继电保护装置对配网供电可靠性的分析与研究

邹伟伟

【摘要】为了提高配网供电系统的可靠性，本论文主要阐述了继电保护在配网系统中的应用，同事详细的分析了不同继电保护装置对配网运行的主要影响，从而达到提高电力系统稳定运行的目的，通过配网系统的实际运行发现，本论文提出的方案能够有效提高配网供电的可靠性。

【关键词】继电保护；重合闸；系统故障

引言

低压配网系统是电力系统中不可缺少的组成部分，主要承担系统与用户之间的纽带作用，所以配网系统的安全稳定运行对整个电网的运行有至关重要的作用，为了提高配网运行的可靠性，在系统中配置了大量的继电保护装置，继电保护装置能够及时自动的向工作人员发出报警或者自动的将配网系统的故障切除，从而达到配网系统的安全稳定运行，避免发生电力事故。本论文主要阐述了继电保护的配置特点，主要内容包括电流速断保护、过电流保护、零序电流保护、低电压保护、过电压保护等。

2、配网系统发生故障时系统特点

配网系统一般属于中性点不接地或者经消弧线圈接地的系统，当发生接地故障时，流过故障点的故障电流主要是系统的对地电容电流，如果电容电流过大，可能产生间歇性电弧，从而引起正常相电压升高，导致造成多点接地，但是在故障初始，由于故障电流过小，并且三相之间线电压保持不变，所以，对于配网系统发生接地故障时可以继续运行一段时间，但非故障相的电压升高为原来的1.732倍，长时间的运行可能导致非故障相绝缘降低，从而引起多点接地，造成负荷损失。当配网系统发生故障时，其电压电流具有以下的特点：（1）电压。当配网系统发生接地故障时，故障相电压为零，非故障相电压变为线电压，三个线电压的大小和相位保持不变，零序电压的大小变为相电压。（2）电流。非故障相的零序电流值等于本线路的对地电容电流，故障相的零序电流等于所有非故障线路的电容电流之和，接地点的零序电流等于全系统的对地电容电流。（3）相位。接地点的零序电流超前零序电压90°。所以，我们针对以上特点配置继电保护的主要性能，能够有效的保证配网系统在发生故障时可靠切除，保证非故障线路的安全稳定运行。

3、配网中继电保护装置的配置

3.1过电流保护

配网中的过电流保护主要采用三段式电流保护，第I段保护为电流速断保护，它的功能主要是用来快速切除线路末端故障，其动作时间书瞬时动作的，所以称之为电流速断保护，并且，越靠近故障点，其动作值越小，动作越灵敏，第II段保护为限时限电流保护，它的功能是切除线路全长上I段无法切除的故障，并且带有一定的延时，所以称之为限时限电流保护，本段保护一般与下一级线路的第I段保护来配合，两者相互配合，更加可靠的保证配网系统的安全稳定运行。第III段保护为定时限电流保护，他的配置原则和前两段全然不同，它是根据系统的过负荷来配置的一种电流保护，每一段保护都有固定的时间和定值，并且从用户到电源点，其动作时间越来越长，电流越来越大，这种配合能够有选择性的切除故障，但是当发生在近电源点时，故障电流大，动作时间长，可能对电网产生破坏，所以在一般情况下这三段保护同时投入运行，作为主后备保护相互配合使用。

3.2零序电流保护

零序电流保护是根据系统中的零序电流来判别的一种保护，其功能是当系统发生故障时，会在线路中产生零序电流（本部分电流主要是整个系统对地的电流电流），继电保护装置采取本线路的零序电流值，当电流值达到继电保护装置的动作值时，快速的切除故障，但是在配网系统中一般不投入零序电流保护，其原因是当配网系统发生故障时，系统中的零序电流主要是整个系统对地的电容电流，其电流值比较小，所以不能够快速的反应故障，所以一般不投入零序电流保护。

3.3过电压保护

过电压保护是指当系统的电压过高时切除一部分无功补偿设备，来达到降低电压的目的，其原理是继电保护采集配网系统的母线电压，当采得的母线电压大于继电保护装置的过电压动作值时，继电保护装置可靠地切除电容器，从而降低系统电压。过电压保护对系统的稳定运行具有主要的意义，保证了用户电压的质量。防止由于电压过大对用户设备造成损失。

3.4欠电压保护

欠电压保护是指当系统的电压过低时切除一部分无功补偿设备，来达到升高电压的目的，其原理是继电保护采集配网系统的母线电压，当采得的母线电压小于继电保护装置的欠电压动作值时，继电保护装置可靠地切除电抗器或者投入电容器，从而升高系统电压。欠电压保护对系统的稳定运行具有主要的意义，保证了用户电压的质量。防止由于电压过小导致用户的设备不能正常工作。

4、提高供电可靠性的措施

4.1使用重合闸

根据电力系统的实际数据分析，对于架空线路，其90%的故障是瞬时性故障，如雷击、鸟害等引起的短时性故障，虽然故障已消失，但是由于短路引起的故障点依然通过电弧向周围的空气放电，等故障时间达到继电保护的动作时间后，保护动作切除两侧的断路器，由于故障点没有电源点继续供电，故障开始熄弧，等到完全熄弧后，故障线路已经恢复正常，如果此时，能够合上两侧的断路器让线路继续供电，这样不仅维护了电力系统的安全稳定运行，同时减少了损失，因此，在变电站中的继电保护装置中配置重合闸功能，其原理是当线路上的瞬时故障切除后，能够自己恢复送电。如果线路上的故障已恢复，则继续供电，如果线路上的故障还沒有恢复，在重合后加速跳闸，保证电网的安全性。

重合闸保护具有以下特点：（1）对于瞬时性故障可以迅速的恢复供电，提高了供电的可靠性。（2）对于继电保护的误动作或者人为的误操作、断路器机构失灵等原因导致的不正常跳闸能够通过重合闸来补救。（3）提高系统并列运行的稳定性，快速恢复到原来的电网结构，有利于系统恢复稳定运行。

4.2正确配置阶段式电流保护

三段式电流保护广泛的适用于配网系统中，电流速断保护提高了切除故障的时间，一般作为线路保护的主保护，限时电流速断保护保证切除了全线故障，作为电流速断保护的后备保护，当电流速断无法动作时，限时速断保护再切出故障。在平时的配置中，要合理的计算电流整定定值和动作时间，在保证线路的选择性外还要兼顾快速性。

4.3备用电源自动投入

为了提高配电网络的供电可靠性，在变电站中一般设置备自投装置，当供电线路发生故障时，自动投入备用电源，保证用户的连续性供电，在备用电源投入之前，应该保证工作电源已经可靠切除，防止备用电源自动投入到故障上，不仅造成备自投装置失败，同时导致扩大故障范围，损毁电力设备。

5、总结

随着用户对电能质量的高水平要求，使得电力系统对供电的可靠性的要求越来越高，因此，本论文对供电线路的可靠性因素做出分析，同时详细阐述提高供电可靠性的有效措施，能够有效的防止电力系统故障的发生，保证电力系统的安全稳定运行。因此，本论文具有以下特点：（1）合理配置继电保护装置的性能，提高配电网的安全稳定运行。（2）为配网系统的可靠性运行提供理论依据，提高运行人员的基本技能。

参考文献

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