配电网馈线系统保护原理及分析-最新范文
(完整版)配电网馈线系统保护原理及分析
摘要：馈线自动化是配电自动化的主要功能之一。
该文针对中国配电自动化的实施情况，讨论了馈线保护技术的现状及发展，提出了建立在光纤快速通信基础上的配电网馈线系统保护的新原理和新概念。
馈线系统保护充分吸取了高压线路纵联保护的特点，利用馈线保护装置之间的快速通信，一次性地实现对馈线故障的故障隔离、重合闸、恢复供电功能，将馈线自动化的实现方式从集中监控模式发展为分布式保护模式，从而提高了配电自动化的整体功能。
关键词：系统保护；配电自动化；馈线自动化1 引言配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术。
配电自动化主要包括馈线自动化和配电管理系统。
通信技术是配电自动化的关键。
目前，我国配电自动化进行了较多试点，由配电主站、子站和馈线终端构成的3层结构已得到普遍认可[1]。
光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。
馈线自动化的实现也完全能够建立在光纤通信的基础上，这使得馈线终端能够快速地彼此进行通信，共同实现具有更高性能的馈线自动化功能。
2 配电网馈线保护的技术现状电力系统由发电、输电和配电3部分组成。
发电环节的保护集中在元件保护，主要目的是确保发电厂当发生电气故障时将设备遭受的损失降到最小。
输电网的保护集中在对输电线路的保护，其首要目的是维护电网的稳定。
配电环节的保护集中在馈线保护上。
配电网不存在稳定问题，一般认为馈线故障的切除并不严格要求是快速的。
不同的配电网对负荷供电可靠性和供电质量的要求是不同的。
许多配电网仅是考虑线路故障对售电量的影响及对配电设备寿命的影响，尚未将配电网故障对电力负荷（用户）的负面影响作为配电网保护的目的。
随着我国经济的发展，电力用户对电能的依赖性越来越大，提高供电可靠性和改善供电电能质量已成为配电网的工作重点。
而配电网馈线保护的主要作用也体现在提高供电可靠性上，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。
（1）传统的电流保护过电流保护是最基本的继电保护之一。
配电网馈线系统保护原理及分析
配电网馈线系统保护原理及分析【摘要】配电网馈线系统是电力系统中非常重要的部分，对其进行保护至关重要。
本文首先介绍了配电网馈线系统保护的原理，包括过电流保护、短路保护等。
然后对配电网馈线系统的保护进行了深入分析，探讨了各种可能的故障情况和应对措施。
通过本文的学习，读者可以更加深入地了解配电网馈线系统的保护机制，并掌握如何应对各种故障情况。
在将对整篇文章进行总结，并指出配电网馈线系统保护的重要性。
本文将有助于电力系统相关人员更好地了解和应用配电网馈线系统保护原理，提高电力系统的可靠性和安全性。
【关键词】配电网、馈线系统、保护原理、保护分析、引言、结论1. 引言1.1 引言配电网馈线系统保护原理及分析配电网馈线系统作为电力系统中至关重要的组成部分，其稳定运行对于维护电网安全和可靠性至关重要。
在配电网中，馈线系统起着承载电能输送和供电功能的作用，因此其保护措施显得尤为重要。
本文将就配电网馈线系统的保护原理和保护分析进行详细探讨。
配电网馈线系统的保护原理主要包括保护动作原则、保护动作方式和保护动作逻辑等方面。
保护动作原则是指在电力系统发生故障时，保护设备应根据特定的动作原则实施保护动作，以快速隔离故障区域，保护系统内部设备和人员的安全。
保护动作方式包括电压保护、电流保护、距离保护等多种方式，根据具体的系统要求和故障情况选择合适的保护方式。
保护动作逻辑是指保护设备根据预先设定的逻辑关系，判断故障类型和位置，并进行相应的保护动作。
对配电网馈线系统的保护进行分析，需要考虑系统的拓扑结构、负荷特性、故障特性等因素。
首先需要确定系统的基本参数和特性，包括馈线长度、负载类型、故障类型等。
然后根据系统的运行情况和故障情况，进行保护策略的制定和分析，确保系统在发生故障时能够及时准确地实施保护措施。
同时还需要考虑保护设备的灵敏度和可靠性，以确保保护装置在各种环境条件下都能够正常工作。
