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配网线路馈线自动化
配网线路馈线自动化【1】
【摘 要】随着我国电网改革的不断推进，我国电力系统的相关技术也取得了较大的发展成就。
下文中笔者将结合自己的工作经验，对配网线路的馈线自动化的相关内容进行分析，从基于“电压型”开关的馈线自动化系统、基于“电流型”开关的馈线自动化系统、“电压型”开关与“电流型”开关组成的馈线自动化系统等几个方面进行论述，诸多不足，还望批评指正。
【关键词】馈线自动化;故障判断;故障隔离
1、基于“电压型”开关的馈线自动化系统
所谓基于“电压型”开关的馈线自动化系统，就是指在自动化系统的运行过程中主要依靠电压的变化情况来判断和检测系统的整体运行状态的一种自动化形式。
在这个过程中，电压测量是自动化得以发挥作用的关键，就目前这种方法在电力系统中的应用来看，虽然取得的了一定的效果，但是其缺陷还是较为明显的。
在正常状态下，变电站出口断路器CB及分段开关A、B、C、D均处于关合位置。
假设线路c段即开关C后端出现永久性故障。
运行过程中，线路c段即开关C后端出现故障，引起CB跳闸，从而导致A、B、C、D因线路失电而全部跳闸。
CB重合闸时限到，进行合闸，开关A、B、D依次得电合闸。
线路中除c段外其余线路正常运行，即非故障区恢复供电。
由此可见，变电站出口断路器CB两次重合才能隔离故障段线路，因c段线路故障引起了大范围的失电，所以基于“电压型”开关的馈线自动化系统并不是最科学的配网自动化形式。
2、基于“电流型”开关的馈线自动化系统
所谓基于“电流型”开关的馈线自动化系统，就是指在自动化系统的运行过程中主要依靠电流的变化情况来判断和检测系统的整体运行状态的一种自动化形式。
在这个过程中，电流测量是自动化得以发挥作用的最重要因素。
我国在这方面的研究和应用已经取得了较大的进步，并且该自动化模式的普及程度也较高。
实践证明，“电流型”自动化系统的应用优势是故障判断相对准确、可靠性更高，并且在运行过程中不易受到来自周围环境的影响，下文中笔者将结合实例，对其作用原理进行分析。
首先，仍然是假设线路d段(主干线)出现永久性故障，而其中的开关CB、A、B、C、D均采用带电流保护的断路器，这种情况下，做好系统的操作，只需要度三组定值进行测量和确定即可实现。
其中，一组定值围绕出线断路器CB展开，获取其相关数据，监控其运行状况，而一组定值围绕分段开关A、B展开，记录和管控其闭合状态，最后一组定值围绕支线开关C、D展开，记录相关运行情况，根据系统指令对其进行操作。
如果以上三组定值满足下列关系，那么主干线路的运行状况将得到有效保证，即不会受到分支线路的非正常运行状况的干扰，这种关系可以简单的表述为：第一组定值的最小分闸电流大于第二组定值的最小分闸电流，而第二组定值的最小分闸电流大于第三组定值的最小分闸电流，与此同时，从动作延时上看，第一组定值的动作延时最大，第二组次之，第三组最小。
由此可见，出线断路器CB的保护范围只需围绕开关B即可，无需对其他开关的运行状态负责，而同样的分支线开关的保护范围也相对缩小，表现为只同本条支线末梢有关。
另外，在实践中由于存在着一些线路的供电半径过短的现象，导致各个相邻区域的故障电流的差异也相对较小，这种情况下为了更好的区分故障原因和故障责任区，必须要通过提高电流互感器的精度来实现，同时，还要对开关的动作时间影响进行分析，才能更加准确的定位故障发生情况。
由于主干线路各开关的整定值相同，在发生故障时，就很有可能发生越级跳闸。
如果d段发生故障，由于A和B两个开关的定值相同，但A开关机构比较灵活，因此A开关越级跳闸。
