張小龍 國網(wǎng)福建省電力公司沙縣供電公司

隨著科技的進步，配網(wǎng)自動化越來越受到供電企業(yè)的重視。配網(wǎng)自動化改變了配網(wǎng)的傳統(tǒng)運營模式，提高配網(wǎng)倒閘操作、事故異常處理的效率，從而提高供電可靠性和供電服務質(zhì)量。同樣，配網(wǎng)繼電保護可以快速切除故障設備，對配網(wǎng)線路的安全運行起著非常重要的作用。在處理配網(wǎng)故障時，將配電自動化和繼電保護進行有效的結(jié)合，能夠在對配電網(wǎng)故障的解決和排除工作上大大提升效率和質(zhì)量，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。如何在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，選擇合適的繼電保護整定方案，當電網(wǎng)發(fā)生故障或異常時，能最小范圍的定位到故障點受到電力企業(yè)的重點關注。

一、配網(wǎng)故障概述

相對于高電壓等級電網(wǎng)，配電網(wǎng)故障頻率高，而且，配網(wǎng)故障一般都會影響電力用戶的正常供電。常見配網(wǎng)故障主要有短路故障、失地或斷線故障，本文主要討論短路故障。為了防止因為突發(fā)配電網(wǎng)故障對于整個電力系統(tǒng)造成的更嚴重的破壞，需要盡快進行故障隔離。當配電網(wǎng)發(fā)生短路時，相應斷路器就會立即跳閘，快速切除故障，保證電力系統(tǒng)的安全。但是，由于配網(wǎng)保護整定受主網(wǎng)定值邊界的限制，配網(wǎng)線路的極差一般設置不超過3級。在斷路器切除配網(wǎng)故障的過程中，越級跳閘和多個開關同時跳閘常有發(fā)生，在一定程度上影響到了故障點判定的準確性。

二、配電自動化系統(tǒng)

配電自動化系統(tǒng)是通過通訊設備把自動化終端采集到的配電開關的電流、電壓及開關狀態(tài)等信息上傳到配電主站，實現(xiàn)配網(wǎng)運行監(jiān)視和控制的自動化系統(tǒng)，具備配電網(wǎng)運行監(jiān)控、故障處理、應用分析等功能。配電自動化系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡和終端設備組成。

隨著科技和社會的發(fā)展，供電企業(yè)已經(jīng)認識到配網(wǎng)自動化的重要性，將全面開展配電自動化建設，提高配電自動化整體覆蓋率作為公司目標。傳統(tǒng)的一次設備和二次設備結(jié)構(gòu)匹配度低，存在智能化改造難、壽命不對等、運維模式差異大等問題，一二次融合設備可以解決以上問題，受到供電企業(yè)的青睞。一二次融合設備的一次設備與自動化終端采用成套化設計，開關內(nèi)部集成了配電終端、傳感器、電能量采集模塊等，具有高精度、速動性好的優(yōu)點，采用標準化接口和一體化設計，配電終端具備可互換性，便于現(xiàn)場運維檢修。

三、基于配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的繼電保護整定

（一）配網(wǎng)保護的配置

為了更好地將配網(wǎng)保護與配網(wǎng)自動化結(jié)合，應首先做好配網(wǎng)工程的規(guī)劃建設。如果配網(wǎng)項目方案不合理，將無法充分發(fā)揮設備的作用，造成資源的浪費。架空線路根據(jù)線路長度及負荷分布合理配置帶保護的一二次融合成套開關。長度小于2公里的架空骨干不配置帶保護的分段斷路器，2-8公里宜配置一個帶保護的分段斷路器，8-15公里宜配置兩個帶保護的分段斷路器。15公里以上線路應安排改造，改造前可配置三個帶保護的分段斷路器。在滿足配電網(wǎng)保護級數(shù)不多于三級的前提下，大支線可按上述原則配置若干帶保護的分段斷路器。專變用戶、小電源接入點裝設分界斷路器并配置保護。

（二）配網(wǎng)保護定值整定原則

根據(jù)配網(wǎng)運行經(jīng)驗，配網(wǎng)保護極差不得少于0.2秒。受上級電網(wǎng)邊界的限制，一條10kV饋線的保護投入數(shù)目也同樣受到限制，有些向偏遠山區(qū)供電的長線路可能也只能設置一級保護，而這些向偏遠山區(qū)供電的長線路設置多級保護的需求一般高于其他線路，因為向偏遠山區(qū)供電的長線路的線路走廊一般比較差，巡線難度大。為了解決以上問題，可以采取以下措施：

（1）在上級35kV主變的后備保護中設置有別于常規(guī)后備保護的過流保護，我們稱之為特殊段后備保護，其與35kV電源進線線路的電流Ⅲ段反配合，與10kV饋線電流Ⅰ段配合。在這基礎上，常規(guī)段后備保護時限就可以適當延長，進而延長10kV饋線的過流保護時限。

（2）開展全線過流告警定值整定。除保護投跳閘外，要求10kV全線路斷路器過流告警功能均投入，確保全研判功能實現(xiàn)最小故障范圍隔離，相關告警值可參照以下指導值整定：投入過流Ⅱ段，其定值大小應與最近上一級投跳閘的過流保護最末段定值一致，時間0s，投告警。

四、繼電保護與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理

農(nóng)村配網(wǎng)自動化系統(tǒng)處理故障的主要原則為分級保護自動化與故障監(jiān)測相結(jié)合。分級保護自動化實現(xiàn)保護與自動化一體化，主要采用一二次成套或融合設備，故障優(yōu)先由繼電保護就近切除，主站系統(tǒng)在保護動作后再進行接管，主要完成故障點隔離，分析轉(zhuǎn)電路徑，開展失電負荷轉(zhuǎn)移。故障監(jiān)測是指配電自動化主站通收集故障指示器翻牌動作信息，結(jié)合配電網(wǎng)架實時拓撲結(jié)構(gòu)，進行故障定位，指導現(xiàn)場班組完成故障隔離和非故障區(qū)域的轉(zhuǎn)電。當配網(wǎng)故障發(fā)生后，首先由故障點就近投入保護的開關第一時間進行故障切除，故障切除后，主站系統(tǒng)可以通過各類遙測、遙信進行進一步的故障點研判，通過遠方遙控迅速將故障點隔離至最小范圍，對非故障區(qū)域轉(zhuǎn)移供電，把故障的影響用戶數(shù)降到最低。配網(wǎng)運維人員到達現(xiàn)場后，再根據(jù)自動化系統(tǒng)主站信息在較小范圍內(nèi)進行故障查找和處理，提高故障處理的效率和質(zhì)量。

五、結(jié)束語

在配電系統(tǒng)的運行過程中，由于天氣、外力、線路走廊、設備質(zhì)量等各種因素的綜合影響，時常會發(fā)生故障，影響著電力系統(tǒng)的供電可靠性。配網(wǎng)繼電保護整定工作因受主網(wǎng)定值邊界限制，很多情況需要犧牲選擇性去保證靈敏性和快速性，我們可以借助配網(wǎng)自動化系統(tǒng)彌補這一缺憾，幫助我們實現(xiàn)故障點的進一步研判。處理配網(wǎng)故障時，注意將配電自動化與繼電保護相結(jié)合，能夠提高故障處理效率，從而有效確保配電系統(tǒng)運行的安全性，提升供電服務質(zhì)量。