结论配电网馈线系统的保护是保障电网安全运行和系统可靠性的重要手段，只有科学合理地设计和运行保护系统，才能有效地保护电力系统设备和人员的安全。
配电网馈线自动化技术分析
配电网馈线自动化技术分析随着电力系统的发展和智能化水平的提升，配电网馈线自动化技术逐渐成为电力行业的热点话题。
馈线自动化技术是指利用先进的电力设备、智能化系统和通信技术，对配电网中的馈线进行实时监测、分析和控制，以提高配电网的可靠性、安全性和经济性。
本文将对配电网馈线自动化技术进行深入分析，从技术原理、功能特点、应用案例等方面展开讨论。
一、技术原理配电网馈线自动化技术是基于先进的智能终端设备和通信网络构建的智能化配电系统。
其主要包括以下几个方面的技术原理：1. 智能终端设备：配电网馈线自动化系统需要利用先进的智能终端设备，如智能开关、智能保护装置、智能电能表等，实现对配电网设备状态的检测、监视、保护和控制。
这些智能终端设备具有高精度、高稳定性、快速响应等特点，能够实时采集电力系统数据，为系统的自动化运行提供可靠的数据支持。
2. 通信网络：配电网馈线自动化系统需要建立可靠的通信网络，将各个智能终端设备连接在一起，实现数据的互联互通。
通信网络可以采用有线通信、无线通信等多种技术手段，满足不同环境下的通信需求，确保系统的稳定性和可靠性。
3. 智能控制系统：配电网馈线自动化系统需要配备智能控制系统，利用先进的控制算法和逻辑判定，实现对配电网设备的自动化控制。
智能控制系统能够根据系统状态实时调整操作策略，提高系统的运行效率和安全性。
以上几个方面的技术原理共同构成了配电网馈线自动化技术的核心内容，为电力系统的智能化运行提供了重要的技术支持。
二、功能特点配电网馈线自动化技术具有以下几个主要的功能特点：1. 实时监测与控制：配电网馈线自动化技术能够实时监测配电网设备的运行状态和负荷情况，及时发现故障和异常情况，并采取相应的控制措施，保障系统的安全稳定运行。
2. 智能化分析与判断：配电网馈线自动化技术能够通过智能分析和判断技术，对电力系统的运行情况进行实时评估和分析，为系统的运行优化提供决策支持。
3. 快速故障定位与恢复：配电网馈线自动化技术能够快速定位故障点，并自动切除故障区域，实现自动化的故障恢复，缩短故障处理时间，提高系统的可靠性和供电质量。
配电网馈线系统保护原理及分析馈线原理
《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。
配电网馈线自动化技术分析
配电网馈线自动化技术分析
配电网馈线自动化技术是一种新型的电力系统运行监控、设备控制和自动化调节技术，它是通过现代化的电力通信和自动控制技术来实现对配电网馈线的精确监控和控制，从而
实现对配电系统的智能化升级。
目前，配电网馈线自动化技术主要采用网络技术和计算机控制技术，通过大量的传感
器和智能装置对馈线系统中的设备进行实时监测，并采集电量、电压、电流、功率等关键
数据。
同时，系统还采用分布式控制和智能分析技术，通过对数据的分析和处理，实现对
配电网馈线的智能化控制和管理。
具体来讲，配电网馈线自动化技术主要包括以下方面：
1. 遥测、遥信、遥控系统
这是配电网馈线自动化技术的核心系统，它通过网络技术和计算机控制技术实现远程
监测、控制、调节和保护。
主要包括遥测设备、遥信设备、遥控设备和操作终端等。
2. 配电控制中心
配电控制中心是对配电网馈线自动化技术实现的集中控制中心，它能够实时监测、控
制和管理整个配电系统。
主要包括监测、控制、通讯、数据采集和处理等功能。
3. 智能配电网馈线自动化装置
智能配电网馈线自动化装置是一种新型的智能化管理工具，它采用人工智能、云计算、大数据等先进技术，实现对配电网馈线的自动化控制和管理。
具有电力设备自动诊断、无
缝切换、故障检测等功能。
4. 智能分析系统
智能分析系统主要是利用大数据技术和机器学习算法实现对配电网馈线数据的智能分
析和处理，通常包括配电网馈线数据采集、质量分析、性能优化等功能。
总之，配电网馈线自动化技术是电力系统智能化升级的一个重要方向，它将会对未来
的电力系统发展带来深刻的影响。
配电网馈线自动化技术及其应用
配电网馈线自动化技术及其应用随着社会的发展和电力需求的增长，配电网的稳定和安全变得越来越重要。
