配电网多级保护技术及其应用

58DISTRIBUTION & UTILIZATION

配电

供用电 2020.04摘要：针对现有配电网保护动作选择性差以及小电流接地故障保护主要依靠人工拉路选线的问题，提出了配电网多级保护方案。相间短路采用出线开关（断路器）、支线开关与分界开关三级电流保护方式；通过提高出线I 段保护电流定值，减少越级跳闸率。小电流接地故障保护采用出线断路器与线路上分段开关、支线开关、分界开关多级配合的保护方案，快速就近切除永久性接地故障。在国网山东省电力公司泰安供电公司建立了多级保护示范工程，实际故障动作结果表明所提出的多级保护方案是技术上可行的，能够有效减小故障停电范围，提高供电安全性与可靠性。

关键词：配电网；继电保护；多级保护；小电流接地系统；单相接地故障；高阻故障中图分类号：TM77 文献标志码：A DOI ：10.ki.1006-6357.2020.04.009

配电网多级保护技术及其应用

刘伟生1,2，王勇2，吴斌3，宫德峰3，吴秋丽3, 徐丙垠4

（1．山东大学电气工程学院，山东济南 250061；2．国网山东省电力公司，山东济南 250001；3．国网山东省电力公司

泰安供电公司，山东泰安 271000；4．山东理工大学智能电网研究院，山东淄博 255049）

［引文信息］刘伟生，王勇，吴斌，等．配电网多级保护技术及其应用［J ］．供用电，2020，37（4）：58-64．

LIU Weisheng ，WANG Yong ，WU Bin ，et al ．Stepped protection for distribution networks ［J ］．Distribution & Utilization ，2020，37（4）：58-64．

0 引言

提高配电网故障处理水平，是提高供电安全性与可靠性、建设一流配电网的重要保障。目前，配电网过电流保护配置与整定不合理，保护动作选择性差，线路下游、支线、用户系统故障时会越级跳闸，造成全线停电。小电流接地系统的单相接地故障（简称接地故障）选线与隔离问题没有得到有效解决，主要依靠人工拉路处理故障，造成非故障线路用户短时停电；系统带接地点长期运行，会引发大面积停电事故，坠地导线与导线碰树故障还会导致人身触电与火灾事故［1-8］

。2017年国家电网有限公司发布的企业标准《配电网技术导则》（Q/GDW 10370—2016），改变了

小电流接地系统单相接地故障下持续运行2h 的传统做法，要求“永久性单相接地故障选线选段、就近快速隔离”，为接地故障处理技术的发展指明了方向。

提高配电网故障处理水平，要充分发挥配电网继电保护的作用。国际上，美国、日本与西欧的一些发达国家，其配电网继电保护的配置与整定比较完善，变电站出线开关（断路器）与线路上分段开关、支线开关、分界开关保护有机配合，能够最大程度地减少故障停电范围［9-14］

。国网山东省电力公司泰安供电公司借鉴国外配电网继电保护的成功经验，运用最新配电网继电保护科

研成果，根据本单位配电网实际，提出了小电流接地配电网继电保护多级保护配置与整定方案，实现相间短路故障与接地故障的就近快速隔离，做到“用户故障不出户，线路故障不进站”，大幅缩小停电范围，及时消除人身触电与火灾隐患。在泰安供电公司建设了配电网多级保护示范工程，保护实际故障动作结果证明所提保护方

案在技术上是可行的，达到了预期效果。

1 总体思路与技术原则

在变电站内配置小电流接地故障选线跳闸装置（简称选线装置），在配电线路上配置具有过流保护、

暂态接地方向保护以及暂态零序电流保护功能的一二次融合开关。理顺站内出线断路器保护、选线装置与配电线路保护关系，提高相间短路故障保护动作的选择性，就近快速隔离接地故障，缩小故障停电范围。

技术路线突出“三保、双适应、易实施”的原则，即保障人民生命与财产安全、电网设备安全、用户供电质量，适应配电网多变结构、配电网运维检修需要，易于现场实施。“三保”中，保障人民生命与财产安全，重点是解决高阻保护，及时就近切除导线坠地、碰树与人体触电故障；保障电网设备安全，重点是与上级主变保护配合，及时切除线路出口短路故障，防止大短路电流损坏主变；保障用户供电质量，是在前两保的前提下，有选择性地隔离故障，减少故障停电范围。此外，

“三保”还要保障快速切除出口与近区短路故障，防止

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