配網線路饋線自動化

　　配網線路饋線自動化【1】

　　【摘 要】隨著我國電網改革的不斷推進，我國電力系統的相關技術也取得了較大的發展成就。

　　下文中筆者將結合自己的工作經驗，對配網線路的饋線自動化的相關內容進行分析，從基于“電壓型”開關的饋線自動化系統、基于“電流型”開關的饋線自動化系統、“電壓型”開關與“電流型”開關組成的饋線自動化系統等幾個方面進行論述，諸多不足，還望批評指正。

　　【關鍵詞】饋線自動化;故障判斷;故障隔離

　　1、基于“電壓型”開關的饋線自動化系統

　　所謂基于“電壓型”開關的饋線自動化系統，就是指在自動化系統的運行過程中主要依靠電壓的變化情況來判斷和檢測系統的整體運行狀態的一種自動化形式。

　　在這個過程中，電壓測量是自動化得以發揮作用的關鍵，就目前這種方法在電力系統中的應用來看，雖然取得的了一定的效果，但是其缺陷還是較為明顯的。

　　在正常狀態下，變電站出口斷路器CB及分段開關A、B、C、D均處于關合位置。

　　假設線路c段即開關C后端出現永久性故障。

　　運行過程中，線路c段即開關C后端出現故障，引起CB跳閘，從而導致A、B、C、D因線路失電而全部跳閘。

　　CB重合閘時限到，進行合閘，開關A、B、D依次得電合閘。

　　線路中除c段外其余線路正常運行，即非故障區恢復供電。

　　由此可見，變電站出口斷路器CB兩次重合才能隔離故障段線路，因c段線路故障引起了大范圍的失電，所以基于“電壓型”開關的饋線自動化系統并不是最科學的配網自動化形式。

　　2、基于“電流型”開關的饋線自動化系統

　　所謂基于“電流型”開關的饋線自動化系統，就是指在自動化系統的運行過程中主要依靠電流的變化情況來判斷和檢測系統的整體運行狀態的一種自動化形式。

　　在這個過程中，電流測量是自動化得以發揮作用的最重要因素。

　　我國在這方面的研究和應用已經取得了較大的進步，并且該自動化模式的普及程度也較高。

　　實踐證明，“電流型”自動化系統的應用優勢是故障判斷相對準確、可靠性更高，并且在運行過程中不易受到來自周圍環境的影響，下文中筆者將結合實例，對其作用原理進行分析。

　　首先，仍然是假設線路d段(主干線)出現永久性故障，而其中的開關CB、A、B、C、D均采用帶電流保護的斷路器，這種情況下，做好系統的操作，只需要度三組定值進行測量和確定即可實現。

　　其中，一組定值圍繞出線斷路器CB展開，獲取其相關數據，監控其運行狀況，而一組定值圍繞分段開關A、B展開，記錄和管控其閉合狀態，最后一組定值圍繞支線開關C、D展開，記錄相關運行情況，根據系統指令對其進行操作。

　　如果以上三組定值滿足下列關系，那么主干線路的運行狀況將得到有效保證，即不會受到分支線路的非正常運行狀況的干擾，這種關系可以簡單的表述為：第一組定值的最小分閘電流大于第二組定值的最小分閘電流，而第二組定值的最小分閘電流大于第三組定值的最小分閘電流，與此同時，從動作延時上看，第一組定值的動作延時最大，第二組次之，第三組最小。

　　由此可見，出線斷路器CB的保護范圍只需圍繞開關B即可，無需對其他開關的運行狀態負責，而同樣的分支線開關的保護范圍也相對縮小，表現為只同本條支線末梢有關。

　　另外，在實踐中由于存在著一些線路的供電半徑過短的現象，導致各個相鄰區域的故障電流的差異也相對較小，這種情況下為了更好的區分故障原因和故障責任區，必須要通過提高電流互感器的精度來實現，同時，還要對開關的動作時間影響進行分析，才能更加準確的定位故障發生情況。

　　由于主干線路各開關的整定值相同，在發生故障時，就很有可能發生越級跳閘。

　　如果d段發生故障，由于A和B兩個開關的定值相同，但A開關機構比較靈活，因此A開關越級跳閘。

　　發生了越級跳閘以后，必須在恢復健全區域供電之前將B開關補跳，否則將擴大事故影響范圍，而這段期間內，B開關處于失壓狀態，因此必須通過蓄電池或其它儲能裝置提供跳閘能量。

　　3、“電壓型”開關與“電流型”開關組成的饋線自動化系統

　　通過上文的分析，我們可以得出“電壓型”開關的特點是能夠自動隔離故障段和自動恢復非故障段線路的供電，開關不需要遮斷故障電流，但因支線故障卻導致全線路的短暫停電，障影響范圍大;“電流型”開關的特點是支線故障不影響主干線，故障影響范圍小，但容易出現越級跳閘。