而随着科技的发展，配电网馈线自动化技术应运而生，并被广泛应用于实际生产中。
本文将从配电网馈线自动化技术的原理、特点、应用以及未来发展趋势等方面进行详细介绍。
一、配电网馈线自动化技术的原理配电网馈线自动化技术主要是通过对配电网的监测、继电保护、远动管理等方面进行自动化改造，以实现对配电网的智能化控制和管理。
其原理主要包括对配电网各环节的监测和控制，确保配电网各个环节的安全运行。
配电网馈线自动化技术的原理可以简单概括为：通过监测系统对配电网的工作状态进行实时监测，当出现故障或异常情况时，通过自动化系统进行快速处置，保证配电网的安全稳定运行。
1.智能化管理：配电网馈线自动化技术采用先进的监测系统和自动化设备，能够实现对配电网各个环节的实时监测和智能化管理，大大提高了配电网的运行效率和稳定性。
2.快速响应：配电网馈线自动化技术能够实现对配电网故障的快速识别和处理，大大缩短了故障处理时间，提高了配电网的可靠性和稳定性。
3.灵活性：配电网馈线自动化技术可以根据不同的配电网需求进行灵活配置，适应不同类型的配电网和不同工作环境的需求。
4.节能环保：配电网馈线自动化技术能够提高配电网的运行效率，减少能源消耗，从而达到节能环保的效果。
随着科技的不断发展和配电网的不断完善，配电网馈线自动化技术也在不断创新和发展。
未来，配电网馈线自动化技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 人工智能技术的应用：未来，随着人工智能技术的发展，配电网馈线自动化技术将更加智能化，能够实现对配电网的智能化管理和控制。
3. 全面覆盖：未来，随着配电网馈线自动化技术的不断完善，将实现对配电网的全面覆盖，提高了配电网的整体运行效率和安全稳定性。
随着配电网馈线自动化技术的不断创新和发展，将为配电网的安全稳定运行提供更强有力的保障，有利于推动配电网的智能化管理和控制，提高配电网的整体运行效率和可靠性。
配电网馈线自动化技术及其应用
配电网馈线自动化技术及其应用随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，对电力供应的需求越来越大。
传统的电力配网往往存在着很多问题，如配电网故障率高、供电可靠性低、故障定位时间长等。
为了解决传统电网存在的问题，提高供电可靠性和维护效率，配电网馈线自动化技术应运而生。
本文将从配电网馈线自动化技术的基本原理、应用现状和发展趋势等方面进行探讨。
一、配电网馈线自动化技术的基本原理配电网馈线自动化技术是指通过先进的通信、计算机、自动控制等技术手段，实现对配电网馈线设备的监测、控制、故障定位和恢复等操作，从而提高配电网的供电可靠性和投资效益。
1.监测和控制功能馈线自动化系统通过安装传感器和智能设备，实时监测馈线设备的运行状态和电气参数。
一旦发现异常情况，系统即可自动进行相应控制操作，例如切换负载、故障分段隔离、跳闸刀闸等，保证配电网的正常运行。
2.故障定位和恢复功能当馈线设备发生故障时，自动化系统可以通过故障信号定位、智能分析等手段，快速准确地确定故障位置，并自动进行分段隔离和恢复操作，缩短供电中断时间，提高供电可靠性。
3.智能控制和运维管理馈线自动化系统可以通过先进的计算机和通信技术，实现对配电网设备的智能控制和运维管理，提高管理效率和节约运行成本。
目前，我国城市配电网馈线自动化技术已经得到了广泛应用，取得了明显的效果。
主要体现在以下几个方面：1.设备智能化配电网馈线自动化技术通过引入智能终端设备和传感器，实现对配电设备的实时监测和数据采集，为运维管理提供了有效的数据支持。
2. 运行效率提升通过自动化系统的监控和控制功能，可以降低人工巡检频率，减少了运维成本，提高了运行效率。
3. 供电可靠性提高馈线自动化技术可以实现快速准确的故障定位和恢复，缩短了供电中断时间，提高了供电可靠性。
4. 运维管理智能化通过自动化系统的智能控制和运维管理功能，提高了运维管理的智能化水平，减轻了运维管理人员的工作负担。
5.经济效益突出自动化系统的应用大大提高了供电可靠性，减少了停电损失，增加了经济效益。
配电网馈线体系维护原理及剖析
