淺談配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)

武艷華+曹雪+張福玲

摘 要：隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)科技的不斷提高，對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)運(yùn)行的各項(xiàng)指標(biāo)要求也顯著提高，為確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高供電可靠性和供電質(zhì)量，對(duì)配電線路實(shí)施配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，來滿足這些要求。

關(guān)鍵詞：配電饋線；自動(dòng)化；應(yīng)用；故障分析；

一、配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用模式

配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的模式有多種，根據(jù)各地區(qū)配電線路的不同形狀及線路負(fù)荷分布特點(diǎn)而定。本地區(qū)負(fù)荷分散、線路較長、分支較多，根據(jù)這些現(xiàn)狀特點(diǎn)，采用了智能型開關(guān)設(shè)備（重合器及負(fù)荷分段器）互相配合，并且與饋線遠(yuǎn)方終端，利用GPRS或GSM的通訊模式集成為智能性裝置，同時(shí)此裝置與地理信息系統(tǒng)配合，在地理信息10KV配電網(wǎng)絡(luò)圖中顯示出每臺(tái)開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。（地理信息可裝設(shè)多個(gè)瀏覽終端，供相關(guān)人員對(duì)開關(guān)運(yùn)行情況的了解與控制。）

二、選擇開關(guān)設(shè)備及附屬設(shè)備

重合器與負(fù)荷分段器的選擇不僅要選擇價(jià)格合理，而且功能、質(zhì)量要符合饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的要求，應(yīng)配有智能控制箱及手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，根據(jù)這些條件重合器選擇國產(chǎn)的重合器，價(jià)格比進(jìn)口要低廉，其結(jié)構(gòu)維護(hù)簡(jiǎn)單，絕緣介質(zhì)采用環(huán)氧樹脂絕緣材料；真空泡采用縱向磁場(chǎng)熄弧結(jié)構(gòu)；分/合閘操作采用簡(jiǎn)單可靠的永磁操作機(jī)構(gòu)，材料選擇不銹鋼或鋁合金，強(qiáng)度大，不銹蝕，能長期工作無需維護(hù)；負(fù)荷分段器可選擇雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，還可以選擇彈簧操作機(jī)構(gòu)的，彈簧操作機(jī)構(gòu)在負(fù)荷分段器中價(jià)格比較便宜。開關(guān)設(shè)備的控制裝置可選擇模塊化設(shè)計(jì)，具有強(qiáng)抗干擾性，適應(yīng)嚴(yán)酷工作環(huán)境的控制器。由于控制裝置所需要的工作電壓等級(jí)與開關(guān)設(shè)備本體的電壓等級(jí)不一致，在選擇電壓互感器時(shí)要根據(jù)控制裝置內(nèi)模塊及芯片的性能和需要來選購合適型號(hào)的電壓互感器。

根據(jù)以上所述，以彈簧機(jī)構(gòu)的負(fù)荷分段器為例加以說明：

1、開關(guān)本體：包括導(dǎo)電回路、絕緣系統(tǒng)、箱體組成。導(dǎo)電回路由上下導(dǎo)電板、內(nèi)法蘭、導(dǎo)電夾、真空滅弧室組成；外部絕緣采用高壓絕緣管，內(nèi)部絕緣通過陶瓷真空滅弧室硅橡膠絕緣罩和絕緣拉桿實(shí)現(xiàn)。

2、操作機(jī)構(gòu)：具有手動(dòng)、電動(dòng)兩種操作機(jī)構(gòu)，手動(dòng)方式為：操作儲(chǔ)能手柄，儲(chǔ)能完成后，開關(guān)自動(dòng)合閘，分閘操作時(shí)，拉動(dòng)分閘拉環(huán)。電動(dòng)操作，可在控制箱內(nèi)按動(dòng)分、合閘按鈕即可完成分、合閘操作。

3、控制系統(tǒng)：當(dāng)有故障電流通過時(shí)，裝設(shè)在線路上的重合器跳閘，切斷故障電流，線路失壓后，按制裝置記憶故障電流通過的次數(shù)，達(dá)到設(shè)定的記憶次數(shù)后，負(fù)荷分段器跳閘，隔離故障區(qū)域?？刂葡鋬?nèi)的模塊通過GPRS或GSM的模式反饋后臺(tái)主站系統(tǒng)一個(gè)分閘信號(hào)，終端裝置顯示此開關(guān)設(shè)備跳閘，經(jīng)人為組織排除故障后，可恢復(fù)送電。

三、配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施及故障處理分析

在配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)中，開關(guān)設(shè)備裝置的安裝位置是否合理，控制裝置內(nèi)電流調(diào)整的定值大小是否準(zhǔn)確，是線路故障能夠正確隔離的關(guān)鍵因素。

重合器應(yīng)裝置在負(fù)荷比較重的干線或分歧線路上，負(fù)荷分段器應(yīng)裝置在易出現(xiàn)故障、負(fù)荷較重或有重要用電戶的分歧或支線線路上。

