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摘 要：随着社会对电力的需求逐步扩大，电力行业得到快速发展，配电网络也迎来了前所未有的机遇与挑战，其中多级继电保护配合技术是保障配电网络安全稳定运行的关键。因此，本文从配电网络多级继电保护需遵循的原则出发，简要阐述我国配电网多级继电保护技术的应用现状，随后研究配电网多级保护配合的可行性，进而详细分析多级级差保护与配电自动化配合的故障处理，笔者希望通过本文的理论研究能够对广大实践工作者提供一定的理论支持。
关键词：配电网；多级继电保护配合；关键技术研究
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0073-02
1 引 言
一般而言，配电网络发生的事故大部分都是由于配电设备或配网线路发生故障而造成的，因此，积极应用配电网多级继电保护技术能够有效降低停电事故的概率，同时在事故发生后，还能够及时关闭故障设备，进而尽量降低损失。总之，配电网多级继电保护技术对于配电网络的安全稳定运行具有重要的意义。
2 配电网多级继电保护需遵循的原则
要想有效提升配电网络多级继电保护的性能，配电单位在应用该技术时应严格遵守以下原则：
（1）当按照相关规章中所规定的不需要立刻切断配电网的故障，可以把断路器中的瞬时速断保护改成延时保护；
（2）断路器中应设计弹簧储能结构，这样就可以控制延时时差在0.22～0.31s的时间段内；
（3）要把瞬时速断保护结构安装到变电站的断路器中，同时要保护馈线的电流，进而使得在时间级差延长的情况下，过电流保护能够达到最佳配合。
3 配电网多级继电保护的现状
3.1 相关部门管理水平有待提高
当前我国在配电网多级继电保护方面的理论研究还不够深入，工作水平还有很大提升空间，特别是在管理工作方面，主要有两个方面的不足之处：①制度建设不够健全，现阶段我国配电网多级保护制度还处在初级探索阶段，许多制度没有成型。因此，在配电网多级继电保护配合的过程中，相关单位不仅要及时更新配电网设备，还要积极探索如何加强设备与技术管理，进而促进制度建设；②相关核算人员的专业能力有待提高，在实际工作中，经常会因为核算人员的失误，无法对配电网多级继电保护中各级额定值进行精准核算，进而导致意外断电等不良后果，给电力企业以及广大用户带来损失。
3.2 配电网装置存在不足
随着配电网的快速发展，配电网装置的不足之处也开始逐渐显现出来。目前市场上的配电网保护设备，品类杂多，标准各异，因此难以保证配件的质量，进而无法保障配电网设备的改造升级。如果相关单位不及时予以重视，就必然会影响配电网的正常运转带。
4 配电网多级保护配合的可行性
4.1 基本原理
根据不同的配电线路采用不同的保护方式，大多数农村配电线路的特点都是供电半径长、分段数少且开环运行，这类线路产生故障时，各分段的短路电流均不同，并且短路电流差异较大。这时应采用多级保护配合方式，通常是电流定值与延时级差相互配合快速切除故障线路。而城市配电线路的特点主要是供电半径短且开环运行。针对前述的两种配电线路故障，各分段短路电流的数值基本接近，因此在各分段设定不同的电流定值难以实现保护配电网的目的，这时设定延时时间级差来有选择性地对故障线路进行切除处理最为有效。
4.2 时间级差保护配合的可操作性
对于两级级差的保护配合，通常都要对变电站出线开关与馈线开关设置不同的时间级差。因为短路电流对系统有巨大的冲击，因此为避免此类情况的发生，通常将低压侧母联开关处的最低过流保护动作时间设置为0.5s；为了防止影响上级保护整定值，因此必须在0.5s内设置多级保护延时配合。馈线开关的动作时间通常设定为30～40ms，熄弧的时间为10ms，保护响应的时间为30ms，因此，馈线开关可以设置0s的延时保护跳闸，在100ms内及时切除故障。如果在馈线分支开关或者用户开关内安装熔断器，就能够快速切除故障，但是，又因为熔断器需要人工手动恢复，因此处理瞬时性故障的难度非常大。如果适当考虑时间差，低压侧开关则可以继续保留250～300ms的级差，此时如果对出线开关设置200～250ms的延时，就可以实现两级级差保护配合。
