電流型與電壓型終端在饋線自動化中的應用

艾紹偉

（許繼電氣股份有限公司中試部，河南 許昌461000）

配電終端是配電網中最基礎的設備，負責配電網的數據采集、數據傳輸，控制操作等功能。配電終端也是饋線自動化進行故障隔離和負荷轉供的數據來源和最終的執行者，目前饋線自動化最常用的兩種饋線終端是電流型饋線終端和電壓型饋線終端。

1 配電終端

配電終端是配電自動化建設的重要組成部分，主要作用是采集配電網實時運行數據、檢測、識別故障、開關設備的運行工況，進行處理及分析，通過有線/無線通信等手段，上傳信息、接收控制命令等。

1.1 電流型配電終端

電流型配電終端的故障處理判斷依據是故障電流，配電終端主要檢測的對象是電流，當饋線發生故障時，電流型開關檢測到故障電流后，會給配電主站發出相應的告警信息，配電主站根據終端上送的故障信息進行分析和運算，判斷故障區間進行故障隔離。

1.2 電壓型配電終端

電壓型配電終端的故障判斷依據是饋線是否有電壓，當線路失電后，電壓型饋線終端會自動斷開，當線路恢復供電后，終端會根據設定的時間，依次按順序進行閉合。所以當饋線段發生事故時，變電站出線開關第一時間保護跳閘，饋線段失電，終端檢測線路無壓，自動斷開。

2 配電終端在饋線自動化的應用

2.1 電流型終端在饋線自動化的應用

電流型終端是現在配電網應用最廣泛的終端，在饋線自動化事故處理時，利用電流型開關的故障信號，通過配電主站的分析和計算，可以準確的判斷出故障區間，進行故障的隔離和非故障區域的供電恢復，不需要變電站出線開關的重合閘來判別故障。但是要求終端要有可靠的通信，任何信號的漏送或者延時，都會影響故障的判斷和事故的隔離。

如圖1所示，是一個電流型饋線自動化處理流程。Fcb1、Fcb2是變電站出線開關，s1、s2、s3、s5是負荷開關。s4是隔離開關，為常開。當s2、s3之間發生故障時，此時Fcb1變電站出線開關保護啟動跳開，饋線段s1、s2、s3失電。此時配電主站會根據開關上送的故障遙信進行事故區間判定。從電源側向負荷側檢索事故范圍，確定范圍后從線路末端向電源側進行故障信號搜索，找到最末端的故障電流開關與下一個自動化開關之間為事故區間，判斷出故障點在s2、s3之間，主站自動生成s2、s3分、fcb1合的操作票，自動執行完成故障區間隔離和電源側非故障區間供電。合s4進行負荷側轉供，完成本次事故的饋線自動化操作。

圖1 電流型處理流程

2.2 電壓型終端在饋線自動化的應用

電壓型終端最大的優點是不受通信的影響，在饋線自動化事故處理中，電壓型終端不是通過故障信號的上送來判斷故障區間，對通信的依賴較小，但是故障區間的判斷需要變電站出線開關的重合閘來判斷。且時間上需要與出線開關進行配合，電壓型開關分閘時間應小于變電站出線斷路器開關設定重合閘時間，否則在變電站跳閘后，電壓型開關來不及分閘，變電站出線斷路器開關再次重合于故障。

如圖2所示，是一個電壓型饋線自動化處理流程，A為變電站出線開關，B、C、D、F為負荷開關，當c段發生事故時，A、B、C、D、F跳開，線路處于失電狀態，經過設定時間7 s，A開關重合，等待7 s無故障，B合閘，等待7 s無故障，C合閘，由于C處于故障區間，合閘后會觸發故障，導致A、B、C重新發生跳閘，進而判斷出故障區間在C之后，對C進行故障隔離。隔離后對非故障區間a、b段恢復供電，完成一次饋線自動化的故障處理。

圖2 電壓型處理流程

2.3 混合型終端在饋線自動化的應用

就是在饋線段中即有電流型終端又有電壓型終端，這種線路，當發生事故時，優先按電壓型事故處理，再按電流型事故處理方式縮小判斷事故范圍，結合了電壓型與電流型終端的優點，進行事故處理。如圖3所示，是混合型饋線自動化事故處理的流程。Fcb1、Fcb2是變電站出線開關，S1、S3是電壓型開關、S2、S5是電流型開關，S4是常開聯絡開關。當S2與S3段發生事故時，首先是按照電壓型事故處理，判斷出事故在S1之后，再按電流型事故處理方式縮短事故區間的判斷。最終判斷出事故點在S2開關之后。

圖3 混合型處理流程

3 綜合分析

電流型與電壓型終端在饋線自動化中的應用各有自己的特點，電流型終端需要可靠的通信和精確的分析運算來完成故障的定位，電壓型開關需要出線開關的重合閘來配合故障的定位，但是隨著通信技術的發展和配電主站大數據云計算的應用，電流型終端的優勢逐漸顯露出來，在故障的處理方面，由于電壓型需要一次或者二次重合閘來配合，故障定位時間要遠遠高于電流型終端。從配電網的長遠考慮，電流型終端更加適合配電網的發展。表1是對終端在饋線自動化事故處理中的對比。

表1 對比分析結果

4 結束語

本文分析了電流型和電壓型配電終端在饋線自動化中的典型應用，并對3種應用模式進行了對比分析，隨著配電網的發展和對供電可靠性的提高，配電終端在饋線自動化中的應用將是一個長期需要研究的問題。