一種新型的就地保護(hù)與集中型保護(hù)相結(jié)合的配電自動(dòng)化模式

張國(guó)田 賈俊征

摘要：目前配電自動(dòng)化模式主要有集中型、智能分布式、傳統(tǒng)電壓型、電壓時(shí)間型、就地型等，目前國(guó)網(wǎng)公司主推集中型配電自動(dòng)化模式，但受投入資金、設(shè)備現(xiàn)狀、通信條件和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)影響，縣公司配電自動(dòng)化均難以推進(jìn)或有效實(shí)施，本文介紹一種新型的配電自動(dòng)化模式，適合開(kāi)關(guān)相對(duì)較少、通信相對(duì)薄弱等縣鎮(zhèn)村等區(qū)域?qū)嵤?/p>

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化、自動(dòng)化模式、故障隔離

目前國(guó)網(wǎng)公司主推的集中型配電自動(dòng)化模式，主要故障處理策略為通過(guò)配電自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）收集變電站出線開(kāi)關(guān)報(bào)送的開(kāi)關(guān)分合位信號(hào)、故障信號(hào)、配電自動(dòng)化終端（FTU或DTU）上傳的故障信號(hào)，根據(jù)以上信號(hào)綜合分析，判定故障區(qū)間，然后通過(guò)自動(dòng)或人工遙控配網(wǎng)開(kāi)關(guān)分合閘的方式進(jìn)行故障區(qū)間隔離和非故障區(qū)間恢復(fù)送電。此種配電自動(dòng)化模式，適合主線分段開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)設(shè)備優(yōu)良，通信條件優(yōu)越的區(qū)域，通常是指B類(lèi)及以上區(qū)域，尤其是光纖通信的區(qū)域。而在采用無(wú)線通信，尤其是信號(hào)不穩(wěn)定，延時(shí)較大的區(qū)域，配網(wǎng)線路開(kāi)關(guān)故障信號(hào)不能及時(shí)上傳，不能參與故障區(qū)間判斷，此時(shí)開(kāi)關(guān)得不到配電自動(dòng)化主站分合閘命令，無(wú)法有效隔離故障，也無(wú)法恢復(fù)非故障區(qū)間的送電，此種情況時(shí)集中型配電自動(dòng)化模式無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的效果。

據(jù)了解，目前縣供電公司受資金短缺、配網(wǎng)開(kāi)關(guān)老舊、通信條件落后等影響，縣供電公司多采用就地保護(hù)開(kāi)關(guān)，配電開(kāi)關(guān)跳閘不受配電自動(dòng)化主站控制，但是此種就地保護(hù)方式也存在明顯的缺點(diǎn)，及故障跳閘動(dòng)作可靠性高，跳閘不受通信條件影響，但是速斷跳閘時(shí)容易造成多個(gè)串聯(lián)開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作，容易造成擴(kuò)大故障區(qū)間。

目前配電自動(dòng)化主站FA啟動(dòng)條件為變電站出線開(kāi)關(guān)在30S內(nèi)上傳故障信號(hào)和開(kāi)關(guān)分位信號(hào)，同時(shí)收集配電網(wǎng)開(kāi)關(guān)上送的故障信號(hào)和開(kāi)關(guān)分合位，然后配電自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)上傳的信號(hào)啟動(dòng)FA，然后再根據(jù)收集的各種信號(hào)來(lái)判斷故障區(qū)間、遙控配網(wǎng)開(kāi)關(guān)分閘進(jìn)行故障隔離和遙控配網(wǎng)開(kāi)關(guān)分合閘非故障區(qū)間恢復(fù)送電。此種FA啟動(dòng)模式存在弊端，故障發(fā)生線路上多個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作跳閘，但變電站出線開(kāi)關(guān)未跳閘，F(xiàn)A不啟動(dòng)，無(wú)法進(jìn)行非故障區(qū)域恢復(fù)送電，造成故障區(qū)域擴(kuò)大。

新型的就地保護(hù)與集中型保護(hù)相結(jié)合的配電自動(dòng)化模式，需增加1條FA啟動(dòng)策略，即配電自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）發(fā)現(xiàn)單一線路2臺(tái)及以上配網(wǎng)開(kāi)關(guān)在一定時(shí)間內(nèi)（如30S）同時(shí)上傳故障信號(hào)和開(kāi)關(guān)分位信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)FA。配電自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)上傳的故障信號(hào)進(jìn)行綜合分析，判定故障區(qū)間，然后通過(guò)自動(dòng)或人工遙控開(kāi)關(guān)分合閘的方式進(jìn)行故障區(qū)間隔離和非故障區(qū)間恢復(fù)送電。具體故障跳閘策略如下：

注：變電站出線開(kāi)關(guān)、分段開(kāi)關(guān)、分支開(kāi)關(guān)、分界開(kāi)關(guān)均為斷路器，均設(shè)就地保護(hù)，所有分段開(kāi)關(guān)保護(hù)定值設(shè)置同變電站出線開(kāi)關(guān)相同，確保分段開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)變電站出線開(kāi)關(guān)必定跳閘，能夠啟動(dòng)FA，其余分支、分界開(kāi)關(guān)過(guò)流定值和延時(shí)均按保護(hù)級(jí)差配合設(shè)置，速斷定值按級(jí)差配合設(shè)置，時(shí)間均設(shè)置0S。當(dāng)串聯(lián)開(kāi)關(guān)過(guò)多時(shí)，定值和延時(shí)可重疊，跳閘后通過(guò)啟動(dòng)FA，判斷并隔離故障區(qū)間，然后主站遙控恢復(fù)非故障區(qū)域供電。