发生了越级跳闸以后，必须在恢复健全区域供电之前将B开关补跳，否则将扩大事故影响范围，而这段期间内，B开关处于失压状态，因此必须通过蓄电池或其它储能装置提供跳闸能量。
3、“电压型”开关与“电流型”开关组成的馈线自动化系统
通过上文的分析，我们可以得出“电压型”开关的特点是能够自动隔离故障段和自动恢复非故障段线路的供电，开关不需要遮断故障电流，但因支线故障却导致全线路的短暂停电，障影响范围大;“电流型”开关的特点是支线故障不影响主干线，故障影响范围小，但容易出现越级跳闸。
根据以上两种类型开关的特点，相互弥补其不足，如果将“电压型”开关安装在线路的主干线上，“电流型”开关安装在线路的分支线上，则不难实现一种最隹的保护模式。
所以，在对系统进行改造后，我们可以得出这样一个自动化模式，即主干线上的A、B开关为“电压型”开关，分支线上的C、D开关为“电流型”开关，其主要定值如下：变电站出线断路器CB开关的保护范围只需考虑保护线路主干线，A开关的得电延时时间Xa=35s，B开关的得电延时时间Xb=7s，CB开关的最小分闸电流Icb>C、D开关的最小分闸电流Ic或Id，且CB开关的动作延时Tcb>C、D开关的动作延时TC或TD。
而当线路c段发生故障时，因Icb>Ic且Tcb>Tc，故C开关先跳开，将故障隔离，不影响主干线及e段线路的正常供电。
一旦线路d段出现永久性故障，开关经过两轮失压跳闸后，B开关进行合闸闭锁，线路a、b、c段恢复供电，缩短了停电时间，减少了停电范围。
4、结束语
综上所述，上文中笔者分别对“电压型”开关和“电流型”开关的自动化模式进行了分析，并将二者按实际情况组合在一起，实现了优势互补，组成的馈线自动化系统结构简单，建设费用低，可靠性高，且易于实施，在现阶段应用在配网线路上具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1]刘健.配电网自动化新技术.北京：中国水利水电出版社，2003年
配网线路馈线自动化的实施【2】
【摘要】我国电力系统的发展需要依靠电网系统的不断改革与更新，在其不断的发展过程中，我国的电力系统发展已经取得了非常不多的成就。
本文现在就从配网线路馈线自动化的实施进行探讨，结合平时的实践工作经验，分析其组成结构与内容，并提出了相应的意见及其建议。
【关键词】配网线路;馈线自动化;故障隔离
一、引言
配网线路馈线自动化系统的运行需要结合现代计算机技术，使得整个配电网的运行及其它信息能够形成一种较为完整的信息，从而便于自动化及其信息化的管理，最终确保能够提高供电质量及配电效果，直到能够获得用户的最终满意。
另外，该方法也能够便于供电企业远距离控制各种配电设备。
二、我国配电网馈线自动化现状分析
我国配电网馈线自动化的发展是随着配电网自动化应用的发展而不断发展的。
本身我国的配电自动化研究的起步时间就很晚，导致很多试点工作都严重滞后于发达国家。
分析我国的实际状况，配电自动化的能够有效的提高对于配电网的运行监控力度，同时还对供电企业的信息化水平有所提升，另外，还能够通过优化网络接线及其系统运行的方法，来降低查找故障的时间，从而确保了供电可靠性的提高，尽管我国目前的配电网系统已经趋向于成熟期，凡是其馈线自动化存在的问题仍然不可忽视：
(一)通信问题
我国目前在配电网系统中应用馈线自动化系统并没有形成一种统一的模式，使用较为频繁的馈线模式主要有三种，分别是控制型馈线自动化模式、集中控制馈线自动化模式、分布式控制型馈线自动化模式。
其中涉及到通信网络的模式主要有集中模式与分布模式，其中需要将馈线终端装置的信息通过通信汇到子站或者主站去进行判断处理的主要是集中模式，这在无形之中就增加了主站或者子站的负担。
