河南理工大学 河南焦作 454010
摘要:现实电网供电中要实现整个供电系统进行实时监测、运行优化、故障检测等操作,庞大的工作量需要更加智能化的控制实现。馈线自动化方案的研究可有效帮助配电自动化系统实现数据反馈,为电力用户和电力企业都实现高可靠、高质量、高效率、高效益的双赢服务。通过馈线自动化方案的实施,可以有效帮助该校区实现更加稳定高效的供电服务,同时设计好馈线自动化方案后,对该方案上故障点进行分析解决,实现可靠地设计方案。
关键词:馈线;自动化;故障处理;
馈线自动化的实施直接表现为电力智能系统发展,很大程度上反映该区域经济发展程度。馈线自动化方案的实施是配电自动化设计的核心所在,当某路段发生故障时,馈线自动化能迅速隔离故障,切换路线保证非故障路线的正常供电,保证配电自动化的可靠供电性能,减少配电网故障损失。所以说馈电自动化是配电自动化功能实现的可靠保障。
1.馈线自动化设计特点和方案
实现馈线自动化,必须紧密结合区域配电网络结构组成、开关设备和通讯装置。这里设计所需开关设备只用电动负荷开关和断路器,分别用在开闭所内和配电所进出线上。配电所和开闭所都采用双回路供电方式增加供电可靠性能,通过通信系统,将各个开关设备上的监控终端信号上传到主站。达到实现以配电终端为基础的远方集中控制自动化功能目的。
在设计馈线自动化开关保护动作时间上,国家电网规定10KV变压站出线电流保护动作时间为0.5s,这里将配电所进线保护时间设置为0.3s,出线保护时间设置为0.1s,保证电源线路级别越高,保护动作跳闸次数越少。设计的开闭所和配电所的网络结构不同,将开闭所设计为双回路辐射方式供电,配电所采用双电源手拉手方式供电,并配有自动切换装置,实现供电系统稳定运行。设置故障处理时依据快速集中原则。设计采用就地智能隔离加快故障隔离速度,而恢复供电设计成集中控制方式可校验网络重构的正确性。同时在故障处理过程中做到故障用户快速隔离,非故障用户保持供电。
2.故障处理分析
馈线自动化实现自动化处理故障,主要通过分析和处理SCADA系统传送到主站的各种开关设备、配电所等工作设备的工作信息,实现故障自动查找、切换和恢复电能的功能。由于SCADA系统监测对象是分段开关和断路器,故障后的处理对象也是这两种开关。这样我们就可以简化设计方案,将处理系统简化为电源、隔离开关和断路器三部分。下面主要研究两个电源和两个主馈线的故障处理过程。
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(1)故障检测
故障检测是通过分析SCADA系统收集的各种断路器保护运行信号来检测系统路线是否存在故障。一般情况下,故障发生后会有保护装置使得断路器断开,对于瞬时故障发生时,会有相应重合闸装置在短时间内自动重合闸,电路系统自动恢复运行。如果重合闸不能恢复系统正常工作,即永久性故障,则系统会进行一系列自动化动作帮助最快解决故障问题。
(2)故障定位
永久性故障发生后,系统SCADA会继续采取柱上开关等设备数据信号,开始从靠近电源级断路器一级一级往下分析,检查配电线路上每一个柱上开关设备的信号指示。假如确定了某柱上开关A1存在故障指示信号而它下一级柱上开关A2上不存在故障信号指示,这说明在柱上开关A1、A2之间存在故障发生。
(3)故障分离
系统实现对故障定位后,只需要将故障段两头的柱上开关断开就可以实现故障分离。其中如果柱上开关A1是断路器,它有自动断开保护功能,那么故障隔离系统就不需要再对A1进行控制命令了,故障保护装置会自动将断路器断开。
(4)故障恢复
在故障恢复供电的过程中,假如A1是一个断路器,那么故障段上级路段的恢复供电就比较简单了,只需要断路器的闭锁就可以实现上级线路段恢复供电。下级路段供电恢复供电需要找到路线供电末端的联络开关,再加上备用电源,实现下级路段线路的恢复供电。
配电所和开闭所的网络结构设计的不同,因此自动化方案设计也需要分开考虑。配电所自动化设计方案中,若出现配电所进线故障,进线上断路器受主站控制自动断开,同时自动启动切换装置,在供电系统正常工作的前提下通过联络开关实现备用电源自动切入,此时配电主站会通过数据计算校验连接备用开关的常开断路器是否否和转带条件,此断路器达到转带条件将实现自动切换。若考虑备用电源负荷承载能力根据要求自动断开事先设定好的非重要用户,确保重要用户稳定运行。若用户侧发生故障只需要配电所出现端断路器保护跳闸,完成故障隔离。开闭所自动化方案设计中,若开闭所进线故障,进线端开关自动断开,备用线路自动开关闭合,负荷转移的过程中伴随负荷校验工作,满足校验条件可完成自动切换供电线路确保开闭所正常工作。若用户端出现故障,上级配电所出线端断路器自动断开,短时间内自动重合后再次断开。用户端故障会产生过电流,过流信号使得开闭所进线开关和备用线路开关闭锁不动作,此时该开闭所出线端自动开关自动断开完成隔离。接着主站重新下达命令使开闭所出线端口断路器闭合,恢复开闭所正常运行。
3小结
文章中既可以不通过通讯方式就能实现故障隔离,也可以通过通讯系统实现远程监控,快速查找出故障位置。同时可以实时采集监控馈线潮流和开关信息。在实际应用中,结合实际的电网运行要求,选择合适的馈线自动化控制方式,在最短时间内实现故障解除,保证区域供电网稳定可靠。
参考文献
[1]赵月,何丽娟,姜海涛,徐文.配电网馈线自动化系统分析及技术实施要点[J].电力自动化设备,2015(09):65-68
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论文作者:冯雪静
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/22
标签:故障论文; 断路器论文; 馈线论文; 开闭论文; 系统论文; 信号论文; 电源论文; 《基层建设》2018年第7期论文;