随着永磁操动结构与无触点驱动技术的快速发展，三级级差保护配合可以极大地缩短保护动作的时间。在适度考虑时间差的条件下，变压器低压侧开关可以继续保留200～250ms的时间级差，为上级馈线开关设置100～150ms的延时时间，进而确保实现三级级差保护配合。
5 多级级差保护与配电自动化配合的故障处理
5.1 多级级差保护配置原则
为了实现两级级差保护，在选择线路开关以及配置保护等方面需要严格遵循的基本原则有：①主干馈线开关一般选用负荷开关，这样能够有效保障达到标准；②用户开关与分支开关的标准一般较高，负荷开关就难以满足对应的要求，因此这时需要采用断路器，将其保护动作的延时时间设定为0s；③出线开关标准的要求也比较高，因而也应该采用斷路器，并把延时时间设定在200～250ms之间。
选择两级级差或三级级差保护配合有以下几点优点：①分支或者用户发生故障以后，相应的断路器就会立刻跳闸并切除故障，而出线断路器不会跳闸。②避免造成开关多级跳闸或者越级跳闸的问题，简化故障处理的流程，缩短故障恢复时间。③主干线可以采用负荷开关，进而大大降低工程造价。
5.2 多级级差保护与配电自动化配合的故障处理
5.2.1 处理主干线为全架空馈线的故障
产生馈线故障以后，出线断路器就会跳闸并切除故障，0.5s延时以后，如果断路器自动重合就说明为瞬时性故障，反之就说明为永久性故障。主站根据反馈信息来判断故障位置，并将瞬时性的故障信息实时存入故障记录。 5.2.2 处理主干线为全电缆馈线的故障
这类故障一般是永久性的故障，发生故障以后，变电站断路器就会立刻跳闸切除故障。主站根据反馈收集到故障信息并迅速判断故障的位置，随即遥控故障区域附近的开关分闸隔离故障，同时遥控变电站及时恢复非故障区域的正常供电，并把故障信息实时记录下来。
5.2.3 处理分支线路或用户处发生的故障
发生故障以后，断路器立刻跳闸并切除故障。当跳闸断路器所带的支线为架空线路时，经过0.5s延時以后，断路器会自动重合；当发生的是瞬时性故障时，断路器会立刻自动重合；当发生的是永久性故障时，则不会自动重合。
6 电压时间型馈线与两级级差保护的配合
电压时间型馈线的原理是通过电压时间型分段器与重合器互相配合发挥作用，对产生故障的线路及时切除隔离。这项技术的优点非常多，但是也存在一定的缺点：也就是任何位置产生故障时，都会造成线路断路器跳闸，进而导致大面积停电。这时如果将这一技术与两级级差保护技术配合使用，就可以解决停电范围过大的问题，具体操作方法如下：将重合器的时间设定为200～250ms，将其作为变电站出口的开关；把电压时间型分段器作为馈线的开关，用户分支开关则使用断路器，把动作延时设定为0s，同时配置延时时间为0.5s的一次快速重合闸。
7 结 语
随着人们日常生活质量的不断提高，各个方面对电力的需求也不断提升。这时，配电网对于电力系统的安全稳定运行具有重要的作用，当前我国正在展开新一轮的配电网改造工程，因此相关电力企业应当积极发展多级继电保护配合技术，确保配电网的安全稳定运行，为广大电力用户提供优质的服务。
参考文献
[1]刘 健，刘 超，张小庆，等.配电网继电保护配置模式及选择原则[J].电力建设，2015，36（11）：24～29.
[2]陈静璇.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方法研究[J].科技与创新，2017（16）：45～46.
