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摘要：科技的发展使电子信息技术逐渐运用到各行各业。将电子信息技术应用到电网管理领域能够促使我国的电网呈智能化发展。要想保证电网的良好运行就必须对电网的关键环节进行管理。配电自动化和继电保护是我国电网管理的重要环节，关系着电网能否运行良好的重要组成部分之一。因此在实际工作中加强配电自动化管理对电网正常运行起到至关重要的作用。本文将就继电保护和配电自动化配合的配电网故障处理方法进行浅析。
关键词：配电自动化；机电保护；配电网；馈线开关
我国的电网系统由于科技的推动逐渐走向智能化的发展趋势，电网的智能化使我国电网的输电和分电的能力进一步加强，确保了我国生活、经济生产用电的稳定。配电自动化是保证电网工作良好的重要环节，因此及时处理好配电网的故障是非常有必要的。本文将从继电保护和配电自动化协作的角度浅析配电网故障处理的方法。
一、配电网故障处理的现状
目前有些企业往往利用断路器作为阻止整条线路故障的方法。理论上如果线路的一点发生故障，则在其上部的断路器可以断掉电流，就可以将发生故障的范围限制在一定范围内，避免因断电不及时造成整条线路出现问题。然而实际工作中，由于各级开关设计不当，这些混合的开关无法有效配合造成越级跳闸的问题。同时断闸后也无法对故障类型进行有效的确定。有些企业考虑到这些问题，在设计时往往采用负荷开关的方法避免越级跳闸的问题，并为判断故障类型提供了便利。但是这两种方法都是采用整条线路断电的方式来处理故障，因此会对用户生产、生活有所影响。如今，电网技术的发展故障大多发生在支干线路上，利用设备将配电线路路和用户线路隔开，避免因用户线路的故障影响到配电线路。解决上述问题的关键点就是继电保护和配电自动化进行协调配合。
二、配电网自动化和继电保护的原理依据
所谓的继电保护指的是当电网线路发生故障时利用保护设备将发生故障的区域和整个系统隔离或者发出警报由人工解决，使故障的影响范围降低到最小或者及时对其进行处理。
由于农村和城市的线路明显存在差异，因此在处理线路故障的方法上也略有不同。由于农村的配电线路供电的范围广和分段数少，故发生线路故障时，如果故障处上段线路的开关电流断路情况明显不同时，可以根据实际情况切断故障实现继电保护。如果供电范围较小或者线路分段数较多的供电线路发生故障，由于故障点上段线路开关的短路电流量差别较小，利用保护设备对线路断电进行延时，从而进行故障处理。
三、多等级级差配合的方法
在进行电路设计时，变电站的出线开关（规格为10KV）和支线开关（规格为10KV）需要进行不同的设计，其设计的关键点是动作延时的设定。由于短路电流会对整个供电系统产生影响因此需要将变压器低压线路的出现开关动作延时设定在半秒内，即对保证过流保护的时间进行设定。同时在这半秒内应该合理、科学地安排多级级差的延时动作。
机械时间为大约为30毫秒、熄灭电弧的时间大约为10毫秒、保护响应时间大约为30毫秒是现在馈线开关的特点，因此馈线开关的动作延时应设置为0秒，切断故障产生电流的时间应设置在100毫秒内。如果要在支线线路设置熔断器就必须考虑到主干线路和支干线路励磁涌流的不同。由于支干线路励磁涌流较主线路小，因此可以根据实际情况增加脱扣电流值，可以不用设置延时动作。配电自动化的线路上最好不要采用熔断器，因为熔断器会切断故障，需要人工操作将线路恢复到原样，因而增加了故障处理时间。因此两级级差的配合方法一般采用将出现开关的动作延时设定在200毫秒用于保护线路，馈线开关的动作延时设定在250毫秒用于保护线路。
三级级差的配合方法，可以应用永磁操动机构，同时可采用无触点这一驱动技术，在两者的相互配合下，能够提升工作效率，缩短工作时间。前者主要是设计出工作参数，在其配合之下，分闸时间能够达到10毫秒左右。而后者主要是运用电子式分合闸来对电路进行驱动，保证其分合闸时产生的延时不超过1毫秒。此外，还可以采用快速保护算法，其优势在于能够迅速判断故障位置，时间为10毫秒左右。综合上述几种技术，对断路器进行及时保护，能够在30毫秒内切除出现故障的电流。若在设置参数时，将馈线开关的保护动作延时设为0毫秒，那亦可在30毫秒内将出现故障的电流及时切除。然而，时间裕度是需要考虑的，因此上一级的馈线开关保护动作延时可以设在100到150毫秒之间，而变电站10千伏的出线开关保护动作延时则可以设在250到300毫秒之间，与变电站变压器一侧的低压开关的级差在200到250毫秒之间，这样能够保证其选择性，从而使三级级差之间的配合和保护能够得以实现。
四、继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方法
（一）多级级差配合处理的措施
