宋智勇

（蘭西縣電業(yè)局）

摘 要：經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，使得人們對(duì)能源的需求量也在逐漸加大，特別是電力資源已經(jīng)成為人們生活、生產(chǎn)中不可缺少的應(yīng)用能源，在大量電力資源的需求下，電力資源短缺問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，這使電力事業(yè)產(chǎn)生一種無(wú)形的壓力感。為了更好的控制電力資源，就需要從基礎(chǔ)技術(shù)上進(jìn)行改善，自動(dòng)化配電方式是目前解決用電效率的最佳措施。而在配電自動(dòng)化過(guò)程中應(yīng)注意其安全性，本文針對(duì)適應(yīng)配電自動(dòng)化的饋線接地保護(hù)措施進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化；饋線；接地保護(hù)；負(fù)序電流

在城市化、新農(nóng)村的改革與發(fā)展過(guò)程中，城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的改造建設(shè)已經(jīng)成為重點(diǎn)，配電自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)改造中發(fā)揮著重要的作用，因此電力相關(guān)部門(mén)對(duì)配電自動(dòng)化的安全性非常重視。利用配電網(wǎng)接地保護(hù)方式可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)配電方式中的各種不足，在提高安全性的同時(shí)，還能夠創(chuàng)造出更高的使用價(jià)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高精度選線，為電力配電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展奠定安全基礎(chǔ)。下面將從配電自動(dòng)化概念、饋電接地保護(hù)原理、特點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)等方面展開(kāi)介紹。

一、配電自動(dòng)化概述

配電自動(dòng)化技術(shù)是借助通信、電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息自動(dòng)采集、分析、處理等功效，可對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理、檢測(cè)等工作，提高配電網(wǎng)運(yùn)行效率的同時(shí)，還能有效控制供電價(jià)格、質(zhì)量、速度等，為配電網(wǎng)運(yùn)行提高安全性、為滿足人們用電需求提供保障、為電力企業(yè)發(fā)展節(jié)約成本提高經(jīng)濟(jì)效益。目前配電自動(dòng)化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，美國(guó)、日本、法國(guó)等多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入使用中，我國(guó)針對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)也給予高度重視，并經(jīng)過(guò)不斷研究與試驗(yàn)取得較高成果，將其應(yīng)用在實(shí)際配電網(wǎng)改造過(guò)程中。配電自動(dòng)化功能與優(yōu)勢(shì)比較多，例如：饋線分段開(kāi)關(guān)測(cè)控、用戶負(fù)荷控制、遠(yuǎn)程抄表、全程監(jiān)控系統(tǒng)等眾多功能系統(tǒng)的相結(jié)合與應(yīng)用，促進(jìn)配電網(wǎng)管理系統(tǒng)更加先進(jìn)化。配電自動(dòng)化是推動(dòng)配電網(wǎng)管理、運(yùn)行更加有效、穩(wěn)定、安全的重要應(yīng)用技術(shù)，并且對(duì)其技術(shù)功能還在不斷研究與優(yōu)化中。

二、配電自動(dòng)化的基本原理及分析

1、饋線接地保護(hù)的基本原理——負(fù)序電流分流法

我們假設(shè)配電網(wǎng)絡(luò)中有n回出線，三相負(fù)荷對(duì)稱且系統(tǒng)參數(shù)對(duì)稱。假設(shè)饋線k的A相出現(xiàn)單相接地故障問(wèn)題，產(chǎn)生負(fù)序電流。此時(shí)負(fù)序電流就會(huì)經(jīng)故障點(diǎn)向電源以及非故障點(diǎn)線路流去，在故障點(diǎn)處，負(fù)序電流大小等于流向線路的負(fù)序電流與流向電源的負(fù)序電流的代數(shù)和。因而在故障點(diǎn)處的負(fù)序電流將大于非故障處的負(fù)序電流，該負(fù)序電流的方向應(yīng)當(dāng)與流向電源與非故障處的負(fù)序電流的方向相反。接地保護(hù)就是根據(jù)負(fù)序電流產(chǎn)生的梯度差，進(jìn)行分流，來(lái)降低故障處的電壓負(fù)荷的。

2、分析負(fù)序電流的方向?qū)︷伨€接地保護(hù)的作用

當(dāng)線路發(fā)生故障的時(shí)候，會(huì)在線路故障點(diǎn)處產(chǎn)生負(fù)序電流，負(fù)序電流分別流向電源處和非故障處。故障處線路的負(fù)序電流的方向與流向電源與非故障電路的負(fù)序電流的方向基本上是相反的，而故障處的電壓在接地故障的過(guò)渡阻抗上產(chǎn)生故障電流，故而故障線路上的負(fù)序電流相位應(yīng)該與故障電壓相位保持一致，所以能夠通過(guò)負(fù)序電流方向來(lái)進(jìn)行接地保護(hù)。

三、適應(yīng)配電自動(dòng)化的饋線接地保護(hù)的優(yōu)勢(shì)及其具體實(shí)現(xiàn)方法

1、負(fù)序電流式饋線接地保護(hù)所具有的優(yōu)點(diǎn)

