配網(wǎng)饋線自動化運用與分析

周波

摘 要：配電網(wǎng)實現(xiàn)饋線自動化后，進一步提高了供電可靠性。通過配網(wǎng)饋線自動化的實施，該研究者發(fā)現(xiàn)：在故障定位、隔離和自動回復(fù)供電的過程中，自動化開關(guān)、分界開關(guān)有誤動或者拒動的案例。該文通過介紹饋線自動化實施的方案和開關(guān)拒動的典型分析，為配網(wǎng)自動化相關(guān)工作人員提供一定的參考和幫助。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng) 饋線 自動化 分界開關(guān) 拒動

中圖分類號：TM764 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0057-02

饋線自動化是變電站出線到線路終端設(shè)備之間的饋電線路自動化，目前，饋線自動化主要采用“主線電壓時間型、支線分界（負荷）開關(guān)型”的設(shè)計方式。該文主要介紹典型的饋線自動化實施方案和分界開關(guān)的拒動分析；提出饋線自動化實施和運維中遇到的一些問題和解決辦法。

1 饋線自動化實施方案

1.1 主干線路

主干線路采用饋線斷路器和自動分段負荷開關(guān)配合，不依賴與配網(wǎng)自動化主站通信，由現(xiàn)場自動化開關(guān)與終端協(xié)同實現(xiàn)配電線路故障的實時檢測，準(zhǔn)確定位故障點，迅速隔離故障區(qū)段，并快速恢復(fù)非故障區(qū)域供電，實現(xiàn)就地型饋線自動化。以電壓時間為判據(jù)，與變電站出線斷路器重合閘相配合，依靠設(shè)備自身的邏輯判斷功能，自動隔離故障，恢復(fù)非故障區(qū)間的供電。當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，變電站保護跳閘，線路開關(guān)失電后分閘。變電站出線開關(guān)第一次重合閘后，線路開關(guān)得電后逐級延時合閘，當(dāng)合閘到故障點后，變電站出線開關(guān)再次跳閘，同時閉鎖故障區(qū)間開關(guān)，其余開關(guān)失電分閘；故障隔離后，變電站出線開關(guān)再次重合，恢復(fù)故障點前段線路供電，聯(lián)絡(luò)開關(guān)延時合閘，自動恢復(fù)故障點后段線路供電。

1.1.1 饋線斷路器

饋線斷路器安裝在變電站10kV開關(guān)柜內(nèi)，配置三段式相電流保護、零序電流保護、低周低壓自動減載以及本間隔遙測、遙信、遙控。饋線斷路器具有自動重合閘功能，通過調(diào)整重合閘動作時間和充電時間，與線路分段自動負荷開關(guān)配合，實現(xiàn)饋線自動化功能。

1.1.2 分段負荷開關(guān)

分段負荷開關(guān)是由真空配電開關(guān)、饋線自動化控制終端以及戶外電源變壓器（PT）組成的成套設(shè)備，安裝于主干線分段點處。

饋線自動化控制終端以開關(guān)兩側(cè)電壓為判據(jù)，具有時限順?biāo)?逆送功能（S短延時模式）和環(huán)網(wǎng)點功能（L短延時模式）。安裝于10kV線路主干線上分段點處的分段負荷開關(guān)設(shè)為S模式；安裝于兩干線聯(lián)絡(luò)點的分段負荷開關(guān)設(shè)為L模式。分段負荷開關(guān)在線路某區(qū)段故障時通過能與變電站饋線斷路器的配合自動完成隔離故障區(qū)段、非故障區(qū)段自動恢復(fù)供電，最終在最大范圍內(nèi)減少停電區(qū)間、縮短停電時間的目的。

電壓～電流型主干線分段負荷開關(guān)在單側(cè)來電時延時合閘，在兩側(cè)失壓狀態(tài)下分閘。當(dāng)分段負荷開關(guān)合閘后在設(shè)定時間內(nèi)檢測到線路失壓以及故障電流，則自動分閘并閉鎖合閘，完成故障隔離；當(dāng)分段負荷開關(guān)合閘后在設(shè)定時間內(nèi)未檢測到線路失壓，或雖檢測到線路失壓但未檢測到故障電流，則閉鎖分閘，變電站出線開關(guān)重合后完成非故障區(qū)域快速復(fù)電。

電壓～時間型以電壓時間為判據(jù)，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，變電站出線開關(guān)保護跳閘，線路分段開關(guān)失電后分閘。變電站出線開關(guān)第一次重合閘后，線路分段開關(guān)得電后逐級延時合閘，當(dāng)合閘到故障點后，變電站出線開關(guān)再次跳閘，所有線路分段開關(guān)失電分閘，同時閉鎖故障區(qū)間線路分段開關(guān)合閘；故障隔離后，變電站出線開關(guān)再次重合，非故障區(qū)段的線路分段開關(guān)再次延時合閘，恢復(fù)故障點前段線路供電，聯(lián)絡(luò)開關(guān)延時合閘，自動恢復(fù)故障點后段線路供電。

