深圳供电局有限公司 广东.深圳 518000
摘要：随着社会经济的不断发展，供电质量备受人们的关注。成为当前人们广泛关注的话题。但在实际的用电过程中，经常会出现电网故障问题，影响着人们的正常用电。因此，应该掌握故障诊断和识别的方法，相关工作人员能够对供电的应用方法进行合理的应用，同时，为确保电网经济运行，提高供电可靠性和供电质量，对配电线路实施配网馈线自动化系统，来满足这些要求。
关键词：配电馈线；自动化；应用；故障分析
一、配网馈线自动化系统应用模式
配网馈线自动化系统的模式有多种，根据各地区配电线路的不同形状及线路负荷分布特点而定。本地区负荷分散、线路较长、分支较多，根据这些现状特点，采用了智能型开关设备（重合器及负荷分段器）互相配合，并且与馈线远方终端，利用GPRS或GSM的通讯模式集成为智能性装置，同时此装置与地理信息系统配合，在地理信息10KV配电网络图中显示出每台开关的运行状态。（地理信息可装设多个浏览终端，供相关人员对开关运行情况的了解与控制。）
二、选择开关设备及附属设备
重合器与负荷分段器的选择不仅要选择价格合理，而且功能、质量要符合馈线自动化系统的要求，应配有智能控制箱及手动操作机构，根据这些条件重合器选择国产的重合器，价格比进口要低廉，其结构维护简单，绝缘介质采用环氧树脂绝缘材料；真空泡采用纵向磁场熄弧结构；分/合闸操作采用简单可靠的永磁操作机构，材料选择不锈钢或铝合金，强度大，不锈蚀，能长期工作无需维护；负荷分段器可选择双稳态永磁机构，还可以选择弹簧操作机构的，弹簧操作机构在负荷分段器中价格比较便宜。开关设备的控制装置可选择模块化设计，具有强抗干扰性，适应严酷工作环境的控制器。由于控制装置所需要的工作电压等级与开关设备本体的电压等级不一致，在选择电压互感器时要根据控制装置内模块及芯片的性能和需要来选购合适型号的电压互感器。
根据以上所述，以弹簧机构的负荷分段器为例加以说明：
1、开关本体：包括导电回路、绝缘系统、箱体组成。导电回路由上下导电板、内法兰、导电夹、真空灭弧室组成；外部绝缘采用高压绝缘管，内部绝缘通过陶瓷真空灭弧室硅橡胶绝缘罩和绝缘拉杆实现。
2、操作机构：具有手动、电动两种操作机构，手动方式为：操作储能手柄，储能完成后，开关自动合闸，分闸操作时，拉动分闸拉环。电动操作，可在控制箱内按动分、合闸按钮即可完成分、合闸操作。
3、控制系统：当有故障电流通过时，装设在线路上的重合器跳闸，切断故障电流，线路失压后，按制装置记忆故障电流通过的次数，达到设定的记忆次数后，负荷分段器跳闸，隔离故障区域。控制箱内的模块通过GPRS或GSM的模式反馈后台主站系统一个分闸信号，终端装置显示此开关设备跳闸，经人为组织排除故障后，可恢复送电。
三、配电网馈线自动化技术分析
（一）故障的诊断
故障处理功能是自动化技术的重要内容，在系统中主要是通过智能的集中和分布共同来实现的。该技术在应用的过程中，具有可靠性和灵活性的特点。可以根据电网的参数和构成情况，对系统故障进行诊断，应该对故障进行有效的处理，避免重复操作所带来的故障损害现象。在故障处理过程中，应该对出现的故障信息进行有效处理，将故障信息传到主站内部，以便更好的掌握故障情况。通过分析和计算，实现主站和子站的共同操作，并结合实际的故障情况，选择适当的干预方法进行故障的处理，实现故障诊断工作。
（二）故障的识别