　　根據以上兩種類型開關的特點，相互彌補其不足，如果將“電壓型”開關安裝在線路的主干線上，“電流型”開關安裝在線路的分支線上，則不難實現一種最隹的保護模式。

　　所以，在對系統進行改造后，我們可以得出這樣一個自動化模式，即主干線上的A、B開關為“電壓型”開關，分支線上的C、D開關為“電流型”開關，其主要定值如下：變電站出線斷路器CB開關的保護范圍只需考慮保護線路主干線，A開關的得電延時時間Xa=35s，B開關的得電延時時間Xb=7s，CB開關的最小分閘電流Icb>C、D開關的最小分閘電流Ic或Id，且CB開關的動作延時Tcb>C、D開關的動作延時TC或TD。

　　而當線路c段發生故障時，因Icb>Ic且Tcb>Tc，故C開關先跳開，將故障隔離，不影響主干線及e段線路的正常供電。

　　一旦線路d段出現永久性故障，開關經過兩輪失壓跳閘后，B開關進行合閘閉鎖，線路a、b、c段恢復供電，縮短了停電時間，減少了停電范圍。

　　4、結束語

　　綜上所述，上文中筆者分別對“電壓型”開關和“電流型”開關的自動化模式進行了分析，并將二者按實際情況組合在一起，實現了優勢互補，組成的饋線自動化系統結構簡單，建設費用低，可靠性高，且易于實施，在現階段應用在配網線路上具有十分重要的現實意義。

　　參考文獻

　　[1]劉健.配電網自動化新技術.北京：中國水利水電出版社，2003年

　　配網線路饋線自動化的實施【2】

　　【摘要】我國電力系統的發展需要依靠電網系統的不斷改革與更新，在其不斷的發展過程中，我國的電力系統發展已經取得了非常不多的成就。

　　本文現在就從配網線路饋線自動化的實施進行探討，結合平時的實踐工作經驗，分析其組成結構與內容，并提出了相應的意見及其建議。

　　【關鍵詞】配網線路;饋線自動化;故障隔離

　　一、引言

　　配網線路饋線自動化系統的運行需要結合現代計算機技術，使得整個配電網的運行及其它信息能夠形成一種較為完整的信息，從而便于自動化及其信息化的管理，最終確保能夠提高供電質量及配電效果，直到能夠獲得用戶的最終滿意。

　　另外，該方法也能夠便于供電企業遠距離控制各種配電設備。

　　二、我國配電網饋線自動化現狀分析

　　我國配電網饋線自動化的發展是隨著配電網自動化應用的發展而不斷發展的。

　　本身我國的配電自動化研究的起步時間就很晚，導致很多試點工作都嚴重滯后于發達國家。

　　分析我國的實際狀況，配電自動化的能夠有效的提高對于配電網的運行監控力度，同時還對供電企業的信息化水平有所提升，另外，還能夠通過優化網絡接線及其系統運行的方法，來降低查找故障的時間，從而確保了供電可靠性的提高，盡管我國目前的配電網系統已經趨向于成熟期，凡是其饋線自動化存在的問題仍然不可忽視：

　　(一)通信問題

　　我國目前在配電網系統中應用饋線自動化系統并沒有形成一種統一的模式，使用較為頻繁的饋線模式主要有三種，分別是控制型饋線自動化模式、集中控制饋線自動化模式、分布式控制型饋線自動化模式。

　　其中涉及到通信網絡的模式主要有集中模式與分布模式，其中需要將饋線終端裝置的信息通過通信匯到子站或者主站去進行判斷處理的主要是集中模式，這在無形之中就增加了主站或者子站的負擔。

　　目前，我國的科技發展迅速，光纖設備的價格也在不斷下降，現在存在的主要問題就是敷設的問題。

　　針對光纖難以到達的站點，可以選擇使用電纜屏蔽層載波、公網GPRS等等其他的通信方式。

　　但是這兩種通信方式的主要缺點就是極易掉線，需要引起注意。

　　(二)終端電源問題

　　一般選擇使用蓄電池來進行儲電的，會經常出現問題，并且其使用的壽命不長。

　　加之我國的一個城市內的站點就達千萬個，要想做到準確的維護將會是一個非常浩大的工程。

　　隨著超級電容這一科技的發展，類似于常規蓄電池的體積，其容量能夠達到十幾個法拉，可以持續工作近半個小時，若是選擇一些較為特殊的技術方法，還能夠滿足饋線自動化應用的要求。

