10kV配網自動化系統介紹及調試過程中所遇問題的相關解決方法淺析

／新疆庫爾勒市第二師天泰電力有限責任公司 錢志昊／

10kV配網自動化系統介紹及調試過程中所遇問題的相關解決方法淺析

／新疆庫爾勒市第二師天泰電力有限責任公司 錢志昊／

介紹10kV配網自動化系統（用戶部分）的基本構成與技術實現，對系統正常運行進行試驗調試，并對調試期間所遇到的問題提出解決方法。

10kV；配網自動化；技術實現；調試

0 引言

在整個配電系統中，配網自動化技術占據著舉足輕重的地位，10kV配網的自動化系統的實現，不僅能夠使得電力系統的整體運行狀況得到改善，而且提高電力系統的自動化程度。為提高10kV供電可靠性和服務水平及實現預付費功能，公司引入10kV配網自動化系統，此系統主要針對農網用戶配電部分。這里所謂的配網是一種集成自動化系統就是利用通訊、電子、計算機網絡、負控裝置、電表完成配電系統的正常運行。其應用范圍以10kV干線，饋線自動化為主，能夠實時監控、協調管理配電網絡各環節設備與整個配電網優化運行。在配網發生事故時，能夠及時實現保護跳閘，遠方監測、控制管理。實現在用戶欠費時跳閘，有費時合閘的功能。本文主要介紹此系統及討論調試時發現的一些問題和處理辦法。

1 配網自動化的組成結構

公司的配網自動化系統主要針對用戶部分，系統由調度的計算機中樞主站，現場的電子計量表、負控系統、自動化終端兩層體系組成，在此，終端在配電自動化系統中承載著最重要的轉發與接收作用。

1.1 配網自動化計算機主站系統

公司使用東軟公司研發的生產營銷系統，而配網自動化主站只是該系統中的一部分，其主要職能是控制、監測所有負控裝置，通過召測現場配網終端來查看電表及負控裝置信息。

1.2 電子計量表

電能表與高壓計量組合互感器裝置配合，根據負載大小選取高計一次接線的變比樁頭，高計把10kV高電壓轉變為電子計量表工作所需的100V低電壓，與高計內CT反映的二次電流，二者使電能表正常工作，由電能表顯示出用戶的用電量、相序、功率因數等數據。

1.3 負控系統

“負控”是負荷控制的簡稱，它由一臺帶PT的10kV真空斷路器與一個控制器組成，可以實現短路、過流、過壓、失壓跳閘、反時限、重合閘等多種保護，及時隔離故障區域，減少變電站10kV出線斷路器的跳閘次數，還可以配合電能表實現欠費跳閘與有費合閘功能。

1.4 自動化終端

自動化終端與電能表裝在一個電表箱里，內部裝移動SIM卡來實現與主站通信，給主站提供負控斷路器分合與保護狀態，還有就是采集電能表電量信息，替代以往的人工抄表繁瑣工作。主站對負控系統下發命令、對電能表寫入信息都是通過終端發送的。它集四遙與一體，屬于微機型配電自動化的遠方終端單元。

2 10kV配網自動化的實現方式

2.1 一次設備及供電方式

采用此系統對用戶供電主要使用“高供高計”方式，即10kV供電，高壓組合式互感器計量。涉及到線損和用戶產權分界點問題，圖1為現場一次設備安裝示意簡圖，在10kV主干線或分支上接火，10kV電源由高壓計量側進入，通過負控斷路器，出線到負荷側用戶變壓器處。接火處裝設跌落式熔斷器，方便負荷側停電工作。

2.2 現場設備的介紹及預付費功能的實現

10kV真空斷路器，以真空作為絕緣和滅弧介質，體積小，滅弧室工藝要求高，可連續多次操作，開斷性能好，動作時間短，運行維護簡單，可靠性高。斷路器附帶PT，PT一次由斷路器高側樁頭取電，三相任取兩相，二次給出220V和100V電壓，供斷路器儲能電機和控制器工作。按負荷所需，在控制器上設定保護參數和軟壓板，在故障時跳閘。自動化終端與電能表裝在一個電表箱里，終端工作電壓為100V，在表箱內接線端子盒里取得，終端與電能表的電壓是共用的，此100V電壓是由高壓計量組合式互感器提供。終端提供485通信接口，電能表與負控控制器都用485通訊線與終端連接，分別占終端485通訊端口1和2，電能表與負控斷路器的信息通過485線上行給終端，再由終端發給主站，主站下發命令和參數也是一樣的。

