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淺談配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)

2017-10-14 23:53:54武艷華曹雪張福玲
科學(xué)與財富 2017年28期
關(guān)鍵詞:自動化應(yīng)用

武艷華+曹雪+張福玲

摘 要:隨著農(nóng)村經(jīng)濟的迅速發(fā)展,農(nóng)業(yè)科技的不斷提高,對農(nóng)村電網(wǎng)運行的各項指標(biāo)要求也顯著提高,為確保電網(wǎng)經(jīng)濟運行,提高供電可靠性和供電質(zhì)量,對配電線路實施配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng),來滿足這些要求。

關(guān)鍵詞:配電饋線;自動化;應(yīng)用;故障分析;

一、配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)應(yīng)用模式

配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)的模式有多種,根據(jù)各地區(qū)配電線路的不同形狀及線路負荷分布特點而定。本地區(qū)負荷分散、線路較長、分支較多,根據(jù)這些現(xiàn)狀特點,采用了智能型開關(guān)設(shè)備(重合器及負荷分段器)互相配合,并且與饋線遠方終端,利用GPRS或GSM的通訊模式集成為智能性裝置,同時此裝置與地理信息系統(tǒng)配合,在地理信息10KV配電網(wǎng)絡(luò)圖中顯示出每臺開關(guān)的運行狀態(tài)。(地理信息可裝設(shè)多個瀏覽終端,供相關(guān)人員對開關(guān)運行情況的了解與控制。)

二、選擇開關(guān)設(shè)備及附屬設(shè)備

重合器與負荷分段器的選擇不僅要選擇價格合理,而且功能、質(zhì)量要符合饋線自動化系統(tǒng)的要求,應(yīng)配有智能控制箱及手動操作機構(gòu),根據(jù)這些條件重合器選擇國產(chǎn)的重合器,價格比進口要低廉,其結(jié)構(gòu)維護簡單,絕緣介質(zhì)采用環(huán)氧樹脂絕緣材料;真空泡采用縱向磁場熄弧結(jié)構(gòu);分/合閘操作采用簡單可靠的永磁操作機構(gòu),材料選擇不銹鋼或鋁合金,強度大,不銹蝕,能長期工作無需維護;負荷分段器可選擇雙穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu),還可以選擇彈簧操作機構(gòu)的,彈簧操作機構(gòu)在負荷分段器中價格比較便宜。開關(guān)設(shè)備的控制裝置可選擇模塊化設(shè)計,具有強抗干擾性,適應(yīng)嚴酷工作環(huán)境的控制器。由于控制裝置所需要的工作電壓等級與開關(guān)設(shè)備本體的電壓等級不一致,在選擇電壓互感器時要根據(jù)控制裝置內(nèi)模塊及芯片的性能和需要來選購合適型號的電壓互感器。

根據(jù)以上所述,以彈簧機構(gòu)的負荷分段器為例加以說明:

1、開關(guān)本體:包括導(dǎo)電回路、絕緣系統(tǒng)、箱體組成。導(dǎo)電回路由上下導(dǎo)電板、內(nèi)法蘭、導(dǎo)電夾、真空滅弧室組成;外部絕緣采用高壓絕緣管,內(nèi)部絕緣通過陶瓷真空滅弧室硅橡膠絕緣罩和絕緣拉桿實現(xiàn)。

2、操作機構(gòu):具有手動、電動兩種操作機構(gòu),手動方式為:操作儲能手柄,儲能完成后,開關(guān)自動合閘,分閘操作時,拉動分閘拉環(huán)。電動操作,可在控制箱內(nèi)按動分、合閘按鈕即可完成分、合閘操作。

3、控制系統(tǒng):當(dāng)有故障電流通過時,裝設(shè)在線路上的重合器跳閘,切斷故障電流,線路失壓后,按制裝置記憶故障電流通過的次數(shù),達到設(shè)定的記憶次數(shù)后,負荷分段器跳閘,隔離故障區(qū)域。控制箱內(nèi)的模塊通過GPRS或GSM的模式反饋后臺主站系統(tǒng)一個分閘信號,終端裝置顯示此開關(guān)設(shè)備跳閘,經(jīng)人為組織排除故障后,可恢復(fù)送電。

三、配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)實施及故障處理分析

在配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)中,開關(guān)設(shè)備裝置的安裝位置是否合理,控制裝置內(nèi)電流調(diào)整的定值大小是否準(zhǔn)確,是線路故障能夠正確隔離的關(guān)鍵因素。

