實(shí)現(xiàn)配電環(huán)網(wǎng)可靠自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能的關(guān)鍵策略

梁振強(qiáng)

摘 要：為了充分滿足社會(huì)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪械母黝愋枨?，?yīng)提高供電可靠性，實(shí)現(xiàn)配電環(huán)網(wǎng)的自動(dòng)化。簡(jiǎn)單分析了當(dāng)前應(yīng)用普遍的就地型饋線自動(dòng)化裝置的自動(dòng)轉(zhuǎn)供電策略，并以某供電局為例，提出了改造聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)自動(dòng)化裝置的具體方案，以期實(shí)現(xiàn)配電環(huán)網(wǎng)的可靠自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能。

關(guān)鍵詞：配電環(huán)網(wǎng)；自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能；配電線路；電力公司

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.102

配電環(huán)網(wǎng)自動(dòng)化（FA）裝置是一種可實(shí)時(shí)監(jiān)控配電線路的裝置，應(yīng)用該裝置可快速找到并隔離發(fā)生故障的區(qū)域；對(duì)于未發(fā)生故障的區(qū)域，則可對(duì)其自動(dòng)轉(zhuǎn)供電。某供電局于2006年初開(kāi)始對(duì)FA裝置的應(yīng)用展開(kāi)深入探究，直至目前，已在所有10 kV架空線路上安裝了就地型FA裝置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，安裝FA裝置后，故障定位準(zhǔn)確率高達(dá)93%，位于故障點(diǎn)前段用戶的復(fù)電時(shí)間也由之前的3 h縮短至5 min以內(nèi)。但由于未在FA裝置中增加聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能，導(dǎo)致故障點(diǎn)后段的線路依然需要配電人員抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施人工轉(zhuǎn)電，這大大延長(zhǎng)了用戶的復(fù)電時(shí)間。在此情況下，為了有效降低配網(wǎng)人員的工作強(qiáng)度，縮短故障電路的復(fù)電時(shí)間，需要在配網(wǎng)FA裝置中增加自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能。

1 配網(wǎng)饋線自動(dòng)化裝置的應(yīng)用情況

在饋線自動(dòng)化的研究和應(yīng)用方面，國(guó)外有著較長(zhǎng)的實(shí)踐時(shí)間，比如美國(guó)的長(zhǎng)島電力公司，其主要采用主站集中型的饋線自動(dòng)化裝置，可一次性主動(dòng)、準(zhǔn)確地判斷并隔離線路故障，最后由主站控制故障點(diǎn)后段的轉(zhuǎn)供電情況；我國(guó)在該方面的研究時(shí)間較短，但在近幾年得到了較快的推廣和應(yīng)用，大部分架空饋線的自動(dòng)化覆蓋率達(dá)到了50%以上。目前，在我國(guó)就地型FA裝置的應(yīng)用最為廣泛。但對(duì)于安裝在架空線路上的FA裝置而言，它只能將遙測(cè)的電壓數(shù)值送往主站，無(wú)法接收主站發(fā)出的出口動(dòng)作命令。由此可見(jiàn)，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)配電環(huán)網(wǎng)可靠自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能，還需探究其關(guān)鍵策略。

2 故障隔離和自動(dòng)轉(zhuǎn)供電的關(guān)鍵策略

本文以某供電局為例，就其應(yīng)用的電壓-時(shí)間就地型FA裝置的自動(dòng)轉(zhuǎn)供電策略展開(kāi)探討。就地型FA系統(tǒng)如圖1所示。

2.1 相間短路故障分析

當(dāng)圖1中的M區(qū)出現(xiàn)相間短路時(shí)，CB1跳閘，開(kāi)關(guān)L上部的線路，即由CB1所控制的出線會(huì)全線失電，S1，S2，S3會(huì)因失壓而自動(dòng)分閘；數(shù)秒后，CB1重合，S1和S2逐級(jí)合閘，S2合閘的時(shí)間為故障發(fā)生的時(shí)間，CB1為保護(hù)電路再次跳閘，并將其判定為永久性的故障。

當(dāng)M區(qū)受到線路施加的電壓時(shí)，對(duì)于S2而言，是發(fā)生在合閘后的電壓消失狀況，進(jìn)而啟動(dòng)正向送電閉鎖；對(duì)于S3而言，是發(fā)生在延時(shí)合閘前的電壓消失狀況，進(jìn)而啟動(dòng)反向送電閉鎖。

在該線路故障中，通過(guò)S2和S3的可靠閉鎖隔離了存在故障的M區(qū)，經(jīng)過(guò)數(shù)秒后，CB1會(huì)再次合閘，從而恢復(fù)M點(diǎn)前段區(qū)域的所有供電，而S2一側(cè)會(huì)接收到發(fā)電站輸出的電源。此時(shí)，由于受到正向閉鎖的影響，S2并不會(huì)出現(xiàn)合閘的情況。