为了实现对配电网的故障处理的高效率，在设定保护措施时可以利用两级级差进行配合。在设置上以下述方法作为可行方案：负荷开关用于主干线路的馈线开关，断路器普遍采用于支线开关、出线开关（变电站）、用户开关。在变电站的出线开关的断路器动作延时设计上延时动作时间设定在200毫秒，用户支线的断路开关动作延时设计为0秒。一旦用户或者支线线路发生故障，断路器在不切断整个线路电源的前提下可以有效将支线好用户线路切断，可以使停电的范围降到最低。同时这种方法可以有效判断故障的类型并能使故障处理的程序简单化。由于负荷开关比断路开关成本低，这种设计可以有效降低工程成本。
如果主干线路发生故障，分析主干线路的类型然后集中处理故障。主干线类型为全架空馈线时，可以先将出线电路电源切断，在半秒钟后将此线路再连通。通过判断线路是否能重新连通判断故障的轻重程度。瞬间故障则电流能顺利连通，永久性故障则电流不能重新连通。最后再根据故障轻重程度处理问题。主干线路的类型为全电缆线时，只要发生严重的故障就需要切断出线线路电源。分支线路出现故障时应该根据故障区域切断电源，分支线路属于架空线路类型时可以再次连通线路判断故障的轻重程度。短时间故障则电流可以再次连接上，严重故障则电流无法再次连通。
前文中已经说明三级级差往往采用永磁操动结构，将出现线路开关、分支线路开关、用户线路开关延时动作设置为三个级别，这样当出现故障时可以参考二级级差保护处理故障的方法。
（二）新技术与多级级差的配合措施
这里的新技术指的是电压时间型馈线技术，它将重合器与时间型分段器进行有机结合来处理故障的新技术。它的特点在于将故障和正常的线路隔离开来并能恢复区域内整个线路的故障。然而这个技术存在缺陷，即分支线路断电则出现线路断电，致使整条线路都会停电，因此需要把这个技术和多级级差相配合。主干线路采用电压时间型分段器，而分支和用户线路则设置为延时动作为半秒钟的断路器。
结语
配电网中出现的故障要根据实际情况采取维修方法，因此不仅需要对故障处理方法进行研究，还应该大力培养相关人才，使故障处理效率大幅度的提高。
参考文献
[1]刘健，张志华，张小庆.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].电力系统保护与控制，2011
[2]张志华.配电网继电保护配合与故障处理关键技术研究[D].西安：西安科技大学，2012.
[3]蒋秀玲.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].科技创业月刊，2012（12）
[4]罗平. 继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].中国新技术新产品，2013（1）
[5]倪颋，赵阔，刘钊.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理探讨[J].机电信息，2013（30）
关键词：配电自动化；机电保护；配电网；馈线开关
我国的电网系统由于科技的推动逐渐走向智能化的发展趋势，电网的智能化使我国电网的输电和分电的能力进一步加强，确保了我国生活、经济生产用电的稳定。配电自动化是保证电网工作良好的重要环节，因此及时处理好配电网的故障是非常有必要的。本文将从继电保护和配电自动化协作的角度浅析配电网故障处理的方法。
一、配电网故障处理的现状
目前有些企业往往利用断路器作为阻止整条线路故障的方法。理论上如果线路的一点发生故障，则在其上部的断路器可以断掉电流，就可以将发生故障的范围限制在一定范围内，避免因断电不及时造成整条线路出现问题。然而实际工作中，由于各级开关设计不当，这些混合的开关无法有效配合造成越级跳闸的问题。同时断闸后也无法对故障类型进行有效的确定。有些企业考虑到这些问题，在设计时往往采用负荷开关的方法避免越级跳闸的问题，并为判断故障类型提供了便利。但是这两种方法都是采用整条线路断电的方式来处理故障，因此会对用户生产、生活有所影响。如今，电网技术的发展故障大多发生在支干线路上，利用设备将配电线路路和用户线路隔开，避免因用户线路的故障影响到配电线路。解决上述问题的关键点就是继电保护和配电自动化进行协调配合。
二、配电网自动化和继电保护的原理依据
所谓的继电保护指的是当电网线路发生故障时利用保护设备将发生故障的区域和整个系统隔离或者发出警报由人工解决，使故障的影响范围降低到最小或者及时对其进行处理。
由于农村和城市的线路明显存在差异，因此在处理线路故障的方法上也略有不同。由于农村的配电线路供电的范围广和分段数少，故发生线路故障时，如果故障处上段线路的开关电流断路情况明显不同时，可以根据实际情况切断故障实现继电保护。如果供电范围较小或者线路分段数较多的供电线路发生故障，由于故障点上段线路开关的短路电流量差别较小，利用保护设备对线路断电进行延时，从而进行故障处理。
三、多等级级差配合的方法
在进行电路设计时，变电站的出线开关（规格为10KV）和支线开关（规格为10KV）需要进行不同的设计，其设计的关键点是动作延时的设定。由于短路电流会对整个供电系统产生影响因此需要将变压器低压线路的出现开关动作延时设定在半秒内，即对保证过流保护的时间进行设定。同时在这半秒内应该合理、科学地安排多级级差的延时动作。
