孙豪文
珠海许继电气有限公司 广东珠海 519060
摘要：随着我国经济的发展，人们对供电服务、供电可靠性和电能质量的要求越来越高，建设具有信息化、自动化、互动化特点智能配电网意义重大、需求迫切。我国新一轮的配电自动化建设试点及推广是从2009年开始的，经过近十年的试点和推广建设，陆续受限于投资规模过大、遥控安全防护要求高和运维管理难度高等方面制约。具有简洁、实用和经济的馈线自动化（FA）建设思路越来越成为发展趋势。结合 10 kV 配电网FA建设实际，建设思路和认识开始趋同：由主站集中型向就地型转变，推广应用就地型FA。
关键词：馈线自动化（FA）；就地型；重合器；速动；缓动；
引言：电力系统在高负荷供电压力运转下，即使是简单的馈线故障、故障巡查或检修停电，都严重影响供电可靠性，造成巨大的经济损失。因此，就我国目前的10kv配电网FA发展现状而言，投资少、见效快、易实施、不依赖于系统和通信、维护简单的就地型FA工程应用的大力推广是势在必行。如何提高10KV 就地型FA的应用，是电力配电网发展一个值得研究和探讨的课题。
1.配电网就地型FA技术原理及策略
配电网FA根据故障处理方式不同可以分为集中型和就地型。两者之间最主要的区别就是集中型依靠主站下发遥控命令实现馈线故障定位、隔离，主要分为主站集中全自动型和半自动型。而就地型不依赖主站就地即可完成馈线故障定位、隔离，主要分为重合器式型、智能分布式保护型和用户分界动作型。
当馈线发生故障后，就地型FA根据变电站保护跳闸和重合闸配合，结合线路开关本身动作逻辑，在很短时间内就地实现故障定位、隔离和非故障区域的恢复供电。同时通过配电自动化系统将基于地理背景的线路故障信息、配电网实时数据、故障处理状态等配电网运行监控信息提供给调度、运检人员。
就地型FA采用馈线故障分区治理策略，在馈线主干线路通过分段开关实现故障隔离，在分支线路通过分支开关实现故障切除，在用户线路通过分界开关实现故障拦截。
2.配电网就地型FA介绍
2.1 配电网就地型FA实际应用
随着就地型FA的试点建设和推广，在电压时间型的基础上陆续衍生出了重合器+电压时间型、重合器+电压电流型、重合器+自适应综合型、智能分布式保护型和用户分界动作型为代表的5种类型。就地型FA在提供详细地理位置基础上为抢修、检修人员提供线路异常、设备异常和环境异常等配电网运维管控信息。有效提高调度、运行、检修人员的快速响应能力及准确决策能力。无系统通信时，可通过独立的短信模块功能、现场设备指示灯告警等方式通知运维、抢修人员，降低线路逐级排查难度，减少工作量，快速恢复供电。
2.2 配电网就地型FA应用优势
就地型FA从经济角度看，对主站系统和通信的依赖小，不需要建设大中型主站系统和强大光纤通信网络，投资规模少、见效快、容易易实施。从技术角度看设备逻辑功能成熟稳定，简单易用，动作可靠、处理迅速、适应恶劣户外环境，维护工作少，实用性强。就地型FA通过采用馈线故障分区治理策略，实现快速定位故障，快速隔离故障，躲避瞬时故障，无闪隔离区段故障，拦截用户出门故障，快速报告故障。最终达到“知停电、少停电、防停电甚至于不停电”目标，极大提高供电可靠性，提升经济效益。
3.就地型FA主要技术方案
3.1 重合器式型
重合器式就地FA具有不依赖主站和通信、动作可靠、处理迅速、适应恶劣环境等优点。电压时间型是最为常见的就地重合器式FA模式，根据不同的应用需求，在电压时间型的基础上增加了电流辅助判据，形成了电压电流时间型和自适应综合型等派生模式。
1）电压时间型：通过开关无压分闸、来电延时合闸的工作特性配合变电站出线开关二次合闸来实现，一次合闸隔离故障区间，二次合闸恢复非故障段供电。
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2）电压电流型：通过检测开关的失压、故障电流和结合重合闸实现故障区间的判定和隔离。
