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配電網繼電保護與自動化范文1

【關鍵字】電力自動化；配電網故障處理；繼電保護；集中式故障處理模式

1 引言

配電網自動化是智能電網的重要組成部分，是提高供電可靠性、擴大供電能力、實現配電網絡高校運轉的主要技術手段。而配電網故障處理是配電自動化研究的核心內容，在實際工程實施中，還有許多問題待解決。

一些供電企業采用斷路器作為饋線開關，期望在故障發生后可以通過故障點上游距離故障區域最近的斷路器通過跳閘等處理方式切斷故障電流，從而避免對整條線路產生故障。但是在實際中，會因為各級開關保護配合不協調造成越級跳閘或者多級跳閘等，該種處理方式對永久性故障和瞬時性故障的判別也比較困難。為避免上述現象，一些供電企業采用負荷開關作為饋線開關，但是這種方式也存在弊端：無論你饋線的任何位置發生故障都會造成全線路的暫時停電。鑒于饋線主干線電纜化和絕緣化比例的提升，故障由主干線轉移到用戶支線這種現象，一些供電企業在用戶支線入口處配置了具有過電流儲能跳閘和單相接地跳閘功能的“看門狗”裝置，防止用戶側的事故波及到電力公司的配電線路中。

上述問題的核心在于如何使中壓配電網絡各個開關之間保護與配電自動化系統協調配合。本文就配電網的多級保護配合方法及與集中型的繼電保護裝置的協調工作等問題進行了探討。

2 兩級級差保護與集中式故障處理的協調配合

2.1 兩級級差保護的配置原則

兩級級差保護配合中的線路開關類型的選取及保護配置的原則包括：將主干饋線開關全部配置為負荷開關；將用戶開關或者分支開關全部配置為斷路器；變電站出線開關的配置為斷路器；用戶或者分支斷路器開關的保護動作延時應設置為0s，變電站的出現斷路器開關的保護動作實驗應設置在200～250ms。

采取上述配置方式主要具有如下一些優點：（1），用戶或者分支發生故障后，會使得用戶端的斷路器先發生跳閘，而變電站不會引發跳閘，這樣就避免了全線停電現象的發生，有效的解決了全負荷開關饋線故障后大面積停電現象的發生。（2），避免了多級跳閘或者越級跳閘現象的發生，簡化故障處理過程，縮短瞬時故障的恢復時間，克服了全斷路器開關饋線中所存在的不足。（3），在實現既有功能的基礎上降低了工程成本。

2.2 兩級級差保護下的集中式故障處理策略

當主干線線路上發生故障后可以按照如下策略進行集中式故障處理：

（1）若主干線饋線結構為全架空式，則發生饋線故障后，通過變電站出線斷路器跳閘切斷故障電流，然后等待0.5s時延，重新閉合變電站出線斷路器，根據結果成功與否判定是瞬時性故障還是永久性故障。與此同時上報故障信息，主站對故障區域進行判斷，如果是瞬時故障，則對相關信息進行瞬時性故障處理記錄；如果是永久性故障，則控制隔離故障區域，然后恢復區域供電，對相關信息進行永久性故障處理記錄。

（2）若主干線饋線結構為全電纜式，則一旦發生饋線故障即可認定為永久性故障，應通過變電站出線斷路器的跳閘切斷故障電流。主站利用故障信息判斷故障區域，遙控隔離故障區域，然后恢復區域供電，對相關信息進行永久性故障處理記錄。

（3）若在用戶端或者分支線路中發生故障，則相應的用戶或分支斷路器跳閘切斷故障電流。確認用戶端或者分支線路的線路結構，若為架空線路則方案一進行處理，若為電纜線路則遵照方案二進行處理。

3 實例分析

對于圖1所示的架空配線電路，采用兩級極差保護配合集中式故障處理，配置如下：變電站出現開關S1，S2和用戶開關B1，B2采用斷路器，分段開關及聯絡開關A1～A6采用負荷開關。圖中方框代表斷路器，圓圈代表負荷開關，實心代表合閘，空心代表分閘。

圖1 兩級極差保護下的集中式故障處理過程

假設A2-A3之間饋線發生永久性故障，則S1自動跳閘，切斷故障電流，經過0.5s時延后，S1重合，由于屬于有就行故障，重合失敗，判定為永久性故障，于是配電自動化系統的主站根據上報信息判斷故障發生在A2-A3之間，進而控制A2、A3分閘將故障區域隔離，然后控制S1和A5合閘，恢復供電。

若B1出的用戶線路發生永久性故障，則B1處的斷路器跳閘，對故障電流進行切斷，經過0.5s時延后，B1斷路器重合，但是因為為永久性故障，導致重合失敗，B1不再重合，直接完成故障隔離，可以看到這種處理方式未影響到主干線，不會造成大范圍的暫時停電。

4 總結

該繼電保護與電力自動化系統相結合的配電網故障處理方式能夠切實有效的利用斷路器與負荷開關的合理配置做到多級保護與配電自動化結合的集中式故障處理，進而減小停電范圍，提高配電網絡的供電可靠性。

參考文獻：

[1]劉健，張志華，張小慶，鄭劍敏.繼電保護與配電自動化配合的配電網故障處理[J].電力系統保護與控制，2011，39（16）

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[4]姜春瑩.關于縣級配網自動化系統應用的技術探討[J].中國電力教育，2011（30）