机械时间为大约为30毫秒、熄灭电弧的时间大约为10毫秒、保护响应时间大约为30毫秒是现在馈线开关的特点，因此馈线开关的动作延时应设置为0秒，切断故障产生电流的时间应设置在100毫秒内。如果要在支线线路设置熔断器就必须考虑到主干线路和支干线路励磁涌流的不同。由于支干线路励磁涌流较主线路小，因此可以根据实际情况增加脱扣电流值，可以不用设置延时动作。配电自动化的线路上最好不要采用熔断器，因为熔断器会切断故障，需要人工操作将线路恢复到原样，因而增加了故障处理时间。因此两级级差的配合方法一般采用将出现开关的动作延时设定在200毫秒用于保护线路，馈线开关的动作延时设定在250毫秒用于保护线路。
三级级差的配合方法，可以应用永磁操动机构，同时可采用无触点这一驱动技术，在两者的相互配合下，能够提升工作效率，缩短工作时间。前者主要是设计出工作参数，在其配合之下，分闸时间能够达到10毫秒左右。而后者主要是运用电子式分合闸来对电路进行驱动，保证其分合闸时产生的延时不超过1毫秒。此外，还可以采用快速保护算法，其优势在于能够迅速判断故障位置，时间为10毫秒左右。综合上述几种技术，对断路器进行及时保护，能够在30毫秒内切除出现故障的电流。若在设置参数时，将馈线开关的保护动作延时设为0毫秒，那亦可在30毫秒内将出现故障的电流及时切除。然而，时间裕度是需要考虑的，因此上一级的馈线开关保护动作延时可以设在100到150毫秒之间，而变电站10千伏的出线开关保护动作延时则可以设在250到300毫秒之间，与变电站变压器一侧的低压开关的级差在200到250毫秒之间，这样能够保证其选择性，从而使三级级差之间的配合和保护能够得以实现。
四、继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方法
（一）多级级差配合处理的措施
为了实现对配电网的故障处理的高效率，在设定保护措施时可以利用两级级差进行配合。在设置上以下述方法作为可行方案：负荷开关用于主干线路的馈线开关，断路器普遍采用于支线开关、出线开关（变电站）、用户开关。在变电站的出线开关的断路器动作延时设计上延时动作时间设定在200毫秒，用户支线的断路开关动作延时设计为0秒。一旦用户或者支线线路发生故障，断路器在不切断整个线路电源的前提下可以有效将支线好用户线路切断，可以使停电的范围降到最低。同时这种方法可以有效判断故障的类型并能使故障处理的程序简单化。由于负荷开关比断路开关成本低，这种设计可以有效降低工程成本。
如果主干线路发生故障，分析主干线路的类型然后集中处理故障。主干线类型为全架空馈线时，可以先将出线电路电源切断，在半秒钟后将此线路再连通。通过判断线路是否能重新连通判断故障的轻重程度。瞬间故障则电流能顺利连通，永久性故障则电流不能重新连通。最后再根据故障轻重程度处理问题。主干线路的类型为全电缆线时，只要发生严重的故障就需要切断出线线路电源。分支线路出现故障时应该根据故障区域切断电源，分支线路属于架空线路类型时可以再次连通线路判断故障的轻重程度。短时间故障则电流可以再次连接上，严重故障则电流无法再次连通。
前文中已经说明三级级差往往采用永磁操动结构，将出现线路开关、分支线路开关、用户线路开关延时动作设置为三个级别，这样当出现故障时可以参考二级级差保护处理故障的方法。
（二）新技术与多级级差的配合措施
这里的新技术指的是电压时间型馈线技术，它将重合器与时间型分段器进行有机结合来处理故障的新技术。它的特点在于将故障和正常的线路隔离开来并能恢复区域内整个线路的故障。然而这个技术存在缺陷，即分支线路断电则出现线路断电，致使整条线路都会停电，因此需要把这个技术和多级级差相配合。主干线路采用电压时间型分段器，而分支和用户线路则设置为延时动作为半秒钟的断路器。
结语
配电网中出现的故障要根据实际情况采取维修方法，因此不仅需要对故障处理方法进行研究，还应该大力培养相关人才，使故障处理效率大幅度的提高。
参考文献
[1]刘健，张志华，张小庆.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].电力系统保护与控制，2011
[2]张志华.配电网继电保护配合与故障处理关键技术研究[D].西安：西安科技大学，2012.
[3]蒋秀玲.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].科技创业月刊，2012（12）
[4]罗平. 继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].中国新技术新产品，2013（1）
[5]倪颋，赵阔，刘钊.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理探讨[J].机电信息，2013（30）