继电保护在自动化配电网中的应用研究

汪 锐 龚 伟 申永付

安徽三环电力工程集团有限公司

继电保护在自动化配电网中的应用研究

汪 锐 龚 伟 申永付

安徽三环电力工程集团有限公司

为了满足用电的需求，我国智能化配电网的建设正在快速开展中。在电力系统中，最重要的是系统的安全性和可靠性，由此越来越广泛继电保护的。本文就自动化配电网继电保护应用中存在的问题、自动化配电网继电保护应用的改进措施进行研究。

继电保护；配电网；自动化

前言

近年来，我国经济快速发展，各个领域的用电量大幅上涨，配电网设计规模越来越庞大，线路也日益复杂，这对于配电网的运行提出了更高的要求。自动化继电保护是配电网系统的重要组成部分，保障可靠稳定地供电。

1 继电保护与自动化配电网

1.1继电保护的基本要求

继电保护装置能够判断被保护的元件是否处在正常运行状态，进而分析它是否发生了故障。继电保护装置的这种功能可以将配电网的故障区分为保护区内和保护区外，进而方便自动化配电网的结构调整。从本质上讲，继电保护装置是根据电气发生故障前后的物理量变化来实现监测。根据自动化配电网的特性，继电保护装置应满足的要求主要如下：

1.1.1可靠性。基于自动化配电网的性能要求，继电保护装置必须有很强的可靠性，不发生误动作，以确保能够切实起到提升自动化配电网安全性的作用。

1.1.2选择性。当电力系统发生故障时，继电保护装置仅将故障的区域从配电网中切出，其他非故障区域的电网不受影响。这种选择性是继电保护装置实现自动化配电网的核心所在，对自动化的调整电网结构有着重要的作用。

1.1.3速度性。电力系统发生故障后，很可能对大型的设备造成损坏，因此继电保护装置必须要满足速度性的需求，以最快的速度切断故障区域电路。

1.2自动化配电网的系统组成

目前，我国的自动化配电网主要分为两种：一种是集中智能式配电网；另一种是分散智能式配电网。两种形式的自动化配电网各有利弊，但其系统的组成大致相同，具体如下：

1.2.1一次设备。一次设备由自动离合器、环网柜和真空断路器组成，它有一定的智能化，可以执行各种调度命令，同时，一次设备还可以与主控制器相连，实现远程的操作。

1.2.2故障定位系统。故障定位系统主要用来检测自动化配电网的故障点，然后利用地理信息系统将自身监测到的信息反馈给主系统。

1.2.3主站系统。主站系统由计算机网络、操作平台和操作软件组成，是整个自动化配电网的中枢所在，可以整合信息做出判断，然后给执行机构下达命令。同时主站系统还可以分享资源和管理维护，实现信息与数据的传输。

2 继电保护自动化配电网应用中存在的问题

当电力系统中被保护的元件发生故障时，继电保护装置能够快速地做出反应，有选择地将故障元件从电力系统中排除。但是在被保护元件运行异常时，往往不需要继电保护装置快速反应，而是根据元件的危害程度规定一个延时，以免造成误动作。

2.1继电保护设备的老化

我国的电网虽然一直在更新换代，但是这些更新主要是针对技术层面，所以电网系统中的继电器有很多都是老式继电器，其可靠性得不到保障。这种老式的继电器缺点主要体现如下：

2.1.1误动作较多。电网电压的增加会使被保护元件的异常运行状态更为频繁，老式的继电器无法精确地处理异常数据，往往会出现错误的状态判断，进而产生误动作，将事故的范围扩大。

2.1.2反应速度较慢。老式的继电器由于自身的老化，反应速度较慢。当元件发生故障之后，切断电路的速度无法满足需求。这就无法起到保护设备的作用。

2.2配电环网缺少继电保护

环网也是自动化配电网中必不可少的一部分，但是当前我国的环网却基本没有继电保护装置。从实际情况来看，当前的配电环网是以负荷开关为主的，需要人为的控制。配电环网缺少继电保护不仅会扩大电力故障，还延长了维修的时间。

2.3继电保护装置自身的问题

在当前的自动化配电网络中，继电保护器自身也存在着问题。所以导致了继电保护起不到应有的保护效果，降低了自动化配电网的可靠性。继电保护装置自身的问题主要体现在以下两个方面：

2.3.1质量检验不到位。当前的继电保护装置在安装前并没有经过系统的检查，所以很多装置的质量是不合格的。安装在自动化电网后，由于自身的质量问题，就存在安全隐患，无法正常监测电网元件的运行状态，当故障发生后，也不能及时地切断电路。

2.3.2继电保护装置的灵敏性设置问题。继电保护装置是检测各个元件的运行状态，若其物理量变化超过了设定的范围，就会自动切断局部的电路，起到保护设备和电网安全的作用。

3 自动化配电网继电保护应用的改进措施

3.1针对性更换继电保护设备

继电保护设备的更换可以分两个层次：第一个层次是老化设备的更换；第二个层次是旧式设备的更换。旧式设备的更换可以理解为技术的更新换代，因为随着科技的发展，继电保护器的功能一定会越来越强大，其监测的效果也会越来越好。

3.2重合器与其他设备的配合使用

重合器有着双时性的特点，可以实现重合与开断，所以它能够和其他设备配合，一起发挥出继电保护的作用。首先，当电路出现故障的时候，重合器就能够重合；然后分断器记录重合器的分闸次数，在达到预定设置次数的时候就闭锁，实现电网故障区的隔离。

重合器还可以与熔断器配合实现继电保护的作用，因为重合器能够实现重合，而熔断器可以监测流过元件的大电流，当电流过大的时候就自身熔断，起到故障区的隔离作用。

3.3继电保护装置的优化

为了更好地实现继电保护的效果，还可以采用继电保护装置优化的方法。当前的继电保护装置还是采用较为传统的方式，在一定程度上无法跟上智能化电网的发展速度。因此可以将信息化和数字化的技术引入到继电保护中，突破继电保护只能在局部中发挥作用的局限。

结语

自动化配电网已经成为国家电网发展的大方向，与之对应的继电保护必须加快改进的步伐，以此来保障电网运行的安全性和稳定性。目前，继电保护在自动化配电网络中的作用不可替代，虽然还存在一些问题，但是可以通过改进的措施使之完善。

[1]苏乃明，陈莉莉.变电站自动化技术改造[J].河南科技.2012(04).

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