準(zhǔn)備。切除故障點(diǎn)后，配網(wǎng)主站故障信號(hào)復(fù)歸，同時(shí)將線路故障已解除的信號(hào)傳送至線路所在變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，由該系統(tǒng)遙控故障線路斷路器進(jìn)行延時(shí)重合閘。重合閘成功后，除故障支線外，整條線路恢復(fù)送電，整個(gè)過程在幾秒之內(nèi)即可完成，大大縮短了整條線路停電時(shí)間，并且確定了故障支線，檢修人員可立即對(duì)故障支線進(jìn)行搶修。

4 結(jié)論

平朔礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)技術(shù)研究成果已在生產(chǎn)實(shí)際中得到應(yīng)用。該系統(tǒng)相對(duì)投資較少，實(shí)際應(yīng)用效果較好，尤其適用于舊系統(tǒng)改造，有很強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。通過上述研究與改造工作，平朔礦區(qū)分散供電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)應(yīng)用水平達(dá)到了一個(gè)新的高度，整個(gè)系統(tǒng)在選擇性、快速性、靈敏性、可靠性等方面均處于較為理想的狀態(tài)，因分散供電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)問題而引起的設(shè)備損壞事故與長時(shí)間停電事故均大幅減少，對(duì)保證礦區(qū)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行具有重要的意義。

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作者簡介：張雪松（1973-），男，山西神池人，本科，高級(jí)工程師，中煤集團(tuán)平朔集團(tuán)公司動(dòng)力中心黨委書記兼副主任，長期從事變電站綜合自動(dòng)化管理工作。