农网配电线路分级保护技术应用研究

农网配电线路分级保护技术应用研究

杨艳

国网山东省电力公司滨州市沾化区供电公司 山东 滨州 256800 摘要：农网配电线路面向广大农村用户提供电力相关服务，其分级保护技术应用影响配电效果，应给予重视和完善。本文以农网配电线路分级保护基本模式作为切入点，予以简述，再以此为基础，就设备智能化保护技术应用、继电保护技术应用、物理保护技术应用展开具体分析，为后续农网配电线路分级保护提供服务。

关键词：农网配电线路；分级保护技术；智能化保护；继电保护

前言：农网配电线路一般分为两个等级，配电线路电压为3.6kV~40.5kV，称高压配电线路；配电电压不超过1kV、频率不超过1000Hz、直流不超过1500V，称低压配电线路。在对农网配电线路进行保护的过程中，分级模式主要强调以该模式为参考。在此基础上，本次研究拟强调模式优化和技术应用，优化工作效果。

1 农网配电线路分级保护基本模式

农网配电线路分级保护模式的优化，主要考虑在此前电压等级、工作参数等级的基础上，引入区域网格模式，实现层级和区域网格统一化模式。层级模式依然以配电线路电压、频率等参数为划分标准，在此基础上，对所有用电区域进行考察，电力用户达到100户以上，作为一个保护基点，作为1级保护区，电力用户达到101-500户之间，作为一个2级保护区，电力用户达到501户以上作为一个3级保护区。三个等级之间不存在隶属关系，均独立进行农网配电线路保护。电力用户不足100户的用电区域，根据用户分布情况，进行网格设定，用户较为分散，可作为一个1级保护区，并适当增加工作人员数目；用户较为集中，可将若干区域合并为1级保护区，并适当增加工作人员数目。

2 设备智能化保护技术应用

农网配电线路分级保护模式下，各网格层级下的保护应重视针对性，以避免重点不明、管理混乱问题。如3级保护区内的高压配电线路，在保护工作中应考虑设备安全，以免出现大面积停电、供电稳定性下降隐患，拟借助现代化的工作技术提供保护。如配电系统各类线路可能出现冰冻、低温损坏，可借助远程分析技术，提供线路实时信息，再以智能技术提供分析结果，作为保护工作开展的依据^[1]。假定室外线路的安全温度为X摄氏度，进入冬季或低温季节。线路温度可能出现变化，通常其温度值应低于X，少数情况下与X重合或超过X，可通过一个具有模糊线性特点的数集表达线路温度的变化：

[Xmix……X-3、X-2、X-1、X、X1、X2、X3……Xmax]

该数集中，[Xmix、Xmax]代表线路在常规工作状态下可能出现的最大温度范围，可借助当地和其他地区历年来积累的数据信息，获取[Xmix、Xmax]的具体参数，数据越丰富，所获参数越接近实际情况。在保护工作开展过程中，将传感器放置于线路外层，每5-6km，放置一个传感器，传感器对农网配电线路外层温度进行收集，以1h为间隔，将收集所获的信息传输至控制中心，控制中心以计算机为核心设备，借助计算机进行作业，计算机内置包括[Xmix、Xmax]参数的记忆结构，以此匹配传感器传输的具体信息，了解当前农网配电线路外层温度是否安全，传感器传输的温度信息在[Xmix、Xmax]之外，低于[Xmix]，计算机可发出低温警报，提示管理人员进行处理。因传感器分布具有规律性，其低温发生地点也可快速得到定位，提升处理效果和农网配电线路保护工作效率。

3 继电保护技术应用

继电保护是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。在农网配电线路分级保护工作中，层级和区域网格统一化模式对继电保护提出了更多要求，拟采用标准参数保护法、差异保护法并行的模式。标准参数保护法是指根据农网的两个等级设定电流参数，将其带入到继电保护设备中，由设备进行直接保护，避免过电流问题导致线路或设备损伤，差异化保护是指根据不同等级电路、用电设备特点提供具有差异化的参数，借以提升继电保护工作的针对性和科学性^[2]。

如在高压农网配电线路中，变压器可允许5A-6A的电流通过，可根据变压器负荷等级进行计算，获取保护参数。如变压器处于40%负荷条件下，其电流一般在4.5A左右，变压器工作负荷达到70%，其电流可达到5.5A左右，变压器工作负荷进一步增加，瞬时电流可够超过6A甚至6.5A。在低电流条件下，变压器和对应工作设备、线路不存在烧毁风险，瞬时电流过大时，安全风险增加，可调整高压农网配电线路的继电保护危险参数为6.0A。低压农网配电线路中，变压器可允许2A-4A的电流通过，也可根据变压器负荷等级进行计算，获取对应的保护参数。如变压器处于40%负荷条件下，电流一般在2.5A左右，变压器工作负荷达到70%，其电流可达到3.0A左右，变压器过负荷工作，其瞬时电流可够超过4A5A。可调整高压农网配电线路的继电保护危险参数为4.0A。差异化进行农网配电线路分级保护，保证技术适用性。

4 物理保护技术应用

物理保护技术，是指根据农网配电线路常见危险提供常规保护，如绝缘子串保护、线路杆塔保护等。在层级和区域网格统一化模式下，物理保护可分区域开展，在1级保护区内，用户较少，可选取2名工作人员，进行线路和设备的日常运维，检查继电保护装置、了解主要设备功能、核准防雷设备是否能够正常提供保护服务等。2级保护区内，用户数目增加，可选取3-4名工作人员，进行各项管理和农网配电线路保护，工作内容与1级保护区相同。3级保护区内，用户数目较多，应选取6-8名工作人员，工作内容和责任与其他等级保护区相同。如果保护区域面积过大，可酌情增加保护人员数目，以保证工作效率。物理保护技术除防雷、设备运维之外，还应重视户外设备处理，如春季应重视山区电网各处的驱鸟工作、树障清理工作等。冬季物理防护包括冰冻问题清理、积雪清除等，在降雨量较大的情况下，还应做好杆塔防护，由对应保护区域内的工作人员进行杆塔检查，了解是否存在三相短路隐患。对避雷器的接地部分进行查看，确保其牢固出于地面以下安全部位。在危险区域还应树立警示牌，提升农网配电线路分级保护综合效果。

总结：综上所述，农网配电线路分级保护技术应用价值突出，也拥有理想的可实现性。从模式上看，建议采用层级和区域网格模式统一化的思路，为保证保护效率和效果。技术上应用上，包括设备智能化技术、继电保护技术、物理保护技术等，能够从不同角度提升农网配电线路和设备的保护效果，保证用电稳定、安全。

参考文献：

[1]陈炽高.基于农网配电线路故障跳闸的查找与处理方法[J].中国新技术新产品,2017(22):41-42.

[2]魏友生.论农网改造中低压配电线路的设计与规划[J].中国战略新兴产业,2017(36):24.

作者简介：杨艳（1984.01.26）；性别：女，籍贯：山东省滨州市沾化区，学历：本科，毕业于中国农业大学；现有职称：农网配电高级工；研究方向：农网配电。