《配电网馈线系统保护原理及分析|馈线原理》
摘要：引言配电动化技术是城乡配电改造建设重要技术配电动化包括馈线动化和配电管理系统通信技术是配电动化关键，3基馈线动化馈线保护配电动化包括馈线动化和配电管理系统其馈线动化实现对馈线信息采集和控制也实现了馈线保护，馈线保护发展趋势目前配电动化馈线动化较地实现了馈线保护功能
引言配电动化技术是城乡配电改造建设重要技术配电动化包括馈线动化和配电管理系统通信技术是配电动化关键
目前我国配电动化进行了较多试由配电主、子和馈线终端构成三层结构已得到普遍认可光纤通信作主干通信方式也得到共识
馈线动化实现也完全能够建立光纤通信基础上这使得馈线终端能够快速地彼通信共实现具有更高性能馈线动化功能
二
配电馈线保护技术现状电力系统由发电、输电和配电三部分组成
发电环节保护集元件保护其主要目是确保发电厂发生电气故障将设备损失降
输电保护集输电线路保护其首要目是维护电稳定
配电环节保护集馈线保护上配电不存稳定问题般认馈线故障切除并不严格要是快速
不配电对荷供电可靠性和供电质量要不
许多配电仅是考虑线路故障对售电量影响及配电设备寿命影响尚将配电故障对电力荷(用户)面影响作配电保护目
随着我国济发展电力用户用电依赖性越越强供电可靠性和供电电能质量成配电工作重而配电馈线保护主要作用也成提高供电可靠性和提高电能质量具体包括馈线故障切除、故障隔离和恢复供电
具体实现方式有以下几种传统电流保护电流保护是基继电保护
考虑到济原因配电馈线保护广泛采用电流保护
配电线路般很短由配电不存稳定问题了确保电流保护动作选择性采用配合方式实现全线路保护
常用方式有反限电流保护和三段电流保护其反限电流保护配合特性又分标准反限、非常反限、极端反限和超反限参见式()、()、(3)和()
这类保护整定方便、配合灵活、价格便宜可以包含低电压闭锁或方向闭锁以提高可靠性;增加重合闸功能、低周减功能和电流接地选线功能
电流保护实现配电保护前提是将整条馈线视单元
当馈线故障将整条线路切并不考虑对非故障区域恢复供电这些不利提高供电可靠性
另方面由依赖延实现保护选择性导致某些故障切除偏长影响设备寿命
重合器方式馈线保护实现馈线分段、增加电是提高供电可靠性基础
重合器保护是将馈线故障动限制区段有效方式「参考献」
参见图重合器R位线路首端该馈线由、B、三分段器分四段
当B区段发生故障重合器R动作切除故障、B、分段器失压动断开重合器R延重合分段器电压恢复延合闸
样分段器B电压恢复延合闸
当B合闸故障重合器R再次跳开当重合器二次重合分段器将再次合闸B将动闭锁分闸位置从而实现故障切除、故障隔离及对非故障段恢复供电
目前我国城乡电改造仍有量重合器得到应用这种简单而有效方式能够提高供电可靠性相对传统电流保护有较优势
该方案缺是故障隔离较长多次重合对相关荷有定影响
3基馈线动化馈线保护配电动化包括馈线动化和配电管理系统其馈线动化实现对馈线信息采集和控制也实现了馈线保护
馈线动化核心是通信以通信基础可以实现配电全局性数据采集与控制从而实现配电、配电高级应用()
以地理信息系统(G)平台实现了配电设备管理、图管理而、G和体化则促使配电动化成提供配电保护与监控、配电管理全方位动化运行管理系统
参见图所示系统这种馈线动化基原理如下当开关和开关发生故障(非单相接地)线路出口保护使断路器B动作将故障线路切除装设处检测到故障电流而装设开关处没有故障电流流动化系统将确认该故障发生与遥控跳开和实现故障隔离并遥控合上线路出口断路器合上络开关3完成向非故障区域恢复供电
这种基通信馈线动化方案以集控制核心综合了电流保护、R遥控及重合闸多种方式能够快速切除故障几秒到几十秒实现故障隔离几十秒到几分钟实现恢复供电
该方案是目前配动化主流方案能够将馈线保护集成体化配电监控系统从故障切除、故障隔离、恢复供电方面都有效地提高了供电可靠性
整配电动化可以加装电能质量监测和补偿装置从而全局上实现改善电能质量控制
三
馈线保护发展趋势目前配电动化馈线动化较地实现了馈线保护功能
但是随着配电动化技术发展及实践对配电保护目也要悄然发生变化
