配網饋線自動化運用與分析

周波

摘 要：配電網實現饋線自動化后，進一步提高了供電可靠性。通過配網饋線自動化的實施，該研究者發現：在故障定位、隔離和自動回復供電的過程中，自動化開關、分界開關有誤動或者拒動的案例。該文通過介紹饋線自動化實施的方案和開關拒動的典型分析，為配網自動化相關工作人員提供一定的參考和幫助。

關鍵詞：配網 饋線 自動化 分界開關 拒動

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0057-02

饋線自動化是變電站出線到線路終端設備之間的饋電線路自動化，目前，饋線自動化主要采用“主線電壓時間型、支線分界（負荷）開關型”的設計方式。該文主要介紹典型的饋線自動化實施方案和分界開關的拒動分析；提出饋線自動化實施和運維中遇到的一些問題和解決辦法。

1 饋線自動化實施方案

1.1 主干線路

主干線路采用饋線斷路器和自動分段負荷開關配合，不依賴與配網自動化主站通信，由現場自動化開關與終端協同實現配電線路故障的實時檢測，準確定位故障點，迅速隔離故障區段，并快速恢復非故障區域供電，實現就地型饋線自動化。以電壓時間為判據，與變電站出線斷路器重合閘相配合，依靠設備自身的邏輯判斷功能，自動隔離故障，恢復非故障區間的供電。當線路發生短路故障時，變電站保護跳閘，線路開關失電后分閘。變電站出線開關第一次重合閘后，線路開關得電后逐級延時合閘，當合閘到故障點后，變電站出線開關再次跳閘，同時閉鎖故障區間開關，其余開關失電分閘；故障隔離后，變電站出線開關再次重合，恢復故障點前段線路供電，聯絡開關延時合閘，自動恢復故障點后段線路供電。

1.1.1 饋線斷路器

饋線斷路器安裝在變電站10kV開關柜內，配置三段式相電流保護、零序電流保護、低周低壓自動減載以及本間隔遙測、遙信、遙控。饋線斷路器具有自動重合閘功能，通過調整重合閘動作時間和充電時間，與線路分段自動負荷開關配合，實現饋線自動化功能。

1.1.2 分段負荷開關

分段負荷開關是由真空配電開關、饋線自動化控制終端以及戶外電源變壓器（PT）組成的成套設備，安裝于主干線分段點處。

饋線自動化控制終端以開關兩側電壓為判據，具有時限順送/逆送功能（S短延時模式）和環網點功能（L短延時模式）。安裝于10kV線路主干線上分段點處的分段負荷開關設為S模式；安裝于兩干線聯絡點的分段負荷開關設為L模式。分段負荷開關在線路某區段故障時通過能與變電站饋線斷路器的配合自動完成隔離故障區段、非故障區段自動恢復供電，最終在最大范圍內減少停電區間、縮短停電時間的目的。

電壓～電流型主干線分段負荷開關在單側來電時延時合閘，在兩側失壓狀態下分閘。當分段負荷開關合閘后在設定時間內檢測到線路失壓以及故障電流，則自動分閘并閉鎖合閘，完成故障隔離；當分段負荷開關合閘后在設定時間內未檢測到線路失壓，或雖檢測到線路失壓但未檢測到故障電流，則閉鎖分閘，變電站出線開關重合后完成非故障區域快速復電。

電壓～時間型以電壓時間為判據，當線路發生短路故障時，變電站出線開關保護跳閘，線路分段開關失電后分閘。變電站出線開關第一次重合閘后，線路分段開關得電后逐級延時合閘，當合閘到故障點后，變電站出線開關再次跳閘，所有線路分段開關失電分閘，同時閉鎖故障區間線路分段開關合閘；故障隔離后，變電站出線開關再次重合，非故障區段的線路分段開關再次延時合閘，恢復故障點前段線路供電，聯絡開關延時合閘，自動恢復故障點后段線路供電。

饋線自動化控制終端，配置GPRS通信模塊，實現遙測“二遙”功能，并預留遠期“三遙”光纖通信模塊。

1.2 分支線

10kV線路分支線T接點處采用分界負荷開關成套設備（俗稱“看門狗”），在分支線發生相間、接地故障故障時，該設備可以自動切除分支線故障，以避免分線故障擴大化，影響主干線路的供電。

分界負荷開關成套裝置是由分界負荷開關控制器（以下簡稱控制器）、分界負荷開關本體以及戶外電源變壓器（PT）組成的成套設備，安裝于配電網10kV 線路分支線T接點處。該成套設備具備具有相間過電流、零序電流檢測功能、保護控制功能，可具有一次重合閘以及過電壓保護功能，且功能可投退。分界負荷開關控制器采用GPRS通信模塊，實現遙信和遙測“二遙”功能，并預留遠期光纖通信模塊。

2 分界開關拒動的案例分析

2.1 分界開關拒動經過

石灣甲線零序動作，重合不成功。查故障點為：尖峰支線#9桿后通訊站用戶設備，隔離后其余用戶供電正常。一次系統接線圖如圖1（紅色圈為故障點）。

2.2 故障分析

故障經過的處理過程看出，故障點為尖峰支線#9桿后用戶設備，故障點在尖峰支線79T1分界開關的保護范圍內。由于尖峰支線79T1分界開關在石灣甲線零序動作后不正常動作（拒動），導致石灣甲線重合不成功。

得出結論：該次故障點在尖峰支線#9桿后段，故障點處在開關保護區域內，但開關拒動。即系統故障點在開關的保護區內，屬區內故障的分界開關拒動。

2.3 原因分析

拆除更換故障的分界開關控制器進行檢查分析：

（1）控制器無外觀損壞現象。

（2）保護定值窗有凝露、生銹現象（圖2）。

（3）控制器閉鎖燈亮。控制器閉鎖，不能起保護功能作用，開關成為普通10kV開關，運行不正常（圖3）。

2.4 技術分析

控制器檢查，底蓋松動、凝露是運放電容失效的原因。凝露導致內部電路板生銹（圖4），管腳短路使得器件內部損壞，控制出口運放電容管腳生銹、短路（圖5），最終失效。控制器內的運放電容輸出能量不足導致控制器閉鎖，使得線路發生故障時控制器無法進行保護動作，造成該次開關保護拒動的主要原因。

2.5 預防措施及建議

分界開關控制器是配網自動化的核心設備，分界開關控制器的性能完好，能確保配網自動化正確動作，確保線路故障時隔離線路故障點的作用。控制器性能的不正常導致分界開關保護失常，會引起分界開關在系統故障時發生拒、誤動。建議措施。

（1）針對分界開關控制器進行專項檢查，協調生產廠家對防潮性能差的控制器進行更換。對轄區內的分界開關控制器完成全面的檢查及處理。

（2）將分界開關控制器的防潮缺陷反饋給生產廠家，要求廠家加強控制器的防潮工藝，確保分界開關控制器防潮功能完好。

（3）加強分界開關的巡視、維護的培訓工作，確保一線員工在日常巡視時能正確識別、判斷出分界開關各種故障類型。

3 結語

隨著配電網絡的不斷改造，線路自動化程度的日益提高，會使保護控制方案變得復雜，需要采用集中式配網自動化保護等方案才能滿足運行要求。那么，即要求運維人員在對自動化設備熟悉的同時，提高自動化設備的運維能力。在注重設備巡視的同時定期做好預防性試驗，保障設備的安全可靠運行。

參考文獻

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