3）自适应综合型：通过“无压分闸、来电延时合闸”方式，结合短路/接地故障检测技术与故障路径优先处理控制策略，配合变电站出线开关二次合闸，实现多分支多联络配电网架的故障定位与隔离自适应，一次合闸隔离故障区间，二次合闸恢复非故障段供电。
3.2智能分布式保护型
智能分布式FA是近年来提出和应用的新型馈线自动化，对通信有很强的依赖和要求，具有不依赖主站、处理迅速等优点。配电终端通过高速通信网络，与同一供电环路内相邻分布式配电终端实现信息交互，当配电线路上发生故障，实现快速故障定位、故障隔离和非故障区域的恢复供电。根据变电站出口断路器和馈线分段开关动作先后顺序，可分为速动型和缓动型。
3.3用户分界动作型
用户分界动作型10kV配电网就地型FA采用了电压、电流和零序电流3个关键参数作为对于故障区域的判断依据。针对分支线路、用户线路故障频发状况，加装分支分界断路器或分支分界负荷开关，通过自动切除区内单相接地故障、切除/隔离区内相间短路故障，实现瞬时性故障与后加速保护功能，快速报送故障信息（上传及就地告警）监控用户负荷，应召唤报送运行电压、电流等数据。实现某一支线/用户的故障不会造成主干线路及相邻用户停电；界内界外的事故负责划分明确减少责任纠纷；快速定位故障点避免对整条线路进行巡查，提高运检、抢修工作效率。
4.就地型FA工程应用
10kV配电网就地型FA建设应根据实施区域的供电可靠性需求、一次网架、配电设备等情况合理选择故障处理技术模式。
重合器式就地FA适用于供电区域B、C类区域及D类部分，供电可靠性要求不高于99.99%的城市（城郊）电网、农村电网的单辐射、单联络等简单网架线路，变电站出口需配置至少1次重合闸。从2001年开始，中国南方电网公司广州、中山、珠海、佛山等地区陆续试点建设10kV配电网架空线路重合器式就地FA项目。其中广州在供电区域B、C、D类区域（白云/黄埔/萝岗/番禺/南沙/花都）采用电压电流型就地FA技术路线。中山主要采用电压时间型就地FA技术路线，总辖5个区及19个镇，共有1300多条馈线实现了就地型FA，架空自动化成套设备2500多套，电缆智能开关柜200多台，自动化设备占比90%以上，线路覆盖率100%（全覆盖），以最小投资实现了配电自动化全覆盖，城市供电可靠性达到99.9948%，连续四年蝉联全国供电可靠性A级企业。
智能分布式保护型就地FA适用于对供电可靠性要求特别高的核心地区或者供电线路，如A+、A类供电区域单环开环/闭环、多电源联络、花瓣环网、双环网等网架，同时最好具备光纤通信条件。截止目前在中国南方电网公司中山、佛山等小范围区域已经开展了试点建设和应用。
用户分界动作型就地型FA适用于任意网架结构馈线T接节点、分支线路、用户线路，设备主要有分界断路器型和分界负荷开关型。在实际工程设备选型时主要依据上级电源设备是否预留出0.2s以上级差配合空间，有则选取分界断路器型设备，无则选取分界负荷开关型设备。目前国内多数配电设备供应商可以提供就地型FA自动化设备，在国家电网、南方电网及地方电力公司挂网运行大量用户分界型设备。
结束语：配电系统的质量是否可靠对于经济建设的整体发展是非常重要和关键的，经济的快速发展对电力系统的稳定性提出了更高的要求。就地型FA是配电自动化建设的重要组成部分，在城市、城乡结合处以及农村的电力发展建设中都是不容忽略的。10kV 就地型FA工程应用就是在这样的背景下应运而生的。了解把握10kV就地型FA工程的具体应用方法，对整个电力系统，尤其是配电网建设都是具有极大参考价值的。
参考文献：
[1]葛树国. 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, 28(8):29-34.
[2]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.
论文作者:孙豪文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/10
标签：故障论文; 分界论文; 线路论文; 配电网论文; 电压论文; 馈线论文; 用户论文; 《防护工程》2018年第11期论文;