10kV架空馈线自动化技术应用分析论文_闻彦,孙峰骏,罗文

(国网吐鲁番供电公司 新疆吐鲁番市 838000)

摘要:在建设10kV架空线路时,馈线电压型自动化技术是一种重要技术,并且很多技术问题也都需要技术人员进行深入研究。目前馈线电压型自动化技术还存在一些不足之处。本文分析了馈线自动化应用原则,研究了馈线自动化技术作用,探究了馈线自动化典型控制应用。

关键词:10kV;架空;馈线;自动化技术;应用

1.馈线自动化应用原则分析

馈线自动化指的是变电站出线至用户用电设备之间的馈电线路自动化,主要分为以下两方面内容:首先,配电网正常运行中的用户检测、资料测量与运行优化;其次,配电网故障时的故障检测、故障隔离、转移与恢复供电控制。使用馈线自动化技术,可以有效降低故障停电造成的经济损失,为用户提供稳定的供电服务。

依据我国《10kV配网自动化发展规划要点》中的规定,在配电网馈线自动化阶段规划选型时需要考虑以下问题:

依据《10kV配网自动化发展规划要点》规定,接入10kV公用线路上的用户可能拥有两个以上电源供电,并且大部分用户享有N-1可靠性准则,因而,在选择、设计线路时需充分考虑设备的互带能力。

采用线路分段原则,可以有效缩小线路故障对供电系统造成的不良影响,科学设置线路分段数量及分段点,可以有效提升供电的稳定性及可靠性。

干线的分段原则为:负荷均等原则、线路长度均等原则、用户数量均等原则等。在选择相关设备时,需依据馈线自动化向配网自动化升级的要求进行选择,确保电力企业可以远程监控、检测配电网设备运行情况,同时实现网络重构和负荷转带等功能。针对负荷较重的分支线路则需设置分段分支开关,确保分支出现故障时,可以将其隔离,以保证主干线供电的稳定性。

2.馈线自动化技术作用研究

2.1提升供电稳定性

城市供电网采用的是环网供电方法,采用负荷开关将线路分为若干段,使用馈线自动化技术自动隔离故障段,也就是故障区域断电,无故障区域自动恢复正常供电,有效缩小停电范围,提高供电稳定性。

2.2提升供电质量

通过馈线自动化系统,电力企业可以监控线路电压的改变,自动调整变压器的输出电压或分段投切无功补偿电容器组,确保电压可以满足用户要求,提高供电质量。

2.3降低配电网运行及维护费用

通过馈线自动化系统可以实时监测配电网与相关设备的运行状态,及时安排工作人员进行检修,降低检修成本,从而提高电力企业的经济效益。

3.馈线自动化典型控制应用

3.1基于主站监控室的馈线自动化

配电自动化的主要构成部分为馈线配电终端、配电子站、配电主站,主站监控室馈电自动化指的就是由主站独自完成馈线故障紧急控制。配电主站是大型配电自动化建设的核心,配电主站是控制中心,其具有采集并控制通信、配电网全局性数据的功能,进而实现配电SCADA,配电高级应用PAS。同时,配合地理信息系统,平台可以实现管理配电网相关设备与物资的功能。在SCADA,GIS,PAS的一体化中,增加了配电主站的功能,从而实时监控配电网的运行状态,实现自动化维修及管理配电网的功能。

由上图可见,在开关S1与开关S2发生故障时,处于线路保护考虑断路器B1将切断故障线路,实现了故障自动识别功能。在开关S1处配置FTU,假如未通过故障电流,馈线自动化系统可以自动判定故障点位于开关S1与开关S2之间,此时需要隔离此位置,闭合断路器B1和开关S3,从而恢复非故障区域的供电。

此种馈线自动化方式是以集中控制为中心,融合电流保护、RTU遥控与重合闸功能,迅速定位故障区域,切断故障区域电流供应,在短时间内可以实现故障隔离功能,并及时恢复正常供电。在主站监控中,故障识别、故障网络拓扑分析、故障定位等均通过配电主站集中处理,形成相应的控制措施。在主站当中,配电终端需要具备RTU功能,依靠配电网的通信功能进行信号传输,假如通信系统出现故障或控制中心控制不当,将影响整个控制系统的功能,由此可见,主站监控室馈电自动化技术可靠性较差。

3.2基于子站的馈线自动化

通常,配电子站处于变电站与配网分配中心。其功能包含通信处理、就地控制,与变电站自动化相同,配电子站可以独自完成馈线信息采集及控制功能。配电子站可以完成故障识别与故障隔离功能,此种控制方法有效提升了配电子站的控制功能,并降低馈线故障处理对主站的依赖程度,该方式也是使用较为广泛的控制方法。

此种控制模式中,最主要的就是协调故障隔离与故障负载转移之间的关系。主站制定解决故障负载转移计划。通常,主站在研究负荷转移之后,制定恢复措施,科学确定负荷转移措施。在实际工作中,需要采用负荷转移方案的情况较少。只有在较复杂的大型配电网出现大范围故障时,才需转移负荷。这时,自动化控制系统需制定科学、合理的负载转移方案。馈线故障恢复供电措施较简单,我们需重点分析备用电源是否可以承担负荷。

3.3重合器方式的馈线自动化

重合器馈线自动化可以由以下两种方式实现:首先,重合器和电压-时间型分段器配合快速定位并隔离故障;其次,重合器和过流脉冲,对于技术型分段器配合时间故障的定位与隔离。

在第一种方式中,配电网运行正常的情况下,分段点位置开关处于合闸状态;假如配电网出现停电或其他故障,分段点位置的开关则处于分闸状态。在首次重合之后,一级级将线路投入使用,线路再次出现跳闸现象,故障两端开关关闭。假如断路器在再次合闸之后,正常区域恢复供电,则表明故障区域被隔离。联络点位置的开关,在两侧电压正常时,处于常开状态;假如一侧电压失压,联络开关将自动确认是否为延时故障。在确定之后,投入联络开关,后备开关将恢复非故障区域的供电。

此种控制方法并不依赖通信,结构也较简单,我们可以通过重合器与分段器科学调整故障区与非故障区,目前此种控制方法常用于农村及城郊架空线路中。

4.结语

近几年,随着我国经济的发展,对于电能资源的需求量不断提升。配电网是电力系统的重要构成部分,其是连接电力企业与用户的重要环节,配电网技术对于供电系统的稳定运行有着重要意义。馈线自动化技术是保证配电网稳定运行的基础,其主要作用为及时确定并隔离故障位置,并尽快恢复故障线路的供电,降低故障对供电系统的不良影响,推动电力企业稳定发展。

参考文献:

[1]王哲,葛磊蛟,王浩鸣.10kV配电网馈线自动化的优化配置方式[J].电力系统及其自动化学报,2016,28(3):65-70.

[2]叶杰文.10kV配电网馈线的自动化系统控制技术[J].中国新技术新产品,2017(3):19-20.

[3]李德科.10kV配电网馈线自动化的实用化研究[J].科技与创新,2016(23):154-154.

论文作者:闻彦,孙峰骏,罗文

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/8/21

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