配電網繼電保護與自動化范文2

[關鍵詞]配電網 自動化 繼電保護技術

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）28-0398-01

1 引言

隨著我國經濟的快速發展和進步，我國的國民生活水平呈現出明顯的提升，人們對電力的需求呈現出大幅度的增長。因此，配電網的設計規模也越來越龐大。事實上，在這種形勢下，我國電力系統的線路越發復雜和多樣。這也就相應地給電力系統帶來了越來越大的壓力。然而，目前我國配電網自動化繼電保護技術還存在一定的問題。這就需要對此進行有效的分析和處理，使這些問題得到有效的解決或控制，進而保證我國配電網的正常運行。

2 配電網自動化繼電保護技術的重要性

隨著我國配電網的運行和發展，其在人們的生活中發揮著越來越重要的作用。然而，在配電網系統運行的過程中，一旦繼電保護裝置的元器件出現了問題，就會導致就近的斷路器出現自動跳閘。此時，需要將出現故障的元器件與配電網系統進行隔離，以此實現對配電網自動化系統的維護，有效地降低對元器件的破壞。在運行的過程中，配電網一旦出現了異常，繼電保護裝置就會自動觸發報警系統，進而防止故障范圍進一步擴大，有效地對配電網實施了監控。同時，當配電網出現問題時，應及時地將系統與出現故障的區域隔離，達到縮小故障范圍的目的，以此保障配電網整體上的穩定運行。可見，繼電保護技術在配電網的運行中發揮著越來越重要的作用。

3 我國配電網自動化繼電保護中的問題

3.1 繼電保護的配置還不夠完善

我國地域遼闊，電力系統所涉及的控制范圍較廣。這也就導致了控制和管理的難度相對增加了。事實上，我國很多地區由于經濟等情況的限制，配電系統無法同其他地區一樣得到有效的統一管理。我國很多地區在設置配電網自動化繼電保護裝置時并沒有嚴格遵守相關的規定和要求進行設計和管理，因此在遇到線路故障時，繼電保護裝置無法充分、及時地發揮其真正的作用。同時，我國南、北方地區的氣候差異較大，受到地區環境等多方面因素的影響，計算機無法滿足和管理繼電保護設備的運行，再加上受相關工作人員專業技能的限制，很多偏遠地區的繼電保護裝置無法得到有效的控制，進而無法保障繼電保護裝置的安全運行。

3.2 調度人員缺少應急意識能力

在配電網運行中容易出現突發性問題，但由于缺乏應急人員的意識和能力，現場指揮不到位，無法處理和解決配電網的故障。配電網繼電保護技術的自動化，電力調度人員需要具備扎實的專業知識和豐富的實踐經驗，能夠熟練操作，確保配電網自動化系統的精確調度。此外，配電網自動化運行中的繼電保護，容易出現突況，如果電力調度人員不強，不能及時解決這些問題。

4 配電網自動化繼電保護問題的解決措施

4.1 加對繼電保護裝置的定期檢測

為了加強自動化繼電保護技術，就需要對配電網自動化繼電保護裝置進行定期的檢測和維護，確保繼電保護裝置的穩定運行，并且能夠在檢測的過程中及時通過專業儀器對故障進行處理。一旦配電網自動化繼電保護裝置中的元器件出現故障，就需要及時排查線路內部有無出現短路。如果線路內部沒有出現短路，就需要及時更換元器件，以免因小失誤帶來較大的損失。

4.2 參照法

參照法是比較非正常設備和正常設備的技術參數，根據技術參數之間的差異，設備中存在的問題，并做好維修工作。該參考方法主要用于校準，無法找出預期值與試驗值之間的差異的原因，或在連接中存在的問題。在設備機械的更新和改造中，如果兩個連接不能恢復，就可以使用參考方法進行接線。繼電器自定義檢查，如果測試值和整體價值的差異，也可以參考同一種繼電器，以澄清問題的原因。

4.3 將數據進行對比處理

通過將標準的數據作為參照物對相關數據進行對比和分析，就可以有效地對故障設備進行排查。這是故障檢測常用的一種手段和方法，尤其是在實際的配電網自動化繼電保護裝置運行中，其運用十分普遍。運用參照法可以及時、有效地發現配電網設備存在的問題。將正常的參數與設備的標準參數值進行對比，就能夠得到相關數據和結果。

4.4 科學配置繼電保護

在配電網中，繼電保護設備，功能單一，在實際操作中，繼電保護系統進行全面的保護，使配電網故障，所以為了使配電網絡的安全穩定運行，不僅要設置相應的繼電保護裝置，還需要保證對繼電保護設備的科學配置，和繼電保護設備的定期維護。在電力系統中，經常出現變壓器損壞的現象，需要派出人員在選擇繼電保護設備時，保證電力系統的安全不受影響。對繼電保護裝置進行了較為完善，樹立了新的管理理念，制定了保護工作計劃，并認真根據工作進度，對繼電保護進行了監督，并提出了合理的措施，以提高安全性能。

