农网配电线路分级保护

农网配电线路分级保护

吴海波

国网内蒙古东部电力有限公司突泉县供电分公司，内蒙古 兴安盟 137500

摘要：现阶段，我国正在全国农村范围内进行农网改造，并且随着农村经济的快速发展与农村居民用电需求的不断提高，对农网改造提出的要求也越来越高。农网配电线路保护是农网改造过程中的关键问题之一，目前需要运用农网配电线路分级保护技术才能够有效满足其要求。农网配电线路分级保护技术与传统的单级保护相比优势十分显著。

关键词：农网配电线路；分级保护

1农网配电线路实行分级保护的重要性

为了确保人们用电过程中的人身安全和保障用电设备的运行安全，降低农网停电事故的影响范围，提高农网供电的可靠性。通过对相关电力技术的研究和分析，也可以发现，农网的安全运行，离不开配电线路的相关分级保护技术与措施。在我国传统电网结构中，农村电网因为经济条件的限制，在配电线路的保护方面，更多采用的是单级保护措施，这种保护措施在对于触电、漏电等现象的发生有一定的保护，但因为农网自然条件的复杂多变以及环境因素、人为因素的影响，也易导致农网出现大面积、长时间停电事故的发生，对农网用电可靠性造成不利的影响，也给人们的生产和生产带来诸多不便。而实行分级保护技术，可以进一步提高农网供电可靠性，提高保护的灵敏性与针对性，也可以对下一级保护起到很好的缓冲作用，降低故障点的影响范围，防止停电现象、跳闸现象的扩大化。

2农网配电线路的保护配置以及原理

农网的配电线路一般都是10KV配电网线路的结构，可分为变电站级、主干线级以及分支线级这三级。变电站级的保护方式在变电站侧配置出线开关；干线级的保护方式在干线配置前端分段开关；分支线级的保护方式在支线路侧设置开关、跌落熔断器以及分支线熔断器。三级配电保护装置的原理可以分为以下三种情形：

（1）10KV配电网线路在在变电站侧配置3段式具有电流保护以及重合闸功能的出线开关。当电流处于不带时限的速断保护，并且被保护侧的线路区域不大的状态时，选用出线开关时不用考虑整定，直接采用限速和过流保护的方式，按照躲过主干线路的末端故障和躲过安装保护的最近位置线路的最大配电变压器的低压端故障来整定，会产生0.2~0.3s的延时效果；当需要过流保护时根据躲过线路的最大负荷进行整定，可以作为远后备，会产生0.5~0.8s的延时效果。为了增加电路的安全可靠性，变电级保护时会在变电站侧的配电线路上配置自动重合功能，当由于开关故障跳闸时，会在一定时间内自动重新闭合。如果整个线路只是瞬时的故障，将会成功重合；如果整个线路是永久性的故障，将会重合失败。

（2）如果发生故障的是10KV配电网的主干线路，那么变电站侧的出现开关将会跳闸，有故障线路的电流会自动切断。所以在主干线路的分段开关可以直接把电流互感器的跳闸线圈进行短接，不必配置保护装置。

（3）10KV配电网的支路涉及范围比较大，出现故障的可能性很大，为了减少故障产生后分支线的停电范围，各个分支线处都需要设置保护装置。一般情况下，设置的配电保护装置分为首端用开关停送电的分支线以及首端用跌落熔断器停送电的分支线两类。

3农网配电线路分级保护技术原则

在我国农网的配电线路中，多是以10KV配电网结构为主导，由变电站级、主干线级和分支线级三部分组成。其中变电站级保护技术是通过变电站侧配置出线开关来实现；主干线级的保护则通过干线配置前端分段开关实现；最后的分支线级的保护技术，则是在支线路侧设置开关、分支线熔断器、跌落熔断器三者来实现的。通过对农网三级配电保护装置的分析可以看出不同部位的保护要求各有不同，因此，在农网配电线路实施分级保护技术时，需要遵循以下原则：需要在农村架空配电线路，针对变压器的出口端采取过流与防雷保护技术措施。如果是农业生产比较集中的用电区域，根据用电状况，采取接地保护、防触电保护和过流保护。为了保证农户用电安全，杜绝触电事故的发生，在用户进线端正应安装过流保护装置。在变压器二次侧出口端，安装相应的过流保护、防雷保护、单相接地等保护装置。

