電網(wǎng)建設(shè)中饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討

任洪梅

【摘 ?要】隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，人們對(duì)電力系統(tǒng)供電的要求也越來(lái)越高。電網(wǎng)建設(shè)中饋線自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)供電可靠性。在本文中，筆者將闡述饋線自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)建設(shè)的重要性，并簡(jiǎn)單介紹饋線自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】10kV;電網(wǎng)建設(shè);饋線自動(dòng)化;應(yīng)用

電力系統(tǒng)供電可靠性指標(biāo)是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它反映了一個(gè)地區(qū)的電網(wǎng)狀況，體現(xiàn)了電力生產(chǎn)技術(shù)水平、裝備水平和企業(yè)管理水平，也反映了城市總體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。電網(wǎng)建設(shè)中饋線自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能充分發(fā)揮輸電、配電設(shè)備的潛力，保證向全部用戶不斷供給質(zhì)量合格的電力，從而實(shí)現(xiàn)全面的質(zhì)量管理和安全管理。

一、饋線自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)中的重要性

10kV配電網(wǎng)存在以下的特點(diǎn)：（一）深入城市各個(gè)角落，量大面廣;（二）多種中性點(diǎn)接地方式共存、設(shè)備種類繁多;（三）用戶負(fù)荷差別大，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行影響差別大;（四）線路運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，配電網(wǎng)設(shè)備大部分為戶外運(yùn)行，條件惡劣，易于產(chǎn)生故障。

為了對(duì)電網(wǎng)饋線進(jìn)行快速故障定位、隔離，非故障區(qū)恢復(fù)供電，最大限度地減少故障引起的停電范圍，縮短供電恢復(fù)時(shí)間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，在電網(wǎng)建設(shè)中引入了饋線自動(dòng)化技術(shù)。饋線自動(dòng)化主要是用負(fù)荷開關(guān)、斷路器、分界斷路器將電網(wǎng)饋線分成若干段，合理分段，與自動(dòng)化終端FTU/DTU配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線的保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)測(cè)、控制及通信監(jiān)視。同時(shí)運(yùn)用線路分段故障隔離技術(shù)，使線路設(shè)備的保護(hù)與變電站保護(hù)進(jìn)行有效的配合，故障時(shí)只跳靠近故障區(qū)的開關(guān)，減少停電范圍，并在故障隔離和恢復(fù)供電的過(guò)程中減少開關(guān)不必要的動(dòng)作。

二、饋線自動(dòng)化技術(shù)的邏輯方式

饋線自動(dòng)化邏輯方式分為常規(guī)電流型、自適應(yīng)綜合型、電壓時(shí)間型、電壓電流時(shí)間等。

1. 常規(guī)電流型 ?當(dāng)選擇常規(guī)電流型保護(hù)時(shí)，自動(dòng)化終端具備常規(guī)的相電流保護(hù)、速斷電流保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、零序電流保護(hù)等保護(hù)功能。

2. 自適應(yīng)綜合型 ?自適應(yīng)綜合型饋線自動(dòng)化是通過(guò)“無(wú)壓分閘、來(lái)電延時(shí)合閘”方式，結(jié)合短路、接地故障檢測(cè)技術(shù)與故障優(yōu)先處理控制策略，配合變電站出線開關(guān)二次合閘，實(shí)現(xiàn)多聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)的故障定位與隔離自適應(yīng)，一次合閘隔離故障區(qū)，二次合閘恢復(fù)非故障段供電。

3. 電壓時(shí)間型 ?電壓時(shí)間型饋線自動(dòng)化是通過(guò)“無(wú)壓分閘、來(lái)電延時(shí)合閘”的工作特性配合變電站出線開關(guān)二次合閘來(lái)實(shí)現(xiàn)，一次合閘隔離故障區(qū)，二次合閘恢復(fù)非故障段供電。

4. 電壓電流時(shí)間型 ?電壓電流時(shí)間型在電壓時(shí)間型的基礎(chǔ)上增加了對(duì)故障電流經(jīng)及接地電流的判別，遵循得電X時(shí)限合閘，X時(shí)限內(nèi)檢測(cè)到殘壓閉鎖合閘，合閘后Y時(shí)限內(nèi)失壓且檢測(cè)到故障電流閉鎖分閘的基本邏輯。同時(shí)具備合閘后Y時(shí)限內(nèi)未檢測(cè)互故障電流閉鎖分閘的邏輯，從而加快故障隔離的過(guò)程。

三、電網(wǎng)建設(shè)中饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

（一）10kV架空線路中的應(yīng)用

1. 智能型柱上負(fù)荷開關(guān)