當(dāng)發(fā)生單側(cè)失電時(shí)，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)L會(huì)出現(xiàn)10 s的延時(shí)。如果10 s后失電一側(cè)仍未來(lái)電，則會(huì)下達(dá)合閘命令至L，并向S3開(kāi)關(guān)送電。在反向閉鎖的影響下，S3開(kāi)關(guān)不會(huì)出現(xiàn)合閘的情況，從而有效隔離了M區(qū)域，恢復(fù)了剩余各路段的線路供電。

2.2 單相接地故障分析

當(dāng)圖1中的M區(qū)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，產(chǎn)生的零序電壓會(huì)被變電站及時(shí)檢測(cè)出來(lái)，隨后便會(huì)確定線路中存在故障。此時(shí)，如果變電站中未安裝相關(guān)接地裝置，則需要依次根據(jù)線路試?yán)?、試送。?dāng)拉開(kāi)CB1后，由CB1所控制的出線會(huì)發(fā)生全線失電，S1，S2和S3會(huì)因失壓而自動(dòng)分閘，零序電壓消失；數(shù)秒后，可試送CB1，S1和S2逐級(jí)合閘，S2合閘的時(shí)間為故障發(fā)生的時(shí)間，再次產(chǎn)生零序電壓，S2會(huì)自動(dòng)分閘，進(jìn)而消除單相接地故障，啟動(dòng)正向閉鎖。此時(shí)，S3的電壓消失，啟動(dòng)反向送電閉鎖。

在單側(cè)失電時(shí)，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)L會(huì)出現(xiàn)100 s的延時(shí)。如果100 s后仍未來(lái)電，則向L下達(dá)合閘命令，并向S3開(kāi)關(guān)送電。在反向閉鎖的影響下，S3不合閘，M區(qū)會(huì)被全部隔離，各段線路供電全部恢復(fù)。

3 專業(yè)管理的注意事項(xiàng)

將自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能加入FA裝置后，需要做好以下3方面的管理工作：①在設(shè)定整個(gè)線路自動(dòng)轉(zhuǎn)供電的延時(shí)定值時(shí)，應(yīng)特別注意不要與首次線路的送電時(shí)間重合。本文研究的某電網(wǎng)設(shè)定的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)延時(shí)為100 s。對(duì)于在整個(gè)電路中起關(guān)鍵作用的FA裝置而言，當(dāng)其級(jí)數(shù)超出規(guī)定數(shù)量時(shí)，則需要向調(diào)控中心報(bào)告，交由其審批，并合理調(diào)整開(kāi)關(guān)的具體延時(shí)。②在建設(shè)配電環(huán)網(wǎng)時(shí)，必須確保自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能投入的線路是可實(shí)現(xiàn)供電轉(zhuǎn)供的。對(duì)于線路負(fù)荷的增長(zhǎng)，電網(wǎng)工作人員應(yīng)展開(kāi)全面研究，以免兩線的負(fù)荷在自動(dòng)轉(zhuǎn)供電向線路中投入后，出現(xiàn)與N-1條件相符合，但線路中的N-1在負(fù)荷快速增長(zhǎng)的情況下會(huì)發(fā)生過(guò)載的現(xiàn)象。③為了促進(jìn)操作安全性的全面提高，配電企業(yè)需要提高配電端和調(diào)度端等的操作性，完善工作人員的培訓(xùn)過(guò)程。對(duì)于運(yùn)行端，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)其管理的力度，并將“對(duì)線路中的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)把手具體位置展開(kāi)仔細(xì)檢查”這一工作落實(shí)在操作前、后；在TV缺陷的影響下，需要轉(zhuǎn)變聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)操作把手的狀態(tài)，由自動(dòng)改為手動(dòng)，并做好相應(yīng)的備案工作，必要時(shí)還需將相應(yīng)的標(biāo)志牌懸掛在主站的環(huán)網(wǎng)圖中；為了促進(jìn)運(yùn)行和調(diào)度工作人員全面了解FA裝置，需定期對(duì)其開(kāi)展培訓(xùn)和考核，從而為裝置和線路的安全運(yùn)行提供保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，饋線自動(dòng)化為非常重要的一環(huán)。通過(guò)采取關(guān)鍵策略，做好運(yùn)行管理工作，準(zhǔn)確找到配電環(huán)網(wǎng)線路中存在的各種問(wèn)題，并采取科學(xué)、合理的解決措施，從而將可靠自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能落到實(shí)處，在大幅度縮短停電時(shí)間、提高供電可靠性水平的基礎(chǔ)上，促進(jìn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。

參考文獻(xiàn)

[1]歐昌岑，岑冬梅.實(shí)現(xiàn)配電環(huán)網(wǎng)可靠自動(dòng)轉(zhuǎn)供電功能的關(guān)鍵策略[J].中國(guó)電力，2013，46（07）.

[2]歐昌岑.中山電網(wǎng)10 kV線路合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作原則研究[J].四川電力技術(shù)，2012，35（02）.

〔編輯：張思楠〕