馈线自动化系统在运行的过程中，应该运用FTU对故障的类型进行有效的识别工作，以电流瞬时值作为排除故障的主要依据。例如，线路出现相间短路的情况，应该在故障出现的30ms处做出故障处理判断。当出现单相接地故障时，应该对出现的零序功率分量和相位相反的情况做出判断。我国当前的配电网主要采取分量幅值较小的模式，但是这种模式在运用过程中，不能保证接地故障的准确率。因此，对于故障的识别，应该对馈线自动化运用开关排除的方式进行系统故障的排除工作，在主站系统内部增添操作提示功能，提高故障识别的准确性。
四、配网馈线自动化系统实施及故障处理分析
在配网馈线自动化系统中，开关设备装置的安装位置是否合理，控制装置内电流调整的定值大小是否准确，是线路故障能够正确隔离的关键因素。
重合器应装置在负荷比较重的干线或分歧线路上，负荷分段器应装置在易出现故障、负荷较重或有重要用电户的分歧或支线线路上。
控制装置的电流整定应根据，线路不同时期的實际电流的大小来调整。保护形式、记忆次数及动作时间，重合器应与上级变电所开关设备控制装置进行配合，负荷分段器应与上级重合器的控制装置进行配合。
如图所示：CB为某变电所出口开关设备，其过电流值设置为100A，动作时间设置为0.5S，速断电流设置为800A，动作时间为0S；CHZ1为线路重合器，其过电流设置为80A，动作时间为0.3S，执行反时限保护，速断电流为500A，动作时间为0S，重合次数设定为3次；FDZ1为负荷分段器，其过电流设定为60A，动作时间设定为0.2S，记忆次数为3次。
当d1发生故障时，若故障电流在150A～400A之间，故障电流经过负荷分段器FDZ1、重合器CHZ1和变电所出口开关CB，因以上三台保护设备的整定电流均小于故障电流，所以这些开关设备动作。其中，CB变电所出口开关根据故障电流的大小启动过电流装置，动作时间为0.5S，重合器CHZ1同时也启动过电流装置，动作时间为0.3S，而且重合器设定是反时限保护动作，电流越大，动作越快，根据以上条件重合器CHZ1分闸，如果是瞬间故障，由于重合器设定为3次重合，经过2S后，重合器CHZ1合闸，负荷分段器FDZ1记忆1次电流，线路继续运行；但若是线路出现永久性故障时，则故障电流第2次通过负荷分段器FDZ1、重合器CHZ1和变电所出口开关设备CB，根据上述分析，变电所出口开关CB不动作，负荷分段器FDZ1记忆第2次电流，线路重合器CHZ1再次分闸，经过2S后，重合器进行第2次合闸，完成了2次分、合闸动作，再经过故障电流时，负荷分段器FDZ1进行第3次记忆，重合器CHZ1进行第3次分闸，由于负荷分段器设定为3次记忆，当重合器分闸后，线路基本处于无流无压状态，满足了负荷分段器FDZ1跳闸的条件，负荷分段器FDZ1跳闸，经过2S后，重合器完成其第3次合闸动作。负荷分段器FDZ1将故障点d1隔离，重合器合闸后恢复其它非故障线路的正常运行。
负荷分段器FDZ1跳闸后，控制装置将通过GPRS或GSM通讯模式向主站系统发送分闸信息，系统显示某线路负荷分段器FDZ1处于分闸状态，由此工作人员可快速判断出故障点发生的区域，以便迅速组织人员进行故障排除，故障点处理完成后，可以向主站工作人员联系报告后，由主站指定工作人员利用主站系统的“遥控”功能，实现负荷分段器FDZ1的合闸。如有特殊情况也可利用手动或电动方式，来完成负荷分段器FDZ1的合闸。
若变电所出口开关CB与重合器CHZ1之间的d2点发生短路故障时，短路电流大于变电所出口开关CB的两种保护装置的电流整定值，CB的保护装置启动，实现分闸，若是瞬间故障，2S后CB合闸，恢复线路供电；若是永久故障，CB再次分闸，故障点及以下全部线路停电。
五、配电网馈线自动化技术的应用
（一）FTU/DTU故障处理
