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1、基于配电网继电保护中的自动化应用福建省南安市电力有限责任公司梁炳河摘要:本文主要阐述了中低压配电网线路常用的电流保护在实际中的应用，并对引入DG后如何实现自动隔离故障、快速恢复供电的馈线自动化进行了探讨。关键词:电流保护；断路器；重合器；继电保护；分断器1、前言目前,我国的中低压配网大多是单侧电源、辐射型配电网络,以某供电局为例,所有10kV馈线均由35~220kV变电站的10kV母线送出,大部分馈线都属于直接向用户供电的终端线路(见图1的L1和L3),只有部分10kV馈线通过其他变电所10kV母线转供其他10kV终
2、端线路,属非终端线路(见图1的L2)。线路故障依靠继电保护装置断开故障线路。保护装置装设在变电站内靠近母线的馈线断路器处,一旦启动整条线路停电。为了能够自动隔离故障区段,快速恢复对非故障区段的供电,配电网络经常采用基于重合器、分断器、熔断器等自动化电器与电流保护配合组成的馈线保护。近年来，配网自动化技术应用FTU与电流保护配合实现馈线保护自动化。实际运行中,由于用户负荷多样化，配电网络并不是纯粹的单电源、辐射型网络，引入DG之后,原来的配电网络将不再是纯粹的单电源、辐射型供电网络。此时,若线路发生故障,配电网络中电流
3、保护以及重合闸的动作行为都会受到DG的影响。本文就引入DG后，如何实现馈线保护及其自动化进行探讨。2、基于断路器的三段式电流保护配电网故障线路，保护装置一般配置传统的三段式电流保护,即:瞬时电流速断保护、定时限电流速断保护和过电流保护。其中,瞬时电流速断保护按照躲过线路末端故障产生的最大三相短路电流的方法整定,不能保护线路全长;定时限电流速断保护按照线路末端故障有灵敏度并与相邻线路的瞬时电流速断保护配合的方法整定,能够保护本线路全长;过电流保护按照躲线路最大负荷电流并与相邻线路的过电流保护配合的方法整定,作相邻线路保
4、护的远后备,能够保护相邻线路的全长。除此之外,对非全电缆线路,配置三相一次重合闸,保证在馈线发生瞬时性故障时,快速恢复供电。对于不存在与相邻线路配合问题的终端线路,为简化保护配置,一般采用瞬时电流速断保护加过电流保护组成的二段式保护,再配以三相一次重合闸(前加速)的保护方式,其中电流速断保护按照线路末端故障有灵敏度的方法整定,能够保护全线。2.1引入DG对电流保护的影响现有配电系统引入DG之后（如图1），若线路发生故障,配电网络中短路电流的大小、流向、分布以及重合闸的动作行为都会受到DG的影响,与DG引入之前有较大不
5、同。分析DG对保护动作行为的影响，主要表现如下：(1)导致本线路保护的灵敏度降低及拒动当DG下游F1点故障时(图1),DG引入之前,故障点的短路电流只由系统提供,DG引入之后,DG和系统都会对故障点提供短路电流,但保护只能感受到系统提供的短路电流,此故障电流比引入DG前小,导致保护的灵敏度降低,严重时甚至拒动。引入DG的容量越大影响越严重。(2)导致本线路保护误动当系统侧F2处或10kV母线其他馈线F3处发生故障时(图1),在DG引入之前,本馈线的保护感受不到故障电流,DG引入之后,相同点故障时,本馈线的保护将感受到
6、DG提供的故障电流由于保护不经方向闭锁,如果该电流足够大,将导致保护误动。(3)导致相邻线路的瞬时速断保护误动,失去选择性当10kV母线其他馈线F3处发生故障时,在DG引入之前,短路电流只由系统流向故障点,D引入之后,DG和系统都会对故障点提供短路电流,此时相邻故障线路的保护感受到的故障电流增大,将可能导致其速断保护躲不开线末故障而误动,从而保护失去选择性。(4)DG可能导致重合闸不成功当DG引入之后,线路两侧连接的是2个电源,重合闸动作前,必须保证DG已停止运行或者已从配网中切除。否则,重合闸时,故障点由于去游离时
7、间不足,电弧可能重燃,使得重合闸不成功。2.2引入DG后的对策因此,针对以上分析，配电网络中引入DG之后，为避免继电保护动作失误，应采取以下措施：⑴必须限制引入DG的容量，防止保护拒动和误动，必要时考虑为电流保护加装方向元件。⑵在DG侧需装设低周、低压解列装置,同时为避免非同期合闸给DG带来致命冲击,系统侧重合闸继电器宜检线路无压,DG侧检同期。3、基于重合器、分断器、熔断器等自动化电器的馈线保护在线路故障时，为了减少停电范围，必须自动隔离故障区段，快速恢复对非故障区段的供电。因此，配电网络常采用基于电流保护与重合器
8、、分断器、熔断器等自动化电器配合的馈线保护自动重合的方式。DG的引入将可能破坏各元件之间的配合,从而影响供电可靠性和供电质量。3.1重合器与分断器之间的配合这种馈线自动化保护方案,利用了重合器在线路故障时能够重合的功能,分断器能够记忆重合器分闸次数,并在达到预先整定动作次数后自动分闸并闭锁在分闸状态,实现了对线路故障区段的隔离。重合器与分断器配