[3]黄东海.配电自动化与继电保护配合策略研究[J].科技创新与应用，2017（19）：42.
收稿日期：2018-3-24
作者简介：李向新（1982-），男，工程师，硕士研究生，主要从事继电保护技术及电网经济调度工作。
关键词：配电网；多级继电保护配合；关键技术研究
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0073-02
1 引 言
一般而言，配电网络发生的事故大部分都是由于配电设备或配网线路发生故障而造成的，因此，积极应用配电网多级继电保护技术能够有效降低停电事故的概率，同时在事故发生后，还能够及时关闭故障设备，进而尽量降低损失。总之，配电网多级继电保护技术对于配电网络的安全稳定运行具有重要的意义。
2 配电网多级继电保护需遵循的原则
要想有效提升配电网络多级继电保护的性能，配电单位在应用该技术时应严格遵守以下原则：
（1）当按照相关规章中所规定的不需要立刻切断配电网的故障，可以把断路器中的瞬时速断保护改成延时保护；
（2）断路器中应设计弹簧储能结构，这样就可以控制延时时差在0.22～0.31s的时间段内；
（3）要把瞬时速断保护结构安装到变电站的断路器中，同时要保护馈线的电流，进而使得在时间级差延长的情况下，过电流保护能够达到最佳配合。
3 配电网多级继电保护的现状
3.1 相关部门管理水平有待提高
当前我国在配电网多级继电保护方面的理论研究还不够深入，工作水平还有很大提升空间，特别是在管理工作方面，主要有两个方面的不足之处：①制度建设不够健全，现阶段我国配电网多级保护制度还处在初级探索阶段，许多制度没有成型。因此，在配电网多级继电保护配合的过程中，相关单位不仅要及时更新配电网设备，还要积极探索如何加强设备与技术管理，进而促进制度建设；②相关核算人员的专业能力有待提高，在实际工作中，经常会因为核算人员的失误，无法对配电网多级继电保护中各级额定值进行精准核算，进而导致意外断电等不良后果，给电力企业以及广大用户带来损失。
3.2 配电网装置存在不足
随着配电网的快速发展，配电网装置的不足之处也开始逐渐显现出来。目前市场上的配电网保护设备，品类杂多，标准各异，因此难以保证配件的质量，进而无法保障配电网设备的改造升级。如果相关单位不及时予以重视，就必然会影响配电网的正常运转带。
4 配电网多级保护配合的可行性
4.1 基本原理
根据不同的配电线路采用不同的保护方式，大多数农村配电线路的特点都是供电半径长、分段数少且开环运行，这类线路产生故障时，各分段的短路电流均不同，并且短路电流差异较大。这时应采用多级保护配合方式，通常是电流定值与延时级差相互配合快速切除故障线路。而城市配电线路的特点主要是供电半径短且开环运行。针对前述的两种配电线路故障，各分段短路电流的数值基本接近，因此在各分段设定不同的电流定值难以实现保护配电网的目的，这时设定延时时间级差来有选择性地对故障线路进行切除处理最为有效。
4.2 时间级差保护配合的可操作性
对于两级级差的保护配合，通常都要对变电站出线开关与馈线开关设置不同的时间级差。因为短路电流对系统有巨大的冲击，因此为避免此类情况的发生，通常将低压侧母联开关处的最低过流保护动作时间设置为0.5s；为了防止影响上级保护整定值，因此必须在0.5s内设置多级保护延时配合。馈线开关的动作时间通常设定为30～40ms，熄弧的时间为10ms，保护响应的时间为30ms，因此，馈线开关可以设置0s的延时保护跳闸，在100ms内及时切除故障。如果在馈线分支开关或者用户开关内安装熔断器，就能够快速切除故障，但是，又因为熔断器需要人工手动恢复，因此处理瞬时性故障的难度非常大。如果适当考虑时间差，低压侧开关则可以继续保留250～300ms的级差，此时如果对出线开关设置200～250ms的延时，就可以实现两级级差保护配合。