（1）避免弧光接地產(chǎn)生的影響

電弧光是導(dǎo)體之間相互觸碰之后產(chǎn)生局部電流引起短路。在電弧光燃燒與熄滅的不斷循環(huán)過(guò)程中，因系統(tǒng)本身的阻抗特別大，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的能量無(wú)法得到及時(shí)釋放，產(chǎn)生高的位移電壓引起零序故障選線不能正常進(jìn)行正確選線，引起故障性短路起火。小電流的接地系統(tǒng)中大部分的接地故障是在弧光接地方式所引起的，電線穿管時(shí)候帶電導(dǎo)體外皮相互摩擦引起電弧起火。負(fù)序電流分流之后，使得系統(tǒng)的負(fù)序阻抗比較小，通過(guò)減小回路時(shí)間，能夠在電弧光重燃與熄滅的過(guò)程中減小對(duì)故障選線的影響。

（2）其抗過(guò)渡電阻的能力強(qiáng)

在理論上負(fù)序電流饋電接地的保護(hù)可以有效地對(duì)十幾千歐的高阻抗接地故障進(jìn)行檢測(cè)，并且能夠極好地進(jìn)行故障時(shí)的選線。

（3）中性點(diǎn)饋線接地方式提高保護(hù)精度

為了能夠在一定程度上增高饋線接地保護(hù)選線精度，對(duì)于電容的電流值相對(duì)小的配電網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)當(dāng)在接地保護(hù)中采用高阻抗的方式；對(duì)于電容的電流值相對(duì)大的配電網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)當(dāng)在接地保護(hù)中采用消弧線圈進(jìn)行電阻的并聯(lián)方式。負(fù)序電流的接地保護(hù)可以適用于各種各樣的中性點(diǎn)接地保護(hù)方式的配電網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的零序阻由中性點(diǎn)接地方式?jīng)Q定，抗負(fù)序電流的大小受系統(tǒng)的零序阻抗影響，從而中性點(diǎn)的接地方式將也會(huì)制約著負(fù)序電流的大小。如果負(fù)序電流越大，其測(cè)量的精度也就會(huì)越高，其所對(duì)應(yīng)的保護(hù)精度也會(huì)隨之越高。

接地故障所產(chǎn)生的負(fù)序電流的變化量比線路上原來(lái)的最大負(fù)序電流占有最少二分之一以上。因此，就算是針對(duì)于補(bǔ)償電網(wǎng)，在其中使用負(fù)序式的電流故障選線方法仍能具有足夠高的選線精度。

2、具體實(shí)現(xiàn)饋線接地保護(hù)的方法

配電自動(dòng)化過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)饋線接地保護(hù)，最主要的是控制負(fù)序電流產(chǎn)生對(duì)電源和主要干線產(chǎn)生破壞性影響。

（1）使用零序電壓方法進(jìn)行啟動(dòng)

配電自動(dòng)化進(jìn)行中，配電網(wǎng)絡(luò)所有的低壓?jiǎn)蜗嗍經(jīng)_擊負(fù)荷、不對(duì)稱的故障都可以導(dǎo)致負(fù)序電流的產(chǎn)生。為了對(duì)此加以區(qū)別，建議使用另外加零序電壓?jiǎn)?dòng)的方式來(lái)進(jìn)行判斷，而且需要另加零序電壓作為協(xié)助判斷，如果當(dāng)零序電壓小于整、定值時(shí)要進(jìn)行配電網(wǎng)繼電器的復(fù)位動(dòng)作。

（2）采用電流變化量進(jìn)行保護(hù)

在配電自動(dòng)化進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，不對(duì)稱電流與不對(duì)稱負(fù)荷將會(huì)導(dǎo)致負(fù)序電流的產(chǎn)生，為了減弱它們所引起的影響，在對(duì)饋線接地保護(hù)的實(shí)現(xiàn)時(shí)，要利用負(fù)序電流的故障分量，旨在減小分流差而控制線路穩(wěn)定性。

（3）運(yùn)用負(fù)序電流與零序電流比較式的接地保護(hù)作為輔助判斷依據(jù)

在實(shí)際運(yùn)行保護(hù)判斷時(shí)，負(fù)荷影響著負(fù)序電流，并且零序電流的轉(zhuǎn)換精度大于負(fù)序電流，為了在極大程度上降低對(duì)負(fù)序電流式接地保護(hù)的誤判斷，在其中可利用負(fù)序電流與零序電流相比較的方式來(lái)充當(dāng)判斷依據(jù)，同時(shí)時(shí)刻監(jiān)測(cè)電流大小。

（4）對(duì)外部的接線與硬軟件進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)

外部接線的改進(jìn)可以提高配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作效率，在實(shí)際的配電系統(tǒng)中，一般來(lái)說(shuō)其出線負(fù)載不是很大；為了能夠很好地提高測(cè)量精確以便更好地對(duì)故障進(jìn)行判斷，最好在儀器內(nèi)部采用更加精確的測(cè)量軟件，將硬件設(shè)備換成更準(zhǔn)確的16位的A/D轉(zhuǎn)換器以及DSP浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算器。

結(jié)語(yǔ)：目前，配電自動(dòng)化已經(jīng)成為保證電力運(yùn)行安全的基本應(yīng)用技術(shù)，為了更好的發(fā)揮配電自動(dòng)化的作用，饋線接地保護(hù)有著重要的促進(jìn)作用。饋線接地保護(hù)借助自身能夠避免弧光接地產(chǎn)生的影響、抗過(guò)渡電阻的能力強(qiáng)、中性點(diǎn)饋線接地方式提高保護(hù)精度等優(yōu)勢(shì)有效的提高配電自動(dòng)化運(yùn)行效率以及安全性。同時(shí)饋線接地保護(hù)的方法涉及到的層面較多，在應(yīng)用過(guò)程中要合理選用，要嚴(yán)格按照實(shí)際配電自動(dòng)化需求進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的選擇，做好針對(duì)性的保護(hù)措施。

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