重合器應(yīng)裝置在負荷比較重的干線或分歧線路上,負荷分段器應(yīng)裝置在易出現(xiàn)故障、負荷較重或有重要用電戶的分歧或支線線路上。

控制裝置的電流整定應(yīng)根據(jù),線路不同時期的實際電流的大小來調(diào)整。保護形式、記憶次數(shù)及動作時間,重合器應(yīng)與上級變電所開關(guān)設(shè)備控制裝置進行配合,負荷分段器應(yīng)與上級重合器的控制裝置進行配合。

如圖所示:CB為某變電所出口開關(guān)設(shè)備,其過電流值設(shè)置為100A,動作時間設(shè)置為0.5S,速斷電流設(shè)置為800A,動作時間為0S;CHZ1為線路重合器,其過電流設(shè)置為80A,動作時間為0.3S,執(zhí)行反時限保護,速斷電流為500A,動作時間為0S,重合次數(shù)設(shè)定為3次;FDZ1為負荷分段器,其過電流設(shè)定為60A,動作時間設(shè)定為0.2S,記憶次數(shù)為3次。

當(dāng)d1發(fā)生故障時,若故障電流在150A~400A之間,故障電流經(jīng)過負荷分段器FDZ1、重合器CHZ1和變電所出口開關(guān)CB,因以上三臺保護設(shè)備的整定電流均小于故障電流,所以這些開關(guān)設(shè)備動作。其中,CB變電所出口開關(guān)根據(jù)故障電流的大小啟動過電流裝置,動作時間為0.5S,重合器CHZ1同時也啟動過電流裝置,動作時間為0.3S,而且重合器設(shè)定是反時限保護動作,電流越大,動作越快,根據(jù)以上條件重合器CHZ1分閘,如果是瞬間故障,由于重合器設(shè)定為3次重合,經(jīng)過2S后,重合器CHZ1合閘,負荷分段器FDZ1記憶1次電流,線路繼續(xù)運行;但若是線路出現(xiàn)永久性故障時,則故障電流第2次通過負荷分段器FDZ1、重合器CHZ1和變電所出口開關(guān)設(shè)備CB,根據(jù)上述分析,變電所出口開關(guān)CB不動作,負荷分段器FDZ1記憶第2次電流,線路重合器CHZ1再次分閘,經(jīng)過2S后,重合器進行第2次合閘,完成了2次分、合閘動作,再經(jīng)過故障電流時,負荷分段器FDZ1進行第3次記憶,重合器CHZ1進行第3次分閘,由于負荷分段器設(shè)定為3次記憶,當(dāng)重合器分閘后,線路基本處于無流無壓狀態(tài),滿足了負荷分段器FDZ1跳閘的條件,負荷分段器FDZ1跳閘,經(jīng)過2S后,重合器完成其第3次合閘動作。負荷分段器FDZ1將故障點d1隔離,重合器合閘后恢復(fù)其它非故障線路的正常運行。

負荷分段器FDZ1跳閘后,控制裝置將通過GPRS或GSM通訊模式向主站系統(tǒng)發(fā)送分閘信息,系統(tǒng)顯示某線路負荷分段器FDZ1處于分閘狀態(tài),由此工作人員可快速判斷出故障點發(fā)生的區(qū)域,以便迅速組織人員進行故障排除,故障點處理完成后,可以向主站工作人員聯(lián)系報告后,由主站指定工作人員利用主站系統(tǒng)的“遙控”功能,實現(xiàn)負荷分段器FDZ1的合閘。如有特殊情況也可利用手動或電動方式,來完成負荷分段器FDZ1的合閘。

若變電所出口開關(guān)CB與重合器CHZ1之間的d2點發(fā)生短路故障時,短路電流大于變電所出口開關(guān)CB的兩種保護裝置的電流整定值,CB的保護裝置啟動,實現(xiàn)分閘,若是瞬間故障,2S后CB合閘,恢復(fù)線路供電;若是永久故障,CB再次分閘,故障點及以下全部線路停電。

結(jié)語

通過上述的分析,配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)可以完成自動隔離瞬間故障點,恢復(fù)非故障線路的正常供電,減少了停電面積,并且能準(zhǔn)確判斷永久性故障點的位置,提高了線路事故處理的效率,減少停電時間。架空配電線路中瞬間故障占線路總故障的比例較高,因此饋線自動化系統(tǒng)這一功能大大提高了線路的供電可靠性,提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益,樹立了企業(yè)的良好服務(wù)形象,為建設(shè)新時期和諧社會奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻:

[1]王世果, 楊紅偉, 王寧寧. 淺談配電網(wǎng)常用的饋線自動化模式[J]. 農(nóng)村電工, 2010, 18(9):26-27.endprint

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