5 探析電力系統具體繼電保護自動化技術的應用

現今將繼電保護自動化技術引入電力系統還體現在保護發動機方面，具體來講，電力系統較為關鍵部分集中在發動機上，發動機如果穩定以及安全運行能夠直接影響到電力系統有效性，發動機最常見的故障則是定子組匝間短路，短路區域常常溫度較高，而其絕緣層也會由于高溫出現破損，最終對發動機運行產生消極影響，而利用將保護匝間裝置安置于定子繞組則能夠避免定子組出現匝間實際短路狀況;此外電動機在進行單相接地環節中如果流經的電流大于規定值，同樣可以將保護接地裝置予以有效安裝，進而繼電保護發動機將發動機相位以及電流和相應的中性點予以結合則可以形成有效縱連發動機保護。還體現在保護變壓器方面，具體來講，變壓器同樣也是當前電力系統關鍵構成，而繼電保護自動化技術給予變壓器的實際保護則體現在兩方面：其一是短路方面良好保護，變壓器出現短路狀況較為常見，而保護其不受短路問題困擾則集中在對變壓器過電流以及相應阻抗予以有效繼電保護，其中繼電保護阻抗依托于阻抗元件賦予其保護功能，阻抗元件一定時間段運行過后會予以電源自動切斷，進而實現保護電力系統變壓器實際目的;而其中繼電保護過電流則是于變壓器兩側區域時間元件和電源中予以保護電流裝置實際安裝，電流元件和相應的時間元件一定時間段運行過后也會予以電源自動切斷，進而實現保護電力系統變壓器實際目的。

6 結束語

隨著我國對電力的需求與日增長，人們對電力系統的關注度也越來越高。與此同時，電網維護工作的壓力也越來越大。在這種形勢下，相關工作人員需要正確運用配電網自動化繼電保護技術，實現對電網的有效控制和管理，進而保證人們的用電質量。

參考文獻：

[1]康文文.面向智能配電網的快速故障檢測與隔離技術研究[D].山東大學，2011.

[2]張健.逆變型分布式電源故障特性分析及配電網保護策略研究[D].華中科技大學，2011.

[3]王洪林.基于廣域信息的10kV配電網故障快速識別與隔離技術研究及應用[D].昆明理工大學，2014.

配電網繼電保護與自動化范文3

關鍵詞：配電網饋線系統保護技術

Abstract：This paper discusses the application and development trends of China's current distribution network protection technology status quo distribution network feeder system protection technology.Key words: distribution network; feeder system; protection technology

中圖分類號 :TM642文獻標識碼： A 文章編號：

1目前配電網中保護技術現狀

配電網的保護是集中在饋線保護上，一般認為饋線故障的切除并不嚴格要求是快速的，不同的配電網對負荷供電可靠性和供電質量要求不同，在我國，由于配電網保護考慮到經濟和技術方面的原因,我國配電系統中線路主要采用速斷和過流保護方式,變壓器主要采用熔斷器保護方式。速斷保護線路全長,瞬時動作切除故障,過流保護作為線路的后備保護,延時0.5~1 s動作。考慮到電網80%~90%的故障為瞬時性故障,采用重合閘裝置以快速恢復瞬時性故障,提高供電可靠性。

我國配電網中以上提到的幾種主流保護配置主要存在以下幾方面問題:

(1)電流保護實現配電網保護的前提是將整條饋線視為一單元。當饋線發生故障時將整條線路切掉,并不考慮對非故障區域的恢復供電。這對保證供電可靠性非常不利。

(2)依靠時間級差實現保護的選擇性,會導致故障的切除時間過長而影響設備壽命和恢復供電時間。

(3)保護級數太多,整定難以配合。

(4)線路較長時,難以保證末端故障時保護的靈敏度。(5)線路過電流保護與熔斷器保護難以配合。

2配電網饋線系統保護技術的應用

配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，其中饋線自動化實現對饋線信息的采集和控制，同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據采集與控制，從而實現配電SCADA、配電高級應用（PAS）。同時以地理信息系統（GIS）為平臺實現了配電網的設備管理、圖資管理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網管理的全方位自動化運行管理系統。參見圖一所示系統，這種饋線自動化的基本原理如下：當在開關S1和開關S2之間發生故障（非單相接地），線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設在S1處的FTU檢測到故障電流而裝設在開關S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統將確認該故障發生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯絡開關S3完成向非故障區域的恢復供電。

這種基于通信的饋線系統保護技術以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內實現故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內實現恢復供電。該方案是目前配網自動化的主流方案，能夠將饋線保護集成于一體化的配電網監控系統中，從故障切除、故障隔離、恢復供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質量監測和補償裝置，從而在全局上實現改善電能質量的控制。

饋線系統保護技術在很大程度上沿續了高壓線路縱聯保護的基本原則。由于配電網的通信條件很可能十分理想。在此基礎之上實現的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統保護利用通信實現了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復故障一次性完成，具有以下優點：

（1）快速處理故障，不需多次重合；

（2）快速切除故障，提高了電動機類負荷的電能質量；

（3）直接將故障隔離在故障區段，不影響非故障區段；

（4）功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。

3配電網饋線系統保護技術的的發展趨勢

目前，配電自動化中的饋線系統保護技術較好地實現了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術的發展及實踐，對配電網保護的目的也要悄然發生變化。最初的配電網保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現以低成本的重合器方式實現故障隔離、恢復供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎上，配電網通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環網和光纖以太網。