自动化的终端系统在运用过程中，主要以FTU/DTU电流和电压实时分析作为主要的采样方式，主要包括故障性质、数据信号和信息上报等主要功能。另外，还可以实现对子站系统故障的操作功能，在配电网馈线自动化技术的操作过程中占据主导地位。主站系统在运行中，可以向终端的故障系统提供电力和电压等各项参数，对采样值和特征量进行有效的分析，以此来判断发生故障的类型，针对具体的故障情况，进行故障问题的解决。
（二）架空线路故障处理
故障自动化的检测工作主要由柱上开关、系统子站和主站等共同组成，在处理故障的过程中，应该将FTU、子站和主站共同配合来完成。以某电力企业的网络架空线路为例，两条架空线均是由同一变电站进行供电的，其中馈线自动化系统内部的子站系统主要起到监控的作用，能够及时发现引发的安全故障问题。但是这两条线路的供电来源却不是同一供电站提供的，需要由系统的子站来分别进行监控而实现的，实现对架空线路的处理工作，实现对故障的处理，以便能够更快的恢复供电。
（三）馈线自动化技术运用的时间分配
应该对永久的故障进行有效的处理，对于永久故障判定的时间为3-5s。以馈线自动化技术中的架空线路为例，一旦发现故障行为，对变电站的运行进行保护动作和自动重合操作的实施，在判断的过程中，如果出现重合未成功的情况，那么就可以判定为永久性故障。如果在线路判断过程中，出现重合不成功的情况，则可判定为主干线路存在一定的问题。
子站系统在运行过程中，主要是对保护动作信息和故障信息的收集，信息收集的时间通常为5-10s之间。当主站接收到故障信息后，应该第一时间对收到的信息进行计算和处理，提供最佳的供电恢复处理方案。从馈线自动化分配的时间中可以看出，能够快速的进行故障的处理和故障恢复工作，提升故障处理的效率。以我国某一供电网为例，公司对于存在的故障信息进行了自动化的技术改造问题，在对分线故障的处理过程中，仅用了10min，就实现了对故障的隔离和供电恢复工作。而在炎热的夏天，是配电网事故频发时期，应该运用逐点排查的形式对出现的故障问题进行检修，以便能够快速的恢复供电，有效减少由于故障带来的供电损失，提升检修的速度，满足人们用电的需求。
六、结束语
通过上述的分析，配网馈线自动化系统可以完成自动隔离瞬间故障点，恢复非故障线路的正常供电，减少了停电面积，并且能准确判断永久性故障点的位置，提高了线路事故处理的效率，减少停电时间。架空配电线路中瞬间故障占线路总故障的比例较高，因此馈线自动化系统这一功能大大提高了线路的供电可靠性，提高了企业的经济效益，树立了企业的良好服务形象，为建设新时期和谐社会奠定良好基础。
参考文献：
[1]王世果， 杨红伟， 王宁宁. 浅谈配电网常用的馈线自动化模式[J]. 农村电工， 2010， 18（9）：26-27.
[2]朱红，刘东，凌万水，翁嘉明，孙辰. 有源配电网的馈线自动化效果评价方法[J]. 电力建设，2015，01：148-152.
[3] 葛树国，沈家新.10kV配电网馈线自动化系统控制技术分析及应用[J].电网与清洁能源，2012（8）：29-34.
[4] 田斌，王全安，宋志华.配电线路自动化系统配置及其运行方式研究[J].中小企业管理与科技：上旬刊，2013（2）：307-308.
[5] 王文博，冯光，李珊珊，等.基于不同接线模式的馈线自动化实现方式[J].电力系统及其自动化学报，2013（6）：72-78.
论文作者:任浩,罗昊,胡明强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/20
标签：故障论文; 线路论文; 电流论文; 负荷论文; 馈线论文; 装置论文; 操作论文; 《基层建设》2017年第35期论文;