圖1

預付費功能是由電能表與負控斷路器配合實現的。負控斷路器控制器到表箱除了485通訊線接入終端，還有一根三芯預付費線接入電能表，三芯分別為欠費跳閘、有費合閘、公共端。電能表接線端口有一組常開和常閉觸點，在電費變為0時，這組觸點改變開閉，負控控制器里預付費功能有單、雙信號選擇，為了簡單一般選擇單信號，這樣與電能表的常閉或常開觸點結合就可以實現預付費功能了。

3 調試過程中遇到的問題及解決方法

3.1 調試說明

按工藝要求，對每臺負控斷路器進行必要實驗，以確定系統工作是否正常，實驗內容包括就地分合閘、遠方分合閘、預付費功能，過流一段保護跳閘，以及在主站后臺這些試驗項目的報文反饋是否正確。在上述試驗項目中，因過流一段實驗所需的繼電保護儀攜帶不便，現場電源不好取的原因，過流一段改為利用負載變壓器的涌流來做實驗，把負載變壓器投入，調低負控控制器的保護定值后合閘即可。

3.2 調試時遇到的一些問題及解決方法

（1）負控斷路器儲能電機不工作

在對斷路器進行手動分合閘和儲能操作都正常的情況下，此時檢查一下斷路器PT的一次接線是否正確，測量PT一次線是否斷線；有些PT內高壓側有石英砂熔斷保險，二次有250V熔絲保險防止二次側短路燒毀PT，檢查保險是否燒掉。

（2）斷路器儲能電機儲能完成后，電機仍一直運轉

其原因是斷開儲能電機電源的行程開關偏上錯位。如果行程開關是偏下錯位，則會造成儲能彈簧未完全被拉開，電機就停止運轉，使儲能彈簧不到位，引起斷路器拒分。此問題需專業生產廠家處理。

（3）儲能電機儲能緩慢，聲音遲滯

確保手動儲能正常的情況下，檢查由PT供給的220V電源是否正常。

（4）現場不能遙控負控斷路器

當控制器的電源正常，控制器會發出Wifi信號，供廠家提供的配套軟件連接調試，如果軟件搜不到信號，可能是控制器內的熔絲保險燒掉，使控制器不帶電，檢查后如果保險正常，在控制器面板上可以操作斷路器，那就是Wifi模塊出了問題，需更換模塊。

（5）現場測試預付費功能時，斷路器不動作

首先確保負控系統正常的情況下，檢查負控控制器的預付費軟壓板是否投入，如果是投入的，檢查接入電表的預付費線是否接線正確，沒問題的話，對電能表的那組常閉常開觸點檢查，在電表模擬欠費時，觸點是否變位，有些電能表的觸點變位沒有寫入，需要電能表廠家在外部利用紅外連接或者插入U盤寫入。

（6）現場自動化終端與主站通訊失敗，主站提示終端不在線

使用服務正常的移動SIM卡，確定終端供電電壓正常，檢查終端屏上有無信號和GPRS標識，檢查SIM卡在卡槽內是否插好，外置天線是否接好，這些都正常的情況下，檢查終端內的IP地址與通訊協議是否與主站一致。

（7）現場在終端上手動抄電能表電量失敗

檢查終端內的電能表參數寫入是否正確，現場電能表參數要與主站下發到終端內的電能表參數一致，檢查電能表與終端互聯的485通訊線是否接錯，檢查主站下發到終端485端口1的參數是否與電能表對應，即485端口1的測量點應為電能表。

（8） 遠方遙控分合閘時，斷路器拒動，主站提示終端應答否認

在負控系統正常的情況下，有以下幾個部分需要檢查，檢查負控控制器引出的485通訊線在終端485端口2上的接線，485A與485B是否接反,檢查控制器內與終端的通訊協議是否打開，檢查主站下發到終端內485端口2的測量點參數是否為負控斷路器。

4 結束語

日新月異的電氣設備和計算機軟硬件用于配網中，使配網自動化技術日趨成熟，為配網高效安全的運行提供了保障，使得配網運行簡單方便，高效、安全、可靠提高供電質量，減少配電網運行的維護工作量和線損。隨著電力企業的深入發展，供電企業對配網運行的經濟和安全性要求越來越高，配網自動化將是很好的解決辦法。也將為今后智能電網的實現建立良好的基礎前提條件。