控制裝置的電流整定應(yīng)根據(jù)，線路不同時(shí)期的實(shí)際電流的大小來調(diào)整。保護(hù)形式、記憶次數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，重合器應(yīng)與上級(jí)變電所開關(guān)設(shè)備控制裝置進(jìn)行配合，負(fù)荷分段器應(yīng)與上級(jí)重合器的控制裝置進(jìn)行配合。

如圖所示：CB為某變電所出口開關(guān)設(shè)備，其過電流值設(shè)置為100A，動(dòng)作時(shí)間設(shè)置為0.5S，速斷電流設(shè)置為800A，動(dòng)作時(shí)間為0S；CHZ1為線路重合器，其過電流設(shè)置為80A，動(dòng)作時(shí)間為0.3S，執(zhí)行反時(shí)限保護(hù)，速斷電流為500A，動(dòng)作時(shí)間為0S，重合次數(shù)設(shè)定為3次；FDZ1為負(fù)荷分段器，其過電流設(shè)定為60A，動(dòng)作時(shí)間設(shè)定為0.2S，記憶次數(shù)為3次。

當(dāng)d1發(fā)生故障時(shí)，若故障電流在150A～400A之間，故障電流經(jīng)過負(fù)荷分段器FDZ1、重合器CHZ1和變電所出口開關(guān)CB，因以上三臺(tái)保護(hù)設(shè)備的整定電流均小于故障電流，所以這些開關(guān)設(shè)備動(dòng)作。其中，CB變電所出口開關(guān)根據(jù)故障電流的大小啟動(dòng)過電流裝置，動(dòng)作時(shí)間為0.5S，重合器CHZ1同時(shí)也啟動(dòng)過電流裝置，動(dòng)作時(shí)間為0.3S，而且重合器設(shè)定是反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作，電流越大，動(dòng)作越快，根據(jù)以上條件重合器CHZ1分閘，如果是瞬間故障，由于重合器設(shè)定為3次重合，經(jīng)過2S后，重合器CHZ1合閘，負(fù)荷分段器FDZ1記憶1次電流，線路繼續(xù)運(yùn)行；但若是線路出現(xiàn)永久性故障時(shí)，則故障電流第2次通過負(fù)荷分段器FDZ1、重合器CHZ1和變電所出口開關(guān)設(shè)備CB，根據(jù)上述分析，變電所出口開關(guān)CB不動(dòng)作，負(fù)荷分段器FDZ1記憶第2次電流，線路重合器CHZ1再次分閘，經(jīng)過2S后，重合器進(jìn)行第2次合閘，完成了2次分、合閘動(dòng)作，再經(jīng)過故障電流時(shí)，負(fù)荷分段器FDZ1進(jìn)行第3次記憶，重合器CHZ1進(jìn)行第3次分閘，由于負(fù)荷分段器設(shè)定為3次記憶，當(dāng)重合器分閘后，線路基本處于無流無壓狀態(tài)，滿足了負(fù)荷分段器FDZ1跳閘的條件，負(fù)荷分段器FDZ1跳閘，經(jīng)過2S后，重合器完成其第3次合閘動(dòng)作。負(fù)荷分段器FDZ1將故障點(diǎn)d1隔離，重合器合閘后恢復(fù)其它非故障線路的正常運(yùn)行。

負(fù)荷分段器FDZ1跳閘后，控制裝置將通過GPRS或GSM通訊模式向主站系統(tǒng)發(fā)送分閘信息，系統(tǒng)顯示某線路負(fù)荷分段器FDZ1處于分閘狀態(tài)，由此工作人員可快速判斷出故障點(diǎn)發(fā)生的區(qū)域，以便迅速組織人員進(jìn)行故障排除，故障點(diǎn)處理完成后，可以向主站工作人員聯(lián)系報(bào)告后，由主站指定工作人員利用主站系統(tǒng)的“遙控”功能，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分段器FDZ1的合閘。如有特殊情況也可利用手動(dòng)或電動(dòng)方式，來完成負(fù)荷分段器FDZ1的合閘。

若變電所出口開關(guān)CB與重合器CHZ1之間的d2點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流大于變電所出口開關(guān)CB的兩種保護(hù)裝置的電流整定值，CB的保護(hù)裝置啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分閘，若是瞬間故障，2S后CB合閘，恢復(fù)線路供電；若是永久故障，CB再次分閘，故障點(diǎn)及以下全部線路停電。

結(jié)語

通過上述的分析，配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)可以完成自動(dòng)隔離瞬間故障點(diǎn)，恢復(fù)非故障線路的正常供電，減少了停電面積，并且能準(zhǔn)確判斷永久性故障點(diǎn)的位置，提高了線路事故處理的效率，減少停電時(shí)間。架空配電線路中瞬間故障占線路總故障的比例較高，因此饋線自動(dòng)化系統(tǒng)這一功能大大提高了線路的供電可靠性，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，樹立了企業(yè)的良好服務(wù)形象，為建設(shè)新時(shí)期和諧社會(huì)奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王世果， 楊紅偉， 王寧寧. 淺談配電網(wǎng)常用的饋線自動(dòng)化模式[J]. 農(nóng)村電工， 2010， 18（9）：26-27.endprint