　　(三)小電流接地故障問題

　　在我中性點非有效接地這一系統中，小電流接地故障的概率已經達到了90%。

　　針對這種情況，在現有的饋線自動化系統中，一定要有能夠檢測小電流接地故障這一功能，否則將會嚴重影響其應用的效果。

　　但是目前的主要問題就是國內外都沒有對此形成一種較為筒體的標準，就算是我國的自我研究，也沒有成熟的產品及其頗為成熟的經驗。

　　三、配網線路饋線自動化的實施

　　饋線的自動化功能是能夠在重壓配電線路故障已經發生的情況下，再對其故障進行自動定位、隔離及其恢復供電等功能。

　　這種方法在某種程度上能夠減小由于配電網故障給與用戶帶來的影響，是一種具有較強故障自愈功能的控制技術。

　　(一)電壓控制型

　　在我國，使用較為廣泛的電網大多數都是選用“手拉手”這一環網方式運行的，如圖1所示，手拉手環網A-V型饋線自動化系統的經典結構。

　　在開關S保持開狀態，且一側帶電一側不帶電的情況下，經時限A重合之后再來恢復故障點下方沒有發生故障區域的正常供電。

　　A1這一時限的選擇要能達到一定的長度，從而確保只有在主供線路上重合器與分段器動作都完成以后聯絡開關才能開始合閘。

　　分段開關所選擇的的工作方式是“常閉”型，當開關的兩側沒有電壓顯示時就會自動分閘。

　　同時，若是一側檢測到有電壓，則可以經過時限確認之后來保持合閘，分段開關合閘之后若是在預先規定的時限B中能夠再一次檢測到電壓，則表面其故障典出于下一段線路，跳閘之后就閉鎖，在下次線路檢測中檢測到電壓就不再合閘。

　　為了充分保障上一級的開關能夠可靠的檢測并且排除故障，一定要保證實現A遠大于實現B。

　　圖1 手拉手環網A-V型饋線自動化系統的經典結構

　　(二)電流控制型

　　電流控制型的另外一種說法是過流脈沖計數型，可以簡單的稱之為A-I型。

　　該類型的主要特點是其分段開關能夠在連著2次計數以上故障電流之后分閘，從而將故障隔離。

　　例如典型的架空線路電流控制型系統，其主要過程是由電流互感器給與分段開關供電，然后提供電流檢測的信號，在主變出口處的重合器R計數達到4次過電流之后閉鎖，分段開關FDK1、FDK2分別計數到3次、2次過流后分閘。

　　這樣局可以以在線路L3或者L2上面大賽永久性故障的時候，在R經過1次或者2次重合并跳閘時，FDK1、FDK2跳閘隔離故障，R經過1次重合跳閘以后，恢復故障上游線路送電。

　　其中，分支線路的故障情況大致與主干線末端的故障一樣，若是分支線Lb發生了永久性的故障，R會經過1次的重合跳閘，在此之后，分段開關Qb計數到2次過流之后回跳閘，同時還會關閉鎖，直至R重修給與主干線供電。

　　在近幾年的發展中，出現了一種被稱之為“看門狗”的用戶自動分解開關，并且其應用非常廣泛。

　　在其使用過程中，原理與分支線路故障隔離原理相類似。

　　(三)電流電壓控制型

　　另外一種名稱則是電壓-電流-時間控制型，也可以簡單的稱之為A-VI型。

　　該類型的他點主要是其分段開關可以選用斷路器的同時來對其電壓與電流信號進行檢測，一旦與故障處重合，則立即跳閘隔離。

　　為了與之相互配合，其主變出口的重合器選用快慢交替的方式，若是線路出現故障，第一時間內會快速跳閘，變為帶時限保護。

　　同時，也可以說是電流電壓控制型的特點是有機的結合了“電壓型”和“電流型”的優點，并在其不足之上進行不斷的改進。

　　若是選用“電壓型”的開關將其裝置與線路的主干線上，選用“電流型”的開關將其安置在線路的分支上，這樣所調配出來的模式將會是一種最為切實有效的保護方式。

　　因此，在我們加強力度改造配網線路饋線自動化的時候能夠選用這種較為自動化的模式，可以將主干線上的兩個開關設置為“電壓型”開關，同時將分支線上的兩個開關設置為“電流型”開關。

　　四、總結

　　配網線路饋線自動化的不斷改革與發展加快了我國居民生活水平前景的步伐，但是同時也給與我國的電力負荷造成了許多困擾。

　　加之現代用戶對已電力供應的要求越來越高，我國加速配電網線路饋線自動化改造技術已經是刻不容緩了。

　　更為重要的是，實現配網線路饋線自動化技術能夠將配電網的故障定位處理能力提升，同時還能將其處理故障的實際愛你進行壓縮，從而確保供電損失降到最低，最終實現配電網的安全可靠運行。

　　參考文獻

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　　[3]安向陽，陳歷，李傳健康.就地式智能饋線自動化實現方法[J].電工技術，2012，71(1)：68-71.

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