配电网多级继电保护配合技术分析

配电网多级继电保护配合技术分析

麦荣洲

身份证:44068319890428xxxx

摘要：根据资料显示，我国90%以上的配电网停电都是由于输电线路或配电设备故障引起的，而配电网多级继电保护之间配合得当将有效缩小停电范围，更可快速可靠切除故障线路或设备，确保故障设备免于进一步受损坏，进而减少电网经济损失。由此可见，实现配电网多级继电保护配合相当关键，进一步深入探讨和研究这一技术尤显重要。

关键词：配电网；多级继电保护；配合设计；关键技术分析

1目前我国配电网多级继电保护存在的问题

虽然经过多年的发展，我国配电网多级继电保护产品技术已较为先进，各级保护配合整定及运行经验也日臻成熟，但是在实际安装及运行过程中，仍然存在诸多丞待解的问题，具体表现如下：

第一配电网多级继电保护配合核算整定管理指端执行不严。我国配电网改扩建速度较快，相应继电保护核算整定工作难于同步，一方面是责任单位（往往为地方（县级）供电公司）管理不到位，保护装置配置本身存在不匹配情况，另一方面核算人素质不高或责任意识不强，整定核算错误，各级保护定值整定失当，导致经常出现拒跳或越级跳闸情况，进而发生设备绝缘受损或停电范围扩大。

第二，配网改造前期设计工作疏忽，配网继电保护升级改造不到位，虽然配电网升级改造后多分段，多联络接线方式能到某种程度上解决了配电网运行方式灵活选择问题，但因设计原因，配网继电保护配置实现不了多级配合问题，进而影响多级保护选择性及可靠性优点发挥。

第三，配电网多级继电保护装置本身软硬件存在不足，满足不了配电网升级后整定核算要求。当前配电网保护设备生产厂家综合能力参差不齐，部分厂家产品更新能力不足，但常以低价或其他不正当方式获取中标，这种产品运用到升级改造后的配电网必将给运行带来隐患。

第四，受配电网继电保护新装置或运维人员自身业务素质所限，调试质量不过关或运维过程不认真，使配电网多级继电保护新装置调试或检修整定错误，从而影响配电网多级继电保护安全运行。

2、配电网多级继电保护配合关键技术分析

2.1单纯3段式过流保护配合

在我国传统的3段式过流保护中瞬时电流速断保护定值是没有延时的，一般情况下都是根据线路末端最大的三相电流来整定，在校验灵敏度的过程中则往往根据最小的短路电流来进行校验。下列公式中，其中ln表示的是第n级3段式过流保护配合中需要最小馈线的长度。

这个公式中r和x分别表示馈线单位长度电阻和电抗，β则表示各级

瞬时电流速断保护要保护该级馈线段的长度比例，而Xsmax和Xsmin表示的是最大和最小的阻抗值。Ksen表示的是继电保护系统中的灵敏系数，KⅠ和KⅡ表示的是n级继电保护系统在Ⅰ段和Ⅱ段起到保护的保护系数。

n级继电保护装置的优势是能很快分析出短路故障是近区故障还是远区故障，在处理故障中，迅速地切除故障点从而让系统恢复正常，而电流速断定值就需要根据线路末端故障最大的短路电流来整定，同时灵敏度校验根据最小电流校验。通过这样的保护装置，能很大程度上提高3段式过流保护的配合性能。

2.2单纯延时时间级差全配合

单纯延时时间级差全配合也就是3段式过流保护中第三段进行线路保护，如果变电器中的断路器S1、分支断路器以及次分支断路器对Ⅲ段进行保护，就完全可以保护动作时间配合构成3级演示级差保护配合。如果次分支断路器的延时为0秒，那么分支断路器就为T，相对应变电站出现断路器的延时的时间就是分支断路器的2倍，也就是2T。在单纯延时时间级差全配合中主要的优势就是对配网中出现的故障能实现全面配合。如果分支断路器出现故障不会影响主干线供电的效果。但是如果变电站出现短路，就必须瞬时切断供电系统。

2.3单纯延时时间级差部分配合

单纯延时时间级差部分配合也就是当变电站中断路器要采用Ⅰ、Ⅱ段保护，分支采用Ⅲ段保护如果分支断路器的下部分发生两相短路故障，这时分支断路器就和变电站中的断路器S1构成了2级延时差保护配合，将分支断路器和变电站断路器I段保护的延时时间都都设为0秒，可以通过电流定值进行选择跳开分支断路器。单纯延时时间级差部分配合的主要优点就是当断路器配置需要速断保护时，可以瞬间切断近段电路故障，在这一过程中，相关的分支故障不会影响主支断路器。但是单纯延时时间级差部分配合的缺点就是当馈线比较短或者导线截面积比较粗时，部分的分支如果发生故障就会造成越级跳闸的现象。

2.4多段式过流保护与延时时间级差混合

多段式过流保护与延时时间级差混合中主干线采用Ⅰ、Ⅱ共同保护，分支和次分支通常采用Ⅲ段保护。主干线I段保护主干线主线，当主干线故障时瞬时切断故障，而通过II段与分支和次分支进行时间差配合，完成与分支和次分支发生故障时选择性切除，从而完成保证供电系统正常运行的任务。

3、多级继电保护配合关键技术在电网中应用

广东某村应用的是10KV配电线路接线图，相关接线图如图1所示：

为了展示本文论述方法的可行性，对某村的继电保护配置进行2种情况的分析。

3.1变电站断路器Ⅰ段延允许延时

根据以上论述的方法，在某村的继电保护配置选择多段式过流保护与延时时间级差混合，通过调查分析主干线1可以分配3级正向保护，也就是图4中的A、B、C，延伸到主干线3就可以设置附加级反向保护1级，可以设置在K上，而主干线3也可以配置3级正向保护，选择I、J、K配置，如果延伸到主干线1中也可以设置附加级反向保护1级。可以选择配置在L上。

3.2变电站断路器Ⅰ段不允许延时

通过上述的阐述，当变电站断路器Ⅰ不允许延时选择多段式过流保护与延时时间级差混合比较合理，通过分析电路可以知道，主干线1选项Ⅰ配置为3级正向保护，在配置过程中选择A、B’、C’，延伸到主干线3可设置附加级反向保护1级。

4结束语

综上所述，如果供电半径较长的配电线路，短路电流水平差异比较明显就可以选择多段式过流保护与延时时间级差混合配合。本文通过四种配电模式的论述，希望对我国配电网多级继电保护配合有一定的帮助。

参考文献

[1]刘健.配电网故障处理研究进展[J].供用电.[2]刘健,刘超,张小庆,张志华.配电网多级继电保护配合的关键技

术研究[J].电力系统保护与控制.

[3]刘健,刘超,张小庆,张志华.配电网继电保护配置模式及选择原则[J].电力建设.

[4]刘健,刘超,张小庆,张志华.配电网多级继电保护配合的关键技术研究[J].电力系统保护与控制.