配电网馈线体系维护原理及剖析配电主动化技能是效劳于城乡配电网改造发明的首要技能，配电主动化包含馈线主动化和配电处理体系，通讯技能是配电主动化的要害。
如今，中国配电主动化进行了较多试点，由配电主站、子站和馈线终端构成的三层构造已得到广泛认可，光纤通讯作为骨干网的通讯办法也得到一同。
馈线主动化的结束也彻底能够树立在光纤通讯的根底上，这使得馈线终端能够活络地互相通讯，一同结束具有更高功用的馈线主动化功用。
二．配电网馈线维护的技能现状电力体系由发电、输电和配电三有些构成。
发电环节的维护会集在元件维护，其首要意图是确保发电厂发作电气缺陷时将设备的扔掉降为最小。
输电网的维护会集在输电线路的维护，其首要意图是维护电网的安稳。
配电环节的维护会集在馈线维护上，配电网不存在安稳疑问，通常以为馈线缺陷的切除并不严峻恳求是活络的。
纷歧样的配电网对负荷供电牢靠性和供电质量恳求纷歧样。
很多配电网仅是思考线路缺陷对售电量的影响及配电设备寿数的影响，没有将配电网缺陷对电力负荷（用户）的负面影响作为配电网维护的意图。
跟着中国经济的翻开，电力用户用电的依托性越来越强，供电牢靠性和供电电能质骤变成配电网的作业要害，而配电网馈线维护的首要效果也变成跋涉供电牢靠性和跋涉电能质量，详细包含馈线缺陷切除、缺陷阻隔和康复供电。
详细结束办法有以下几种：2.1传统的电流维护过电流维护是最根柢的继电维护之一。
思考到经济要素，配电网馈线维护广泛选用电流维护。
配电线路通常很短，由于配电网不存在安稳疑问，为了确保电流维护动作的挑选性，选用时刻协作的办法结束全线路的维护。
常用的办法有反时限电流维护和三段电流维护，其间反时限电流维护的时刻协作特性又分为规范反时限、十分反时限、极点反时限和超反时限，拜见式（1）、（2）、（3）和（4）。
这类维护整定便当、协作活络、报价廉价，一同能够包含低电压闭锁或方向闭锁，早年进牢靠性；添加重合闸功用、低周减载功用和小电流接地选线功用。
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配电网馈线系统保护原理及分析一引言配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术,配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统,通信技术是配电自动化的关键。
目前,我国配电自动化进行了较多试点,由配电主站、子站和馈线终端构成的三层结构已得到普遍认可,光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。
馈线自动化的实现也完全能够建立在光纤通信的基础上,这使得馈线终端能够快速地彼此通信,共同实现具有更高性能的馈线自动化功能。
二。
配电网馈线保护的技术现状电力系统由发电、输电和配电三部分组成。
发电环节的保护集中在元件保护,其主要目的是确保发电厂发生电气故障时将设备的损失降为最小。
输电网的保护集中在输电线路的保护,其首要目的是维护电网的稳定。
配电环节的保护集中在馈线保护上,配电网不存在稳定问题,一般认为馈线故障的切除并不严格要求是快速的。
不同的配电网对负荷供电可靠性和供电质量要求不同。
许多配电网仅是考虑线路故障对售电量的影响及配电设备寿命的影响,尚未将配电网故障对电力负荷(用户)的负面影响作为配电网保护的目的。
随着我国经济的发展,电力用户用电的依赖性越来越强,供电可靠性和供电电能质量成为配电网的工作重点,而配电网馈线保护的主要作用也成为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：2.1传统的电流保护过电流保护是最基本的继电保护之一。
考虑到经济原因,配电网馈线保护广泛采用电流保护。
配电线路一般很短,由于配电网不存在稳定问题,为了确保电流保护动作的选择性,采用时间配合的方式实现全线路的保护。
常用的方式有反时限电流保护和三段电流保护,其中反时限电流保护的时间配合特性又分为标准反时限、非常反时限、极端反时限和超反时限,参见式(1)、(2)、(3)和(4)。
这类保护整定方便、配合灵活、价格便宜,同时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、低周减载功能和小电流接地选线功能。
