城市架空線路饋線自動化模式淺析

摘 要：本文分析了架空線路各種饋線自動化模式，闡述了各種饋線自動化模式的適用范圍。最后通過工程實(shí)踐驗(yàn)證了饋線自動化在城市配電網(wǎng)故障快速復(fù)電建設(shè)中的可行性。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng) 架空線路 饋線自動化

中圖分類號：TM727；TM717文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0169-01

長期以來，由于我國10 kV線路以架空線路為主，因此在配網(wǎng)改造的工作中，實(shí)現(xiàn)10 kV架空配電線路的饋線自動化是首要任務(wù)。

傳統(tǒng)的饋線自動化的技術(shù)包括：就地型和集中型。采用配電自動化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動化系統(tǒng)為就地型；基于主站的饋線自動化系統(tǒng)為集中型。由于架空線路故障80%是瞬間故障，就地饋線自動化利用與變電站出線斷路器的配合隔離瞬間故障，能大幅度提高供電可靠性，其建設(shè)成本低、維護(hù)方便，在國內(nèi)得到了大量應(yīng)用。目前，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，安裝在配電網(wǎng)中不同的線路智能終端可通過通信網(wǎng)絡(luò)交換故障信息與控制信息，實(shí)現(xiàn)了基于分布式智能的快速自愈。

1 饋線自動化的功能

饋線自動化可以實(shí)現(xiàn)對饋電線路進(jìn)行快速地故障定位、故障隔離、非故障區(qū)域供電恢復(fù)，最大限度地減少故障引起的停電范圍、縮短故障恢復(fù)時間；其次可以實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控?；诖怂悸?，實(shí)現(xiàn)饋線自動化要達(dá)到以下目標(biāo)。

1.1 減少變電站出線開關(guān)跳閘

饋線出線開關(guān)跳閘將影響整條饋線的全部供電區(qū)域。應(yīng)通過增設(shè)分段開關(guān)的手段，盡可能在出線開關(guān)跳閘之前隔離故障區(qū)域，減少出線開關(guān)動作次數(shù)。

1.2 提高變電站出線開關(guān)重合閘成功率

饋線出線開關(guān)跳閘后應(yīng)依靠自動化開關(guān)自動切除永久性故障區(qū)域，最終實(shí)現(xiàn)重合閘成功。

1.3 減少靠近電源側(cè)的開關(guān)動作次數(shù)

靠近電源側(cè)的開關(guān)，其跳閘引起的停電范圍也越大，應(yīng)盡量使靠近電源側(cè)的開關(guān)少動作。

1.4 自動隔離分支線或用戶側(cè)單相接地故障

近年來用戶出門故障不斷攀升，造成了全網(wǎng)停電時間增長?？梢栽诜种Ь€或用戶出門處設(shè)置用戶分界開關(guān)自動切除故障，縮小停電時間和停電面積。

1.5 采用多種通信方式，可上傳開關(guān)狀態(tài)信號

饋線開關(guān)控制器應(yīng)根據(jù)需求靈活配置多種通信模塊，開關(guān)動作后控制器可將告警信號上傳至后臺，縮短運(yùn)行人員的故障查找時間。

2 饋線自動化模式選擇

2.1 就地控制型FA

電壓控制型（A-V型）通過檢測分段開關(guān)兩側(cè)的電壓來控制其分閘與合閘；電流控制型（A-I型），設(shè)定分段開關(guān)在連續(xù)計(jì)數(shù)到兩次及以上故障電流后分閘隔離故障；電壓電流控制型（A-VI型），系統(tǒng)構(gòu)成與A-V型類似，區(qū)別是電源出口斷路器在一次重合后將速斷保護(hù)改為帶時延速斷，分段開關(guān)采用配備合閘到故障上速斷保護(hù)的斷路器。

就地控制型FA系統(tǒng)不依賴于通信通道就能實(shí)現(xiàn)故障隔離，具有投資小，易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，由于國內(nèi)大多數(shù)電纜線路不允許進(jìn)行故障重合閘，除分界開關(guān)型FA可適用于對供電質(zhì)量要求較高的城市中心區(qū)、一般城區(qū)配電線路外，其它主要適用于城鎮(zhèn)及遠(yuǎn)郊區(qū)配電線路。

2.2 集中控制型FA

簡稱B型FA，由安裝在現(xiàn)場開關(guān)的監(jiān)控終端（FTU）、通信網(wǎng)和控制主站三部分組成。故障發(fā)生后，控制主站根據(jù)FTU送來的信息進(jìn)行故障定位，自動或手動隔離故障點(diǎn)，恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。

B型FA系統(tǒng)控制主站有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是在配電自動化（DA）主站里安裝FA軟件模塊，與FTU通信，完成故障隔離與恢復(fù)供電。另一種是設(shè)置配電子站，實(shí)現(xiàn)附近供電小區(qū)故障處理的集中控制。

B型FA系統(tǒng)同時實(shí)現(xiàn)中壓配電網(wǎng)故障隔離與運(yùn)行監(jiān)視，功能完善；不要求出口斷路器進(jìn)行重合閘配合，不會對系統(tǒng)造成多次過流沖擊，對架空與電纜線路都適用，由于需要通信通道及控制主站，相對投資較大，主要適用于城市中心、城鄉(xiāng)結(jié)合部等負(fù)荷較穩(wěn)定區(qū)域。

2.3 基于對等通信的配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)

安裝在配電網(wǎng)中不同的線路開關(guān)處的智能饋線終端可通過對等通信網(wǎng)絡(luò)共享不同地點(diǎn)的故障信息與控制信息，每一個終端都能主動發(fā)起通信，收集相鄰終端的故障檢測信息，無需配網(wǎng)自動化主站或子站參與即可實(shí)現(xiàn)故障切除、定位、隔離與恢復(fù)供電，大大縮短了故障處理時間。主要適用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)比較簡單、穩(wěn)定的配電線路，對網(wǎng)架線路經(jīng)常變動的區(qū)域則不適用。

3 饋線自動化應(yīng)用實(shí)踐

某局10 kV架空配電線路以輻射型為主，分支線較多，而且分支線上的每一次永久或瞬時故障均會引起全條饋線停電，影響范圍較大，局提出了實(shí)現(xiàn)10 kV架空線路故障的快速定位、隔離和恢復(fù)，故障跳閘率的饋線自動化建設(shè)思路，經(jīng)比較分析，最終選擇主干線建設(shè)分段斷路器和電壓電流型分段開關(guān)就地型饋線自動化自愈模式。

通過工程應(yīng)用實(shí)踐，饋線自動化建設(shè)是實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)故障快速復(fù)電行之有效的技術(shù)手段，具有很好的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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