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继电保护配合提高配电自动化故障处理性能

北极星输配电网  来源:电力系统保护与控制  作者:刘健等  2015/11/17 9:33:08  我要投稿  

北极星输配电网讯:项目背景

据统计,超过85%的故障停电是配电网故障造成的,随着配电自动化系统的建设,采用自动化手段进行故障快速处理,对于提高供电可靠性已经发挥了重要作用。

配电自动化系统一般采用集中智能,在收集由配电自动化终端设备上报的故障信息的基础上,采用故障定位规则进行故障定位和隔离,然后进行网络重构,最大限度地恢复健全区域供电。但是一般都会引起健全区域的短暂停电,即使故障仅仅发生在辐射状分支或用户侧也是如此。

根据国家电网公司已经建成的城市配电自动化系统故障处理记录统计,超过80%的故障发生在分支线或用户侧的架空部分,并且以两相相间短路居多。主干线大多已经电缆化或采用绝缘导线,故障率较低,故障的主要原因是外力破坏。

继电保护配合能够迅速切除故障,恢复健全部分供电而不造成短暂停电,但是由于城市配电网级联开关数较多、供电半径较短而沿线短路电流差别不大、运行方式多变等特点,配电网继电保护配合很困难。

本文结合相关标准,深入分析多级级差配合的配电网继电保护的可行性和适应范围,讨论不具备多级级差保护配合条件时的处理和分布式电源接入带来的影响,论证采用继电保护配合提高配电自动化故障处理性能的观点。

配电网多级保护配合的可行性

对于供电半径较长、分段数较少的开环运行农村配电线路,在线路发生故障时,故障位置上游各个分段开关处的短路电流水平差异比较明显时,可以采取电流定值与延时级差配合的方式(如3段式过流保护或反时限过流保护)实现多级保护配合,有选择性地快速切除故障。

对于供电半径较短的开环运行城市配电线路或分段数较多的开环运行农村配电线路,在线路发生故障时,故障位置上游各个分段开关处的短路电流水平往往差异比较小,无法针对不同的开关设置不同的电流定值,此时仅能依靠保护动作延时时间级差配合实现故障有选择性的切除。

多级级差保护配合是指:通过对变电站10 kV出线断路器和 10 kV馈线开关过流保护设置不同的动作延时时间来实现保护配合。

(1) 变电站出线断路器不装设瞬时电流速断保护的情形

在线路短路不会造成发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60%、线路导线截面较大允许带时限切除短路、并且过电流保护的时限不大于0.5~0.7 s的情形,可不装设瞬时电流速断保护,而采用延时电流速断保护或过电流保护,从而为多级级差保护配合提供了条件。

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