电流保护实现配电网保护的前提是将整条馈线视为一个单元。
当馈线故障时,将整条线路切掉,并不考虑对非故障区域的恢复供电,这些不利于提高供电可靠性。
另一方面,由于依赖时间延时实现保护的选择性,导致某些故障的切除时间偏长,影响设备寿命。
2.2重合器方式的馈线保护实现馈线分段、增加电源点是提高供电可靠性的基础。
重合器保护是将馈线故障自动限制在一个区段内的有效方式「参考文献」。
参见图1,重合器R位于线路首端,该馈线由A、B、C三个分段器分为四段。
当AB区段内发生故障F1,重合器R动作切除故障,此后,A、B、C 分段器失压后自动断开,重合器R经延时后重合,分段器A电压恢复后延时合闸。
同样,分段器B电压恢复后延时合闸。
当B合闸于故障后,重合器R再次跳开,当重合器第二次重合后,分段器A将再次合闸,此后B将自动闭锁在分闸位置,从而实现故障切除、故障隔离及对非故障段的恢复供电。
目前在我国城乡电网改造中仍有大量重合器得到应用,这种简单而有效的方式能够提高供电可靠性,相对于传统的电流保护有较大的优势。
该方案的缺点是故障隔离的时间较长,多次重合对相关的负荷有一定影响。
2.3基于馈线自动化的馈线保护配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统,其中馈线自动化实现对馈线信息的采集和控制,同时也实现了馈线保护。
馈线自动化的核心是通信,以通信为基础可以实现配电网全局性的数据采集与控制,从而实现配电SCADA、配电高级应用(PAS)。
同时以地理信息系统(GIS)为平台实现了配电网的设备管理、图资管理,而SCADA、GIS和PAS的一体化则促使配电自动化成为提供配电网保护与监控、配电网管理的全方位自动化运行管理系统。
参见图2所示系统,这种馈线自动化的基本原理如下：当在开关S1和开关S2之间发生故障(非单相接地),线路出口保护使断路器B1动作,将故障线路切除,装设在S1处的FTU 检测到故障电流而装设在开关S2处的FTU没有故障电流流过,此时自动化系统将确认该故障发生在S1与S2之间,遥控跳开S1和S2实现故障隔离并遥控合上线路出口的断路器,最后合上联络开关S3完成向非故障区域的恢复供电。
这种基于通信的馈线自动化方案以集中控制为核心,综合了电流保护、RTU遥控及重合闸的多种方式,能够快速切除故障,在几秒到几十秒的时间内实现故障隔离,在几十秒到几分钟内实现恢复供电。
该方案是目前配网自动化的主流方案,能够将馈线保护集成于一体化的配电网监控系统中,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。
同时,在整个配电自动化中,可以加装电能质量监测和补偿装置,从而在全局上实现改善电能质量的控制。
三。
馈线保护的发展趋势目前,配电自动化中的馈线自动化较好地实现了馈线保护功能。
但是随着配电自动化技术的发展及实践,对配电网保护的目的也要悄然发生变化。
最初的配电网保护是以低成本的电流保护切除馈线故障,随着对供电可靠性要求的提高,又出现以低成本的重合器方式实现故障隔离、恢复供电,随着配电自动化的实施,馈线保护体现为基于远方通信的集中控制式的馈线自动化方式。
在配电自动化的基础上,配电网通信得到充分重视,成本自动化的核心。
目前国内的主流通信方式是光纤通信,具体分为光纤环网和光纤以太网。
建立在光纤通信基础上的馈线保护的实现由以下三部分组成：1)电流保护切除故障;2)集中式的配电主站或子站遥控FTU实现故障隔离;3)集中式的配电主站或子站遥控FTU实现向非故障区域的恢复供电。
这种实现方式实质上是在自动装置无选择性动作后的恢复供电。
如果能够解决馈线故障时保护动作的选择性,就可以大大提高馈线保护的性能,从而一次性地实现故障切除与故障隔离。
这需要馈线上的多个保护装置利用快速通信协同动作,共同实现有选择性的故障隔离,这就是馈线系统保护的基本思想。
四。
馈线系统保护基本原理4.1基本原理馈线系统保护实现的前提条件如下：1)快速通信;2)控制对象是断路器;3)终端是保护装置,而非TTU.在高压线路保护中,高频保护、电流差动保护都是依靠快速通信实现的主保护,馈线系统保护是在多于两个装置之间通信的基础上实现的区域性保护。