這種實現方式實質上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協同動作，共同實現有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統保護的基本思想。

繼電保護的發展經歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機型。微機保護在擁有很強的計算能力的同時，也具有很強的通信能力。通信技術，尤其是快速通信技術的發展和普及，也推動了繼電保護的發展。系統保護就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護裝置共同構成的區域行廣義保護。

電流保護、距離保護及主設備保護都是采集就地信息，利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯保護則是利用通信完成兩點之間的故障信息交換，進行處于異地的兩個裝置協同動作。近年來出現的分布式母差保護則是利用快速的通信網絡實現多個裝置之間的快速協同動作如果由位于廣域電網的不同變電站的保護裝置共同構成協同保護則很可能將繼電保護的應用范圍提高到一個新的層次。這種協同保護不僅可以改進保護間的配合，共同實現性能更理想的保護，而且可以演生于基于繼電保護相角測量的穩定監控協系統，基于繼電保護的高精度多端故障測距以及基于繼電保護的電力系統動態模型及動態過程分析等應用領域。目前，在輸電網中已經出現了基于GPS的動態穩定系統和分散式行波測距系統。在配電網，伴隨賊配電自動化的開展。配電網饋線系統保護有可能率先得到應用。

配電網繼電保護與自動化范文4

配電自動化技術是服務于城鄉配電網改造建設的重要技術，配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，通信技術是配電自動化的關鍵。目前，我國配電自動化進行了較多試點，由配電主站、子站和饋線終端構成的三層結構已得到普遍認可，光纖通信作為主干網的通信方式也得到共識。饋線自動化的實現也完全能夠建立在光纖通信的基礎上，這使得饋線終端能夠快速地彼此通信，共同實現具有更高性能的饋線自動化功能。

二。配電網饋線保護的技術現狀

電力系統由發電、輸電和配電三部分組成。發電環節的保護集中在元件保護，其主要目的是確保發電廠發生電氣故障時將設備的損失降為最小。輸電網的保護集中在輸電線路的保護，其首要目的是維護電網的穩定。配電環節的保護集中在饋線保護上，配電網不存在穩定問題，一般認為饋線故障的切除并不嚴格要求是快速的。不同的配電網對負荷供電可靠性和供電質量要求不同。許多配電網僅是考慮線路故障對售電量的影響及配電設備壽命的影響，尚未將配電網故障對電力負荷（用戶）的負面影響作為配電網保護的目的。

隨著我國經濟的發展，電力用戶用電的依賴性越來越強，供電可靠性和供電電能質量成為配電網的工作重點，而配電網饋線保護的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復供電。具體實現方式有以下幾種：

2.1傳統的電流保護

過電流保護是最基本的繼電保護之一。考慮到經濟原因，配電網饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短，由于配電網不存在穩定問題，為了確保電流保護動作的選擇性，采用時間配合的方式實現全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護，其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標準反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜，同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。

電流保護實現配電網保護的前提是將整條饋線視為一個單元。當饋線故障時，將整條線路切掉，并不考慮對非故障區域的恢復供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依賴時間延時實現保護的選擇性，導致某些故障的切除時間偏長，影響設備壽命。

2.2重合器方式的饋線保護

實現饋線分段、增加電源點是提高供電可靠性的基礎。重合器保護是將饋線故障自動限制在一個區段內的有效方式「參考文獻。參見圖1，重合器R位于線路首端，該饋線由A、B、C三個分段器分為四段。當AB區段內發生故障F1，重合器R動作切除故障，此后，A、B、C分段器失壓后自動斷開，重合器R經延時后重合，分段器A電壓恢復后延時合閘。同樣，分段器B電壓恢復后延時合閘。當B合閘于故障后，重合器R再次跳開，當重合器第二次重合后，分段器A將再次合閘，此后B將自動閉鎖在分閘位置，從而實現故障切除、故障隔離及對非故障段的恢復供電。

目前在我國城鄉電網改造中仍有大量重合器得到應用，這種簡單而有效的方式能夠提高供電可靠性，相對于傳統的電流保護有較大的優勢。該方案的缺點是故障隔離的時間較長，多次重合對相關的負荷有一定影響。

2.3基于饋線自動化的饋線保護

配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，其中饋線自動化實現對饋線信息的采集和控制，同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據采集與控制，從而實現配電SCADA、配電高級應用（PAS）。同時以地理信息系統（GIS）為平臺實現了配電網的設備管理、圖資管理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網管理的全方位自動化運行管理系統。參見圖2所示系統，這種饋線自動化的基本原理如下：當在開關S1和開關S2之間發生故障（非單相接地），線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設在S1處的FTU 檢測到故障電流而裝設在開關S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統將確認該故障發生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯絡開關S3完成向非故障區域的恢復供電。

這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內實現故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內實現恢復供電。該方案是目前配網自動化的主流方案，能夠將饋線保護集成于一體化的配電網監控系統中，從故障切除、故障隔離、恢復供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質量監測和補償裝置，從而在全局上實現改善電能質量的控制。

三。饋線保護的發展趨勢

目前，配電自動化中的饋線自動化較好地實現了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術的發展及實踐，對配電網保護的目的也要悄然發生變化。最初的配電網保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現以低成本的重合器方式實現故障隔離、恢復供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎上，配電網通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環網和光纖以太網。建立在光纖通信基礎上的饋線保護的實現由以下三部分組成：

1）電流保護切除故障；

2）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現故障隔離；

3）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現向非故障區域的恢復供電。

這種實現方式實質上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協同動作，共同實現有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統保護的基本思想。

四。饋線系統保護基本原理

4.1 基本原理

饋線系統保護實現的前提條件如下：

1）快速通信；

2）控制對象是斷路器；

3）終端是保護裝置，而非TTU.