随着永磁操动结构与无触点驱动技术的快速发展，三级级差保护配合可以极大地缩短保护动作的时间。在适度考虑时间差的条件下，变压器低压侧开关可以继续保留200～250ms的时间级差，为上级馈线开关设置100～150ms的延时时间，进而确保实现三级级差保护配合。
5 多级级差保护与配电自动化配合的故障处理
5.1 多级级差保护配置原则
为了实现两级级差保护，在选择线路开关以及配置保护等方面需要严格遵循的基本原则有：①主干馈线开关一般选用负荷开关，这样能够有效保障达到标准；②用户开关与分支开关的标准一般较高，负荷开关就难以满足对应的要求，因此这时需要采用断路器，将其保护动作的延时时间设定为0s；③出线开关标准的要求也比较高，因而也应该采用斷路器，并把延时时间设定在200～250ms之间。
选择两级级差或三级级差保护配合有以下几点优点：①分支或者用户发生故障以后，相应的断路器就会立刻跳闸并切除故障，而出线断路器不会跳闸。②避免造成开关多级跳闸或者越级跳闸的问题，简化故障处理的流程，缩短故障恢复时间。③主干线可以采用负荷开关，进而大大降低工程造价。
5.2 多级级差保护与配电自动化配合的故障处理
5.2.1 处理主干线为全架空馈线的故障
产生馈线故障以后，出线断路器就会跳闸并切除故障，0.5s延时以后，如果断路器自动重合就说明为瞬时性故障，反之就说明为永久性故障。主站根据反馈信息来判断故障位置，并将瞬时性的故障信息实时存入故障记录。 5.2.2 处理主干线为全电缆馈线的故障
这类故障一般是永久性的故障，发生故障以后，变电站断路器就会立刻跳闸切除故障。主站根据反馈收集到故障信息并迅速判断故障的位置，随即遥控故障区域附近的开关分闸隔离故障，同时遥控变电站及时恢复非故障区域的正常供电，并把故障信息实时记录下来。
5.2.3 处理分支线路或用户处发生的故障
发生故障以后，断路器立刻跳闸并切除故障。当跳闸断路器所带的支线为架空线路时，经过0.5s延時以后，断路器会自动重合；当发生的是瞬时性故障时，断路器会立刻自动重合；当发生的是永久性故障时，则不会自动重合。
6 电压时间型馈线与两级级差保护的配合
电压时间型馈线的原理是通过电压时间型分段器与重合器互相配合发挥作用，对产生故障的线路及时切除隔离。这项技术的优点非常多，但是也存在一定的缺点：也就是任何位置产生故障时，都会造成线路断路器跳闸，进而导致大面积停电。这时如果将这一技术与两级级差保护技术配合使用，就可以解决停电范围过大的问题，具体操作方法如下：将重合器的时间设定为200～250ms，将其作为变电站出口的开关；把电压时间型分段器作为馈线的开关，用户分支开关则使用断路器，把动作延时设定为0s，同时配置延时时间为0.5s的一次快速重合闸。
7 结 语
随着人们日常生活质量的不断提高，各个方面对电力的需求也不断提升。这时，配电网对于电力系统的安全稳定运行具有重要的作用，当前我国正在展开新一轮的配电网改造工程，因此相关电力企业应当积极发展多级继电保护配合技术，确保配电网的安全稳定运行，为广大电力用户提供优质的服务。
参考文献
[1]刘 健，刘 超，张小庆，等.配电网继电保护配置模式及选择原则[J].电力建设，2015，36（11）：24～29.
[2]陈静璇.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方法研究[J].科技与创新，2017（16）：45～46.
[3]黄东海.配电自动化与继电保护配合策略研究[J].科技创新与应用，2017（19）：42.
收稿日期：2018-3-24
作者简介：李向新（1982-），男，工程师，硕士研究生，主要从事继电保护技术及电网经济调度工作。