基本原理如下：参见图3所示典型系统,该系统采用断路器作为分段开关,如图A、B、C、D、E、F.对于变电站M,手拉手的线路为A至D之间的部分。
变电站N则对应于C至F之间的部分。
N侧的馈线系统保护则控制开关A、B、C、D的保护单元UR1至UR7组成。
当线路故障F1发生在BC区段,开关A、B处将流过故障电流,开关C处无故障电流。
但出现低电压。
此时系统保护将执行步骤：Step1：保护起动,UR1、UR2、UR3分别起动;Step2：保护计算故障区段信息;Step3：相邻保护之间通信;Step4：UR2、UR3动作切除故障;Step5：UR2重合。
如重合成功,转至Step9;Step6：UR2重合于故障,再跳开;Step7：UR3在△T内未测得电压恢复,通知UR4合闸;Step8：UR4合闸,恢复CD段供电,转至Step10;Step9：UR3在△T时间内测得电压恢复,UR3重合;Step10：故障隔离,恢复供电结束。
4.2故障区段信息定义故障区段信息如下：逻辑1：表示保护单元测量到故障电流,逻辑0：表示保护单元未测量到故障电流,但测量到低电压。
当故障发生后,系统保护各单元向相邻保护单元交换故障区段,对于一个保护单元,当本身的故障区段信息与收到的故障区段信息的异或为1时,出口跳闸。
为了确保故障区段信息识别的正确性,在进行逻辑1的判断时,可以增加低压闭锁及功率方向闭锁。
4.3系统保护动作速度及其后备保护为了确保馈线保护的可靠性,在馈线的首端UR1处设限时电流保护,建议整定时间内0.2秒,即要求馈线系统保护在200ms内完成故障隔离。
在保护动作时间上,系统保护能够在20ms内识别出故障区段信息,并起动通信。
光纤通信速度很快,考虑到重发多帧信息,相邻保护单元之间的通信应在30ms内完成。
断路器动作时间为40ms~100ms.这样,只要通信环节理想即可实现快速保护。
4.4馈线系统保护的应用前景馈线系统保护在很大程度上沿续了高压线路纵联保护的基本原则。
由于配电网的通信条件很可能十分理想。
在此基础之上实现的馈线保护功能的性能大大提高。
馈线系统保护利用通信实现了保护的选择性,将故障识别、故障隔离、重合闸、恢复故障一次性完成,具有以下优点：(1)快速处理故障,不需多次重合;(2)快速切除故障,提高了电动机类负荷的电能质量;(3)直接将故障隔离在故障区段,不影响非故障区段;(4)功能完成下放到馈线保护装置,无需配电主站、子站配合。
四。
系统保护展望继电保护的发展经历了电磁型、晶体管型、集成电路型和微机型。
微机保护在拥有很强的计算能力的同时,也具有很强的通信能力。
通信技术,尤其是快速通信技术的发展和普及,也推动了继电保护的发展。
系统保护就是基于快速通信的由多个位于不同位置的保护装置共同构成的区域行广义保护。
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的就地切除。
线路纵联保护则是利用通信完成两点之间的故障信息交换,进行处于异地的两个装置协同动作。
近年来出现的分布式母差保护则是利用快速的通信网络实现多个装置之间的快速协同动作如果由位于广域电网的不同变电站的保护装置共同构成协同保护则很可能将继电保护的应用范围提高到一个新的层次。
这种协同保护不仅可以改进保护间的配合,共同实现性能更理想的保护,而且可以演生于基于继电保护相角测量的稳定监控协系统,基于继电保护的高精度多端故障测距以及基于继电保护的电力系统动态模型及动态过程分析等应用领域。
目前,在输电网中已经出现了基于GPS的动态稳定系统和分散式行波测距系统。
在配电网,伴随贼配电自动化的开展。
配电网馈线系统保护有可能率先得到应用。
五。
结论建立在快速通信基础上的系统保护是继电保护的发展方向之一。
随着配电网改造的深入及配电网自动化技术的发展,系统保护技术可能在配电网中率先得以应用。
本文讨论了配电网馈线保护的发展过程,提出了建立在配电自动化和光纤通信基础之上的馈线系统保护新原理。
这种新原理能够进一步提高供电可靠性。
同时,系统保护分布式的功能也将提高配电自动化的主站及子站的性能,是一种极具前途的馈线自动化新原理。