配电网馈线自动化控制方案_电工文摘

配电网馈线自动化控制方案

点击数：7678 次录入时间：03-04 11:52:16 整理：http://www.55dianzi.com 电工文摘

检测到失压，合闸于故障状态，在预定的延时和操作次数（如可整定为两分一合）后也闭锁于分闸状态，故障段由QR₂、QR₃隔离。L₁、L₂段由Ａ侧电源供电。

QR₁、QR₂（或QR₄、QR₅）的配合可通过整定t—I特性和动作电流来实现。如t－I特性和动作电流难以满足配合要求，可整定QR_x、QR_y 四分三合，QR₁、QR₅三分两合，QR₂、QR₄两分一合。

采用重合器控制方式实现馈线自动化功能同方式1相同之处在于均不需要通信手段。重合器控制方式利用重合器多次重合及保护动作时限的相互配合就可实现故障自动隔离、自动恢复供电。它与方式1相比有很大的进步：通过整定线路上各重合器的动作特性，利用重合器本身切断短路电流的能力，经过短时停电就可将线路上某段故障隔离，减少了出线上开关的动作次数。但是重合器控制方式存在以下问题：

（1）环路上重合器之间保护的配合靠延时来实现，分段越多，保护级差越难配合。

（2）为与重合器保护级差相配合，变电站出线断路器是最后一级速断保护，分段重合器越多，出线开关速断保护的延时就越长，对配电系统的影响也越大。

（3）重合器具有切断故障电流的能力，造价高，因此投资比较大。

由于以上原因，限制了重合器组网的使用范围。

3 集中远方监控实现馈线自动化功能

如图3所示，变电站出口采用自动重合器QR₁、QR₂，馈电线路上装设常闭电动负荷开关FK₁、FK₂、FK₄、FK₅，联络开关装设常开负荷开关FK₃。负荷开关处装设有远方馈线终端装置（FTU）它与配调中心通信传送故障信息，由配调中心下发命令实现故障定位及恢复供电。QR₁、QR₂整定为两分一合。变电站出口采用具有至少两次重合闸的重合器（或断路器）。这种控制方式中负荷开关必须与上一级自动重合器配合使用。在配电网中常用真空负荷开关构成配电自动化系统。

以L₂段发生永久性故障为例分析其动作过程：L₂段故障后，重合器QR₁重合失败而形成闭锁，位于FK₁处的FTU检测到两次短路电流及失压，FK₂处的FTU只检测到两次失压，没有检测到短路电流，控制中心通过通信系统得到这些数据后判定故障点在FK₁、FK₂之间。处理对策是断开负荷开关FK₁、FK₂以隔离故障，闭合QR₁以恢复L₁段供电，闭合FK₃以恢复L₃段的供电。故障区域的供电将在维修人员排除L₂段故障之后恢复。

这种控制方式除变电站使用重合器（或断路器），外全部使用负荷开关。由于负荷开关造价低且易构成复杂的网络，因而有着广泛的应用前景。但这种控制方式必须以高可靠性的通信系统为基础，一旦通信出现故障，整个系统将陷入瘫痪。而如果线路上采用分段器，通信故障后分段器仍可利用整定x、y的时限实现故障隔离，因而可靠性更高。另一方面，这种控制方案的控制软件较复杂，要求准确判断出故障。

4 应用实例

由以上分析可以看出，以现场控制设备智能机构实现的控制方案通常经过开关的多次重合才能实现，对电网冲击比较大；而负荷开关配合通信系统虽能依次定位，但过分依赖于通信系统，可靠性不高。为此本文提出1种将两种控制方式结合起来的控制方式，即远方监控与就地控制相结合的控制方式，并将此用于河北省行唐县配电网。图4为河北省行唐县配电网结构示意图，图5为该配电网开关设备选择及分布示意图。

该控制方案在变电站出口装设重合器，为躲过瞬时故障，重合器应在分段器延时分闸ｚ时限内完成一次快速合闸，可整定为三次重合闸。馈线上装设常闭电压—时间型分段器，其动作特性仍由其x时限及y时限来确定。联络开关采用常开重合器，失压后较长的整定的时限x′后闭合，可整定为两次重合。这样可以充分利用重合器的多次重合功能，与分段器配合实现就地隔离故障，同时作为远方监控的后备。而远方监控通过通信系统实现故障段的一次定位、隔离及恢复供电。为避免二者之间的冲突，在重合器及分段器的控制器中进行软件接口设置。具体时限过程以图5配网开关设备分布图中故障点为例说明。

如图6，若为瞬时故障，QO₁在t_k秒后快速跳闸，第一次快速重合后恢复供电；若为永久性故障则快速重合后t_k秒又一次跳闸。由于ｚ大于QO₁快速重合间隔，因而分段器在QO₁第二次跳闸之后延时ｚ时限后分闸。在QO₁的重合间隔t_j内，通信系统将故障信息传送控制中心，故障检测软件通过判断FD₁流过两次故障电流、两次失压，FD₂有两次失压，无故障电流，因而判断出故障段，下达遥控命令，拉开FD₁并闭锁，闭锁QO₃然后合上FD₂。如通信正常，t_j内开关设备接受到遥控信息，则停止其控制器内的计时装置，终止其后的动作过程，否则按图示时序完成故障判断、隔离。该方案联络开关采用常开重合器，避免引起非故障段的短时停电。