智能型柱上負(fù)荷開關(guān)是配置了饋線自動(dòng)化終端FTU的柱上負(fù)荷開關(guān)，可切斷負(fù)荷電流和零序電流，配置電壓互感器，具備有壓延時(shí)合閘、無(wú)壓延時(shí)分閘功能，與斷路器配合自動(dòng)隔離故障區(qū)域。滿足饋線自動(dòng)化的要求，可將開關(guān)各種信號(hào)上傳后臺(tái)，后臺(tái)也可遙控開關(guān)分合閘。

2. 智能型柱上斷路器

智能型柱上斷路器是配置了饋線自動(dòng)化終端FTU的柱上斷路器，饋線自動(dòng)化終端FTU帶有保護(hù)功能，可切斷相間短路電流、負(fù)荷電流和零序電流，配置電壓互感器、電流互感器和零序電流互感器，具備過(guò)流、零序跳閘保護(hù)和重合閘功能，與智能化柱上負(fù)荷開關(guān)配合自動(dòng)隔離故障區(qū)域。滿足饋線自動(dòng)化的要求，可將開關(guān)各種信號(hào)和故障信號(hào)上傳后臺(tái)，后臺(tái)也可遙控開關(guān)分合閘。

3. 智能型用戶分界斷路器

智能型用戶分界斷路器配置與智能型柱上斷路器相同，安裝在線路的用戶側(cè)，與上級(jí)智能型柱上斷路器配合，切除用戶側(cè)相間短路和接地故障，防止上級(jí)斷路器躍級(jí)跳閘。

（二）10kV環(huán)網(wǎng)箱中的應(yīng)用

10kV環(huán)網(wǎng)柜中饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要是在環(huán)網(wǎng)柜中配置集中式自動(dòng)化終端DTU、分布式自動(dòng)化終端。

環(huán)網(wǎng)柜中配置集中式自動(dòng)化終端DTU，主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線開關(guān)的監(jiān)控，自動(dòng)識(shí)別饋線故障，與配網(wǎng)自動(dòng)化主站或子站配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多條線路的采集和控制，故障檢測(cè)、故障定位、故障區(qū)域隔離及非故障區(qū)域恢復(fù)供電，有效提高供電可靠性。集中式自動(dòng)化終端主要是采集和遙控分合閘，沒有帶保護(hù)功能，此方案在國(guó)家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司的環(huán)網(wǎng)柜中都在大量使用。

環(huán)網(wǎng)柜中配置分布式自動(dòng)化終端，由1臺(tái)通信單元和多臺(tái)保護(hù)測(cè)控單元組成，通信單元采集保護(hù)測(cè)控單元的信號(hào)并與配網(wǎng)自動(dòng)化主站或子站通訊;保護(hù)測(cè)控單元具備完善的保護(hù)、測(cè)量、控制及通訊監(jiān)視功能，與斷路器、負(fù)荷開關(guān)配合為線路和饋線提供保護(hù)，利用完善的保護(hù)功能，快速切除隔離故障區(qū)域，縮少停電范圍，快速恢復(fù)供電，同時(shí)利用通訊監(jiān)視功能，將運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)上傳，有力的保障了配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

四、饋線自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用趨勢(shì)

饋線自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)得到了大力的推廣，當(dāng)前國(guó)家電網(wǎng)公司推出了一二次融合成套柱上開關(guān)和一二次融合成套環(huán)網(wǎng)箱標(biāo)準(zhǔn)，一二次融合環(huán)網(wǎng)箱標(biāo)準(zhǔn)對(duì)自動(dòng)化終端的功能做了進(jìn)一步的擴(kuò)展，加入了保護(hù)功能，使自動(dòng)化終端具備了常規(guī)電流型、自適應(yīng)綜合型、電壓時(shí)間型、電壓電流時(shí)間等邏輯保護(hù)功能。

從當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際情況來(lái)看，饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用既是發(fā)展趨勢(shì)也是必須。因此，在未來(lái)的電網(wǎng)建設(shè)中還需要進(jìn)一步加強(qiáng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)不斷完善饋線自動(dòng)化技術(shù)，提高電能質(zhì)量，這樣才能為國(guó)民提供更加優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于我國(guó)電力系統(tǒng)的建設(shè)有著十分重要的作用。通過(guò)饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)信息在電力系統(tǒng)中的快速傳遞，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中可能存在的問(wèn)題，并采取針對(duì)性的措施解決故障問(wèn)題，降低故障對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響，有效提高電力能源質(zhì)量，為國(guó)民的生活和生產(chǎn)提供幫助。

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（作者單位：廣東阿爾派智能電網(wǎng)有限公司）