4 农网配电线路分级保护技术的应用分析

4.1 选取农村电网配电线路的保护装置

将分级保护技术应用于农村电网配电线路之中时，为了保障供电的安全性，在实施上一级保护和下一级保护的过程中，应当对各方面的极差加以全面考虑。譬如，针对末端与分支保护技术，倘若是末端出现人身接触、引发触电情况，那么，此阶段所选取的保护装置就必须具备较快的分断速度和较高灵敏度。因此，针对那些只有低电网实施总保护的农网配电线路，则要求所选取的保护装置必须具备较高的灵敏度和较快的选择速度；而倘若用户端发生故障，比如用户的电器线与人或地相互接触、发生触电情况，分支保护装置和末端的数值都已经达到了最大值，此时，则应当启动分级保护装车来对各等级的动作时间与动作电流的数值加以补充；倘若末端的绝缘体水平发生下降、出现漏电情况时，就必须在末端切断电源，可此时切不可启动分支上的保护装置。为了使末端的保护效果得以确保，所选取的保护器的额定电流值必须比分支上的电流值小。

4.2 电力线载波技术分析

继电保护是配电线路中比较传统的技术之一，从该角度分析，配电线路运行过程中实现纵联保护信息交换的最主要的形式就是电力线载波技术。电力线载波技术的综合应用优势在高压系统和超高压系统中表现突出。在中低压系统中，借助电力线载波技术进行纵联保护信号的有效传播时需要注意的问题为：在目前的条件下，中低压线路系统中的分支较多，如果在每个分支都设置接合器设备，会导致投资成本过高；如果不在每个分支都设置接合器设备，则会导致信号衰减。由此可见，电力线载波技术主要适用于没有大量分支的中低压线路系统。

4.3 光纤通道技术分析

在配电线路的运行过程中，部分线路允许采用光纤线路敷设的方式。在光纤线路中采用继电保护时，继电保护的信号传输应尽量在光纤线路传输技术的支持下实现。目前，光纤线路传输技术的应用已经非常普遍，主要是因为此技术在传输中具有大容量、高稳定性的特点，可为多种业务的正常运行提供可靠的技术支持。此外，更重要的一点是，利用光纤通道技术可以缩短传输过程中的动作延时和切换动作延时，这对提升纵联比较式的继电保护作用下的通信信道传输质量有非常大的保障性优势。在配电自动化技术的持续发展过程中，无论是开闭所、开关站，还是环网柜、配电变电站中的关键部件，都可以实现对光纤线路的大范围辐射处理。总而言之，利用光纤通道技术能实现继电保护的可靠性配置和综合性应用。

4.4 专线通道技术分析

从理论上讲，专线通道是为了实现对继电保护信号的可靠性传递而设立的有线通道。在目前的技术支持下，能适应配电线路运行的专线通道类型主要分为3类，分别为双绞线专线、控制电缆专线和同轴电缆专线。从目前的实际应用效果看，专线通道主要适合在被保护线路比较短的继电保护环境中使用。在具体应用中，专线通道技术最突出的特点为能在专线通道中以开关量的形式稳定、可靠地传输信号。该技术最关键的一点在于在通道技术运行正常时，通道发生延时的概率非常低，而在专线长度比较小的情况下，继电保护综合性的可靠程度会明显上升。

结语

高速发展的社会经济在很大程度上推动了农村经济的发展，目前，农村经济正处于快速发展时期，再加上农村生活水平的不断提高，人们对电力的需求量也在日益递增，所以，对农村电网配电线路的结构以及供电安全性也提出越来越高的要求。而为了保障农村供用电的安全性，就必须依据农村电网配电线路的具体状况来采取分级保护。因此，对农村电网配电线路分级保护技术的应用进行分析与探讨具有极其重要的现实意义。

参考文献

[1]朱亚伟,闫子松.农网配电线路分级保护技术研究[J].数码世界,2018(9):104.