在高壓線路保護中，高頻保護、電流差動保護都是依靠快速通信實現的主保護，饋線系統保護是在多于兩個裝置之間通信的基礎上實現的區域性保護。基本原理如下：

參見圖3所示典型系統，該系統采用斷路器作為分段開關，如圖A、B、C、D、E、F.對于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應于C至F之間的部分。N側的饋線系統保護則控制開關A、B、C、D的保護單元UR1至UR7組成。

當線路故障F1發生在BC區段，開關A、B處將流過故障電流，開關C處無故障電流。但出現低電壓。此時系統保護將執行步驟：

Step1：保護起動，UR1、UR2、UR3分別起動；

Step2：保護計算故障區段信息；

Step3：相鄰保護之間通信；

Step4：UR2、UR3動作切除故障；

Step5：UR2重合。如重合成功，轉至Step9；

Step6：UR2重合于故障，再跳開；

Step7：UR3在T內未測得電壓恢復，通知UR4合閘；

Step8：UR4合閘，恢復CD段供電，轉至Step10；

Step9：UR3在T時間內測得電壓恢復，UR3重合；

Step10：故障隔離，恢復供電結束。

4.2 故障區段信息

定義故障區段信息如下：

邏輯1：表示保護單元測量到故障電流，

邏輯0：表示保護單元未測量到故障電流，但測量到低電壓。

當故障發生后，系統保護各單元向相鄰保護單元交換故障區段，對于一個保護單元，當本身的故障區段信息與收到的故障區段信息的異或為1時，出口跳閘。

為了確保故障區段信息識別的正確性，在進行邏輯1的判斷時，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。

4.3 系統保護動作速度及其后備保護

為了確保饋線保護的可靠性，在饋線的首端UR1處設限時電流保護，建議整定時間內0.2秒，即要求饋線系統保護在200ms內完成故障隔離。

在保護動作時間上，系統保護能夠在20ms內識別出故障區段信息，并起動通信。光纖通信速度很快，考慮到重發多幀信息，相鄰保護單元之間的通信應在30ms內完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣，只要通信環節理想即可實現快速保護。

4.4 饋線系統保護的應用前景

饋線系統保護在很大程度上沿續了高壓線路縱聯保護的基本原則。由于配電網的通信條件很可能十分理想。在此基礎之上實現的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統保護利用通信實現了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復故障一次性完成，具有以下優點：

（1）快速處理故障，不需多次重合；

（2）快速切除故障，提高了電動機類負荷的電能質量；

（3）直接將故障隔離在故障區段，不影響非故障區段；

（4）功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。

四。系統保護展望

繼電保護的發展經歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機型。微機保護在擁有很強的計算能力的同時，也具有很強的通信能力。通信技術，尤其是快速通信技術的發展和普及，也推動了繼電保護的發展。系統保護就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護裝置共同構成的區域行廣義保護。

電流保護、距離保護及主設備保護都是采集就地信息，利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯保護則是利用通信完成兩點之間的故障信息交換，進行處于異地的兩個裝置協同動作。近年來出現的分布式母差保護則是利用快速的通信網絡實現多個裝置之間的快速協同動作如果由位于廣域電網的不同變電站的保護裝置共同構成協同保護則很可能將繼電保護的應用范圍提高到一個新的層次。這種協同保護不僅可以改進保護間的配合，共同實現性能更理想的保護，而且可以演生于基于繼電保護相角測量的穩定監控協系統，基于繼電保護的高精度多端故障測距以及基于繼電保護的電力系統動態模型及動態過程分析等應用領域。目前，在輸電網中已經出現了基于GPS的動態穩定系統和分散式行波測距系統。在配電網，伴隨賊配電自動化的開展。配電網饋線系統保護有可能率先得到應用。

五。結論

配電網繼電保護與自動化范文5

關鍵詞：配電 保護 技術

1 饋線保護的技術

隨著我國經濟的發展，電力用戶用電的依靠性越來越強，供電可靠性和供電電能質量成為配電網的工作重點，而配電網饋線保護的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復供電。具體實現方式有以下幾種：

1.1 傳統的電流保護 過電流保護是最基本的繼電保護之一。考慮到經濟原因，配電網饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短，由于配電網不存在穩定問題，為了確保電流保護動作的選擇性，采用時間配合的方式實現全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護，其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標準反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜，同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。

電流保護實現配電網保護的前提是將整條饋線視為一個單元。當饋線故障時，將整條線路切掉，并不考慮對非故障區域的恢復供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依靠時間延時實現保護的選擇性，導致某些故障的切除時間偏長，影響設備壽命。