初配电保护是以低成电流保护切除馈线故障随着对供电可靠性要提高又出现以低成重合器方式实现故障隔离、恢复供电随着配电动化实施馈线保护体现基远方通信集控制式馈线动化方式
配电动化基础上配电通信得到充分重视成动化核心
目前国主流通信方式是光纤通信具体分光纤环和光纤以太
建立光纤通信基础上馈线保护实现由以下三部分组成)电流保护切除故障;)集式配电主或子遥控实现故障隔离;3)集式配电主或子遥控实现向非故障区域恢复供电
这种实现方式实质上是动装置无选择性动作恢复供电
如能够馈线故障保护动作选择性就可以提高馈线保护性能从而次性地实现故障切除与故障隔离
这要馈线上多保护装置利用快速通信协动作共实现有选择性故障隔离这就是馈线系统保护基思想
四
馈线系统保护基原理基原理馈线系统保护实现前提条件如下)快速通信;)控制对象是断路器;3)终端是保护装置而非高压线路保护高频保护、电流差动保护都是依靠快速通信实现主保护馈线系统保护是多两装置通信基础上实现区域性保护
基原理如下参见图3所示型系统该系统采用断路器作分段开关如图、B、、、、对变电手拉手线路至部分
变电则对应至部分
侧馈线系统保护则控制开关、B、、保护单元R至R7组成
当线路故障发生B区段开关、B处将流故障电流开关处无故障电流
但出现低电压
系统保护将执行步骤保护起动R、R、R3分别起动;保护计算故障区段信息;3相邻保护通信;R、R3动作切除故障;5R重合
如重合成功至9;6R重合故障再跳开;7R3△测得电压恢复通知R合闸;8R合闸恢复段供电至
0;9R3△测得电压恢复R3重合;0故障隔离恢复供电结束
故障区段信息定义故障区段信息如下逻辑表示保护单元测量到故障电流逻辑0表示保护单元测量到故障电流但测量到低电压
当故障发生系统保护各单元向相邻保护单元交换故障区段对保护单元当身故障区段信息与收到故障区段信息异或出口跳闸
了确保故障区段信息识别正确性进行逻辑判断可以增加低压闭锁及功率方向闭锁
3系统保护动作速及其备保护了确保馈线保护可靠性馈线首端R处设限电流保护建议整定0秒即要馈线系统保护00完成故障隔离
保护动作上系统保护能够0识别出故障区段信息并起动通信
光纤通信速很快考虑到重发多帧信息相邻保护单元通信应30完成
断路器动作0~00这样只要通信环节理想即可实现快速保护
馈线系统保护应用前景馈线系统保护很程上沿续了高压线路纵保护基原则
由配电通信条件很可能十分理想
基础上实现馈线保护功能性能提高
馈线系统保护利用通信实现了保护选择性将故障识别、故障隔离、重合闸、恢复故障次性完成具有以下优()快速处理故障不多次重合;()快速切除故障提高了电动机类荷电能质量;(3)直接将故障隔离故障区段不影响非故障区段;()功能完成下放到馈线保护装置无配电主、子配合
四
系统保护展望继电保护发展历了电磁型、晶体管型、集成电路型和微机型
微机保护拥有很强计算能力也具有很强通信能力
通信技术尤其是快速通信技术发展和普及也推动了继电保护发展
系统保护就是基快速通信由多位不位置保护装置共构成区域行广义保护
电流保护、距离保护及主设备保护都是采集就地信息利用局部电气量完成故障就地切除
线路纵保护则是利用通信完成两故障信息交换进行处异地两装置协动作
近年出现分布式母差保护则是利用快速通信络实现多装置快速协动作如由位广域电不变电保护装置共构成协保护则很可能将继电保护应用围提高到新层次
这种协保护不仅可以改进保护配合共实现性能更理想保护而且可以演生基继电保护相角测量稳定监控协系统基继电保护高精多端故障测距以及基继电保护电力系统动态模型及动态程分析等应用领域
目前输电已出现了基G动态稳定系统和分散式行波测距系统
配电伴随贼配电动化开展
配电馈线系统保护有可能率先得到应用
五
结论建立快速通信基础上系统保护是继电保护发展方向
随着配电改造深入及配电动化技术发展系统保护技术可能配电率先得以应用
讨论了配电馈线保护发展程提出了建立配电动化和光纤通信基础上馈线系统保护新原理这种新原理能够进步提高供电可靠性
系统保护分布式功能也将提高配电动化主及子性能是种极具前途馈线动化新原理。