一.根據(jù)故障發(fā)生在不同的區(qū)間進(jìn)行故障分類(lèi)分析

1.故障點(diǎn)1發(fā)生瞬時(shí)相間故障時(shí)（即故障發(fā)生在第一分段開(kāi)關(guān)與變電站之間），變電站出線開(kāi)關(guān)跳閘，重合成功;故障點(diǎn)1發(fā)生永久性相間故障時(shí)，變電站出線開(kāi)關(guān)跳閘，重合失敗，啟動(dòng)FA，配電自動(dòng)化主站通過(guò)收集變電站出線開(kāi)關(guān)和線路開(kāi)關(guān)故障信號(hào)，判定故障區(qū)間，遙控分段開(kāi)關(guān)1分閘，遙控聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)1或聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)2合閘，恢復(fù)非故障區(qū)間供電。

2.故障點(diǎn)2發(fā)生相間故障時(shí)（即故障發(fā)生在兩個(gè)分段開(kāi)關(guān)之間），由于定值和延時(shí)跟變電站出線開(kāi)關(guān)相同，變電站出線開(kāi)關(guān)、分段開(kāi)關(guān)1跳閘，其他線路開(kāi)關(guān)不動(dòng)作，啟動(dòng)FA，配電自動(dòng)化主站通過(guò)收集變電站出線開(kāi)關(guān)和線路開(kāi)關(guān)故障信號(hào)，判定故障區(qū)間，遙控分段開(kāi)關(guān)2分閘，遙控聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)1合閘，恢復(fù)非故障區(qū)間供電。

3.故障點(diǎn)3發(fā)生相間過(guò)流故障時(shí)（即故障發(fā)生在支線上），由于定值和延時(shí)按級(jí)差配合，分支開(kāi)關(guān)1跳閘，隔離故障;故障點(diǎn)3發(fā)生速斷故障時(shí)，由于速斷延時(shí)為0S，變電站出線開(kāi)關(guān)、分段開(kāi)關(guān)1、分支開(kāi)關(guān)1跳閘隔離故障，同時(shí)啟動(dòng)FA，主站通過(guò)收集變電站出線開(kāi)關(guān)和線路開(kāi)關(guān)故障信號(hào)，判定故障區(qū)間，遙控變電站出線開(kāi)關(guān)、分段開(kāi)關(guān)1合閘，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。

4.故障點(diǎn)4發(fā)生故障時(shí)（即故障發(fā)生在分界開(kāi)關(guān)之下），同故障點(diǎn)3同樣故障處理策略。若因串聯(lián)開(kāi)關(guān)過(guò)多，分界開(kāi)關(guān)1的過(guò)流定值及延時(shí)同上級(jí)開(kāi)關(guān)重疊，此時(shí)發(fā)生故障時(shí)，分支開(kāi)關(guān)1和分界開(kāi)關(guān)1均會(huì)跳閘，2個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作啟動(dòng)FA，主站通過(guò)收集變電站出線開(kāi)關(guān)和線路開(kāi)關(guān)故障信號(hào)，判定故障區(qū)間，遙控分支開(kāi)關(guān)1合閘，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。

二、新型就地保護(hù)與主站保護(hù)相結(jié)合的配電自動(dòng)化模式相比原集中型配電自動(dòng)化模式比較

1.原集中型配電自動(dòng)化模式中分段開(kāi)關(guān)采用的是負(fù)荷開(kāi)關(guān)，滅弧能力差，不能切斷故障電流，所以策略是重合閘失敗后，根據(jù)故障信號(hào)進(jìn)行綜合分析，在無(wú)電情況下，再進(jìn)行故障隔離，然后進(jìn)行非故障區(qū)域恢復(fù)送電。新型的配電自動(dòng)化模式下，主線分段開(kāi)關(guān)及其他開(kāi)關(guān)均采用斷路器，不再采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，在發(fā)生故障時(shí)，是先主動(dòng)隔離故障，主站再根據(jù)故障信號(hào)進(jìn)行綜合分析，然后非故障區(qū)域恢復(fù)送電。

2.在通信信號(hào)優(yōu)良的情況下，兩種配電自動(dòng)化模式均能正確可靠隔離故障，恢復(fù)非故障區(qū)間供電，效果完全相同。

3.在通信信號(hào)條件較差，無(wú)法及時(shí)上傳故障信號(hào)的情況下，新型的配電自動(dòng)模式能夠準(zhǔn)確故障隔離或擴(kuò)大范圍的隔離故障，原集中型配電自動(dòng)化模式將會(huì)在變電站出線開(kāi)關(guān)重合閘失敗后，因信號(hào)不暢通，造成全線路隔離，造成故障隔離最大化。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上比較，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，新型就地保護(hù)與集中型保護(hù)相結(jié)合的配電自動(dòng)化模式不過(guò)渡依賴(lài)通信，即使在不具備通信條件的情況下仍能發(fā)揮部分作用，適合在配電自動(dòng)化終端采用無(wú)線通信及通信條件一般的區(qū)域推廣，對(duì)提高供電可靠性具有較大幫助。

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