1.2 基于饋線自動化保護 配電自動化包括饋線自動化和配電治理系統，其中饋線自動化實現對饋線信息的采集和控制，同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據采集與控制，從而實現配電SCADA、配電高級應用（PAS）。同時以地理信息系統（GIS）為平臺實現了配電網的設備治理、圖資治理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網治理的全方位自動化運行治理系統。這種饋線自動化的基本原理如下：當在開關S1和開關S2之間發生故障（非單相接地），線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設在S1處的FTU 檢測到故障電流而裝設在開關S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統將確認該故障發生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯絡開關S3完成向非故障區域的恢復供電。

這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內實現故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內實現恢復供電。該方案是目前配網自動化的主流方案，能夠將饋線保護集成于一體化的配電網監控系統中，從故障切除、故障隔離、恢復供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質量監測和補償裝置，從而在全局上實現改善電能質量的控制。

2 現代饋線保護

配電自動化中的饋線自動化較好地實現了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術的發展及實踐，對配電網保護的目的也要悄然發生變化。最初的配電網保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現以低成本的重合器方式實現故障隔離、恢復供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎上，配電網通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環網和光纖以太網。建立在光纖通信基礎上的饋線保護的實現由以下三部分組成：①電流保護切除故障；②集中式的配電主站或子站遙控FTU實現故障隔離；③集中式的配電主站或子站遙控FTU實現向非故障區域的恢復供電。

這種實現方式實質上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復供電。假如能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協同動作，共同實現有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統保護的基本思想。

3 饋線系統保護技術

3.1 基本原理 饋線系統保護實現的前提條件如下：①快速通信；②控制對象是斷路器；③終端是保護裝置，而非TTU。

在高壓線路保護中，高頻保護、電流差動保護都是依靠快速通信實現的主保護，饋線系統保護是在多于兩個裝置之間通信的基礎上實現的區域性保護。基本原理如下：該系統采用斷路器作為分段開關，A、B、C、D、E、F.對于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應于C至F之間的部分。N側的饋線系統保護則控制開關A、B、C、D的保護單元UR1至UR7組成。

轉貼于

當線路故障F1發生在BC區段，開關A、B處將流過故障電流，開關C處無故障電流。但出現低電壓。

3.2 故障區段信息 定義故障區段信息如下：

邏輯1：表示保護單元測量到故障電流，

邏輯0：表示保護單元未測量到故障電流，但測量到低電壓。

當故障發生后，系統保護各單元向相鄰保護單元交換故障區段，對于一個保護單元，當本身的故障區段信息與收到的故障區段信息的異或為1時，出口跳閘。

為了確保故障區段信息識別的正確性，在進行邏輯1的判定時，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。

3.3 系統保護動作速度及其后備保護 為了確保饋線保護的可靠性，在饋線的首端UR1處設限時電流保護，建議整定時間內0.2秒，即要求饋線系統保護在200ms內完成故障隔離。

在保護動作時間上，系統保護能夠在20ms內識別出故障區段信息，并起動通信。光纖通信速度很快，考慮到重發多幀信息，相鄰保護單元之間的通信應在30ms內完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣，只要通信環節理想即可實現快速保護。

3.4 饋線系統保護的應用前景 饋線系統保護在很大程度上沿續了高壓線路縱聯保護的基本原則。由于配電網的通信條件很可能十分理想。在此基礎之上實現的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統保護利用通信實現了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復故障一次性完成，具有以下優點：①快速處理故障，不需多次重合；②快速切除故障，提高了電動機類負荷的電能質量；③直接將故障隔離在故障區段，不影響非故障區段；④功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。

4 未來保護技術

繼電保護的發展經歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機型。微機保護在擁有很強的計算能力的同時，也具有很強的通信能力。通信技術，尤其是快速通信技術的發展和普及，也推動了繼電保護的發展。系統保護就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護裝置共同構成的區域行廣義保護。

電流保護、距離保護及主設備保護都是采集就地信息，利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯保護則是利用通信完成兩點之間的故障信息交換，進行處于異地的兩個裝置協同動作。近年來出現的分布式母差保護則是利用快速的通信網絡實現多個裝置之間的快速協同動作假如由位于廣域電網的不同變電站的保護裝置共同構成協同保護則很可能將繼電保護的應用范圍提高到一個新的層次。這種協同保護不僅可以改進保護間的配合，共同實現性能更理想的保護，而且可以演生于基于繼電保護相角測量的穩定監控協系統，基于繼電保護的高精度多端故障測距以及基于繼電保護的電力系統動態模型及動態過程分析等應用領域。目前，在輸電網中已經出現了基于GPS的動態穩定系統和分散式行波測距系統。在配電網，伴隨賊配電自動化的開展。配電網饋線系統保護有可能率先得到應用。

配電網繼電保護與自動化范文6

關鍵詞：電力自動化;標準化作業;安全運行管理;對策

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）35-0082-03

在整個配電網絡系統中，繼電保護裝置是一個至關重要的設備，它能夠及時并快速地處理和診斷各種配電網絡故障，并能夠及時處理各種問題，使故障線路得以自動恢復，增強整個配電網絡的管理水平。因此，必須充分發揮繼電保護裝置的作用，使繼電保護能夠與自動化控制系統相結合，增強電力系統的故障處理能力。針對電力自動化系統中出現的各種問題，應當及時提出系統、完善的繼電保護安全運行管理對策，從整體上提升電力自動化繼電保護的水平，從而提高配電網絡的安全性與可靠性。