饋線自動化控制終端，配置GPRS通信模塊，實現(xiàn)遙測“二遙”功能，并預(yù)留遠期“三遙”光纖通信模塊。

1.2 分支線

10kV線路分支線T接點處采用分界負荷開關(guān)成套設(shè)備（俗稱“看門狗”），在分支線發(fā)生相間、接地故障故障時，該設(shè)備可以自動切除分支線故障，以避免分線故障擴大化，影響主干線路的供電。

分界負荷開關(guān)成套裝置是由分界負荷開關(guān)控制器（以下簡稱控制器）、分界負荷開關(guān)本體以及戶外電源變壓器（PT）組成的成套設(shè)備，安裝于配電網(wǎng)10kV 線路分支線T接點處。該成套設(shè)備具備具有相間過電流、零序電流檢測功能、保護控制功能，可具有一次重合閘以及過電壓保護功能，且功能可投退。分界負荷開關(guān)控制器采用GPRS通信模塊，實現(xiàn)遙信和遙測“二遙”功能，并預(yù)留遠期光纖通信模塊。

2 分界開關(guān)拒動的案例分析

2.1 分界開關(guān)拒動經(jīng)過

石灣甲線零序動作，重合不成功。查故障點為：尖峰支線#9桿后通訊站用戶設(shè)備，隔離后其余用戶供電正常。一次系統(tǒng)接線圖如圖1（紅色圈為故障點）。

2.2 故障分析

故障經(jīng)過的處理過程看出，故障點為尖峰支線#9桿后用戶設(shè)備，故障點在尖峰支線79T1分界開關(guān)的保護范圍內(nèi)。由于尖峰支線79T1分界開關(guān)在石灣甲線零序動作后不正常動作（拒動），導(dǎo)致石灣甲線重合不成功。

得出結(jié)論：該次故障點在尖峰支線#9桿后段，故障點處在開關(guān)保護區(qū)域內(nèi)，但開關(guān)拒動。即系統(tǒng)故障點在開關(guān)的保護區(qū)內(nèi)，屬區(qū)內(nèi)故障的分界開關(guān)拒動。

2.3 原因分析

拆除更換故障的分界開關(guān)控制器進行檢查分析：

（1）控制器無外觀損壞現(xiàn)象。

（2）保護定值窗有凝露、生銹現(xiàn)象（圖2）。

（3）控制器閉鎖燈亮?？刂破鏖]鎖，不能起保護功能作用，開關(guān)成為普通10kV開關(guān)，運行不正常（圖3）。

2.4 技術(shù)分析

控制器檢查，底蓋松動、凝露是運放電容失效的原因。凝露導(dǎo)致內(nèi)部電路板生銹（圖4），管腳短路使得器件內(nèi)部損壞，控制出口運放電容管腳生銹、短路（圖5），最終失效?？刂破鲀?nèi)的運放電容輸出能量不足導(dǎo)致控制器閉鎖，使得線路發(fā)生故障時控制器無法進行保護動作，造成該次開關(guān)保護拒動的主要原因。

2.5 預(yù)防措施及建議

分界開關(guān)控制器是配網(wǎng)自動化的核心設(shè)備，分界開關(guān)控制器的性能完好，能確保配網(wǎng)自動化正確動作，確保線路故障時隔離線路故障點的作用?？刂破餍阅艿牟徽?dǎo)致分界開關(guān)保護失常，會引起分界開關(guān)在系統(tǒng)故障時發(fā)生拒、誤動。建議措施。

（1）針對分界開關(guān)控制器進行專項檢查，協(xié)調(diào)生產(chǎn)廠家對防潮性能差的控制器進行更換。對轄區(qū)內(nèi)的分界開關(guān)控制器完成全面的檢查及處理。

（2）將分界開關(guān)控制器的防潮缺陷反饋給生產(chǎn)廠家，要求廠家加強控制器的防潮工藝，確保分界開關(guān)控制器防潮功能完好。

（3）加強分界開關(guān)的巡視、維護的培訓(xùn)工作，確保一線員工在日常巡視時能正確識別、判斷出分界開關(guān)各種故障類型。

3 結(jié)語

隨著配電網(wǎng)絡(luò)的不斷改造，線路自動化程度的日益提高，會使保護控制方案變得復(fù)雜，需要采用集中式配網(wǎng)自動化保護等方案才能滿足運行要求。那么，即要求運維人員在對自動化設(shè)備熟悉的同時，提高自動化設(shè)備的運維能力。在注重設(shè)備巡視的同時定期做好預(yù)防性試驗，保障設(shè)備的安全可靠運行。

參考文獻

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