1 開展標準化的作業工作

在繼電保護中，因工作中布置的安全措施不完善或者工作終結時應恢復而未恢復接線經常導致事故或障礙發生。在開展的“無違章員工、無違章班組、無違章企業”工作中，強調了標準化作業和危險點分析與控制工作。

目前，要對包括繼保專業在內的各專業工作中存在的危險點進行認真的分析，并認真貫徹執行《電網建設施工作業指導書》，將安全防范關口前移，做好對風險的差異化，克服工作中習慣性違章的毛病，使事故發生的可能性大大降低。

1.1 案 例

2014年8月25日，河源供電局繼保人員在220 kV河源站進行220 kV母差及失靈主一保護驗收接入工作。本次接入的支路有#1主變、#2主變、#3主變、新河甲線、新河乙線、河聯甲線、河聯乙線、熱河甲線、熱河乙線、旁路及母聯共11條支路。接入及測試采用以下方法：

①采用萬用表電阻檔對線，確認線芯正確。

②母差保護屏的電纜芯線先接入，線路保護屏接入標號為101的芯線時，在母差保護屏用萬用表電壓檔測量正電位是否正常;線路保護屏接入標號為R133的芯線時，在母差保護屏用萬用表測量負電位是否正常。事件前運行方式如圖1所示，事件后運行方式如圖2所示。

19時05分，完成了河聯甲線、新河乙線等8個間隔二次回路接入工作。

19時13分，工作班人員何某某在完成220 kV河聯乙線對線工作后，等待線路保護側工作人員接入期間，母差保護屏處工作人員想再次確認已接入間隔電位是否正確。工作人員何某某在使用萬用表電阻檔完成河聯乙線兩側對線后，沒有將擋位切換至電壓檔，直接測量已帶電的河聯甲線間隔，表筆導通母差屏1C6D1、1C6D3端子（出口跳河聯甲線跳閘回路），造成開關跳閘。由于站內事故音響聲音小，而保護屏相隔控制臺較遠，該工作人員未聽到事故音響，繼續進行跳其他回路間隔測量，再次誤導通已接入的新河乙線跳閘回路（母差屏1C7D1、1C7D3端子），造成新河乙線開關跳閘。此時，現場監護人員發現萬用表測試聲音異常，立刻制止了工作人員繼續測量。出口跳閘回路示意圖如圖3所示。

1.2 事件定級

依據“35 kV以上輸變電設備一般誤操作、誤碰誤動、誤（漏）接線、誤整定、誤調試、調度或變電站監控過失”認定為三級事件。

1.3 原因分析

1.3.1 直接原因

工作班組人員在沒有確認萬用表擋位的情況下，誤用電阻檔測量已帶電的河聯甲線、新河乙線跳閘出口回路，造成河聯甲線2226開關及新河乙線2218開關跳閘回路通過萬用表誤導通跳閘。

1.3.2 間接原因

工作班人員現場作業不規范，沒有做足二次安全措施，對母差跳閘出口回路認識不足，未能理解二次回路一經接入即視為帶電設備的安全警示，現場監督不到位。

①現場工作人員工作隨意，在沒有通知工作監護人的情況下，自行測量已帶電的河聯甲線、新河乙線跳閘出口回路;監護人員監護意識不強，未能及時制止不規范的行為。

②二次安全措施單中未針對已接入間隔制定隔離措施（使用絕緣膠布隔離），埋下了后續作業過程中發生誤測量的隱患。

③作業全過程對工作危險點評估不足，作業前只有

《10～500 kV輸變電及配電工程質量驗收評定標準》，未制定相應回路接入的作業表單，危險點控制措施卡沒有針對本項工作提出具體風險控制措施。

④變電站綜合自動化改造后事故音響設備不夠響，河聯甲線跳閘時，工作人員沒能第一時間聽到事故音響信號，導致再次誤導通新河乙線跳閘回路，造成事件擴大。

1.4 暴露的問題

①基層班組人員對風險分析不全面，安全意識淡薄，作業不嚴謹，行為不規范，風險管控能力不強，現場安全監護不到位，未能有效監督作業人員行為。

②施工方案風險辨析不足，沒有針對性防范措施，方案審查過程把關不嚴。工程全過程安全監護不到位，沒有及時發現現場作業的安全隱患。

③安全技術交底不足，班前會流于形式，作業風險點傳遞不到位，工作班成員未能理解作業風險點。

④工作票填寫不規范，危險點控制措施卡無針對性。驗收過程未執行驗收表單，安全措施落實不到位，無確認記錄。

⑤作業方法不恰當，導致作業風險提高，安全措施不足，未對已接入的運行間隔做好隔離措施，未能有效防止誤導通已接入回路。

⑥班組業務培訓不到位，班組人員業務水平不高。

2 電力自動化繼電保護的特征

在電力系統的運行過程中，繼電保護可以及時檢測線路的故障問題，并能夠實現自動處理，確保電力系統的正常運行。現階段，科學技術日新月異，電力系統化也逐漸突破了傳統的管理模式，將更多高技術含量的設備運用到配電網絡中，使繼電保護方式得以不斷的更新和完善，也增強了繼電保護的快速反應能力。與以往的配電保護設備相比，目前的配電保護裝置運用了較為先進的繼電保護技術，在技術水平方面已取得了很大的突破和飛躍，在儀表檢測等方面充分利用計算機技術和網絡技術，事故信號可以通過計算機系統全面地顯示出來。電子技術也帶動了繼電保護裝置的轉變與更新，使繼電保護裝置能夠實現自動檢測與處理，增強了整個配電網絡的安全性，在繼電保護的集成化程度上也得以提高，也便于繼電保護裝置的安裝與調試。另一方面，繼電保護裝置的操作也更為便捷，具有了更加全面和強大的功能，增強了配電系統的穩定性與可靠性。總而言之，繼電保護裝置充分運用了計算機與網絡技術，并有效運用了電力技術和通信技術，具有更強的性能特點，能夠適應較為惡劣的工作環境，并具有抗干擾和防雷擊等功能，提升了電力系統的服務能力與服務水平。

3 電力自動化繼電保護的安全管理策略

3.1 確保繼電保護裝置的性能與質量，做好繼電保護的

選型設計

為了確保配電網絡的安全穩定運行，必須要增強繼電保護裝置的靈敏性和可靠性，構建更加穩定的繼電保護系統。要根據電力系統的運行狀況選擇合適的繼電保護裝置，并確保及時、準確地安裝相關保護裝置，確保繼電保護裝置在故障發生時能夠及時發生動作。為了增強繼電保護的穩定性，降低電力系統的安全隱患，繼電保護裝置不能隨意干擾配電系統的運行，防止繼電保護裝置給電力系統帶來安全隱患。要將可靠性作為繼電保護的重要原則，并要確保電力系統在故障發生時能夠做出快速和敏捷的反應，增強繼電保護裝置的速動性與靈敏度，及時發現和排除電力線路存在的故障和問題，降低故障對電力線路的損壞。要通過繼電保護裝置的應用，實現線路的自動重合，并能在問題發生時啟動備用電源，縮小故障的影響范圍，增強電力系統的可靠性與穩定性。對于配電網絡系統來說，繼電保護可以及時對故障作出迅速的反應，并對線路中的各種設施進行保護。如果線路出現故障，繼電保護裝置能夠及時判別故障發生的位置，并對故障線路發出跳閘指令，將配電網絡的故障元件與整個系統相隔離，避免故障造成更大的損壞，確保電力系統的安全運行。

3.2 做好繼電保護裝置的調試與安裝，增強繼電保護運

行的安全性

在繼電保護的安裝和運行時，要將安全性和可靠性放在第一位，要根據電力系統的運行要求配置合理的繼電保護裝置，并不斷提高繼電保護的質量，提高繼電保護裝置的技術含量，確保配電網絡可以穩定安全運行。要嚴格遵循相關的要求進行安裝、選型和調試，并做好施工和維護過程中的管理工作，通過后臺監控仔細檢查安裝和維護的每一個細節，確保安裝施工的準確無誤，認真細致地做好各項施工環境，并明確每位工作人員的責任與權限，做到合理分工、權責明確，實現各部門的有機協調和配合，共同做好繼電保護裝置的安裝和維護工作。總而言之，只有加強繼電保護調試與安裝過程的監管，才能如期完成施工目標，并維護好各種設備，促進電力系統自動化系統的發展。

3.3 完善線路網絡的安裝，做好電力線路的運行維護

要嚴格管理配電網絡線路的安裝，并做好電力線路和繼電保護的施工驗收，依照相關管理規范做好安全運行管理工作。在具體的驗收過程中，應當根據繼電保護設備的特性做好性能測試，確保各項設備的抗干擾能力和遙控能力都符合電力系統的要求，提高電力系統的安全水平。要根據繼電保護裝置的特征，制定出相匹配的管理方法與操作規范，控制好繼電保護裝置的運行環境，貫徹落實好繼電保護的相關管理制度。對于驗收過程中的相關數據、圖紙和報告書等資料，要進行妥善的保管，做好數據內容的備份，并交由上級主管部門存檔，便于今后的電力系統管理和維護，為今后電力系統的安全管理提供數據支持，起到指導和借鑒作用。根據電力系統的管理制度，加強對工作人員的培訓與教育，通過各種形式的培訓活動提高他們的專業能力與技術水平，使他們能夠熟練掌握各項設備的運行與管理要領，掌握接線的情況和運行要求，及時準確地發現系統中出現的故障，更加準確地對電力設備的運行情況進行預測與分析。

4 結 語

繼電保護安全運行管理是一項復雜的工作，必須要根據配電系統的實際情況，做好繼電保護的控制和管理。要根據繼電保護的相關制度和實際需求制定出詳細的管理和維護測量，做好選型、施工、調試與安裝工作，并做好試運行和維護的保養工作，嚴格管理繼電保護裝置的運行環境，提高繼電保護裝置的安全性與可靠性，為電力系統帶來更大的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1] 陳學建.電力自動化繼電保護相關安全管理問題探析[J].中國電力教育，2013，（17）.