目前，我国的科技发展迅速，光纤设备的价格也在不断下降，现在存在的主要问题就是敷设的问题。
针对光纤难以到达的站点，可以选择使用电缆屏蔽层载波、公网GPRS等等其他的通信方式。
但是这两种通信方式的主要缺点就是极易掉线，需要引起注意。
(二)终端电源问题
一般选择使用蓄电池来进行储电的，会经常出现问题，并且其使用的寿命不长。
加之我国的一个城市内的站点就达千万个，要想做到准确的维护将会是一个非常浩大的工程。
随着超级电容这一科技的发展，类似于常规蓄电池的体积，其容量能够达到十几个法拉，可以持续工作近半个小时，若是选择一些较为特殊的技术方法，还能够满足馈线自动化应用的要求。
(三)小电流接地故障问题
在我中性点非有效接地这一系统中，小电流接地故障的概率已经达到了90%。
针对这种情况，在现有的馈线自动化系统中，一定要有能够检测小电流接地故障这一功能，否则将会严重影响其应用的效果。
但是目前的主要问题就是国内外都没有对此形成一种较为筒体的标准，就算是我国的自我研究，也没有成熟的产品及其颇为成熟的经验。
三、配网线路馈线自动化的实施
馈线的自动化功能是能够在重压配电线路故障已经发生的情况下，再对其故障进行自动定位、隔离及其恢复供电等功能。
这种方法在某种程度上能够减小由于配电网故障给与用户带来的影响，是一种具有较强故障自愈功能的控制技术。
(一)电压控制型
在我国，使用较为广泛的电网大多数都是选用“手拉手”这一环网方式运行的，如图1所示，手拉手环网A-V型馈线自动化系统的经典结构。
在开关S保持开状态，且一侧带电一侧不带电的情况下，经时限A重合之后再来恢复故障点下方没有发生故障区域的正常供电。
A1这一时限的选择要能达到一定的长度，从而确保只有在主供线路上重合器与分段器动作都完成以后联络开关才能开始合闸。
分段开关所选择的的工作方式是“常闭”型，当开关的两侧没有电压显示时就会自动分闸。
同时，若是一侧检测到有电压，则可以经过时限确认之后来保持合闸，分段开关合闸之后若是在预先规定的时限B中能够再一次检测到电压，则表面其故障典出于下一段线路，跳闸之后就闭锁，在下次线路检测中检测到电压就不再合闸。
为了充分保障上一级的开关能够可靠的检测并且排除故障，一定要保证实现A远大于实现B。
图1 手拉手环网A-V型馈线自动化系统的经典结构
(二)电流控制型
电流控制型的另外一种说法是过流脉冲计数型，可以简单的称之为A-I型。
该类型的主要特点是其分段开关能够在连着2次计数以上故障电流之后分闸，从而将故障隔离。
例如典型的架空线路电流控制型系统，其主要过程是由电流互感器给与分段开关供电，然后提供电流检测的信号，在主变出口处的重合器R计数达到4次过电流之后闭锁，分段开关FDK1、FDK2分别计数到3次、2次过流后分闸。
这样局可以以在线路L3或者L2上面大赛永久性故障的时候，在R经过1次或者2次重合并跳闸时，FDK1、FDK2跳闸隔离故障，R经过1次重合跳闸以后，恢复故障上游线路送电。
其中，分支线路的故障情况大致与主干线末端的故障一样，若是分支线Lb发生了永久性的故障，R会经过1次的重合跳闸，在此之后，分段开关Qb计数到2次过流之后回跳闸，同时还会关闭锁，直至R重修给与主干线供电。
在近几年的发展中，出现了一种被称之为“看门狗”的用户自动分解开关，并且其应用非常广泛。
在其使用过程中，原理与分支线路故障隔离原理相类似。
(三)电流电压控制型
另外一种名称则是电压-电流-时间控制型，也可以简单的称之为A-VI型。
该类型的他点主要是其分段开关可以选用断路器的同时来对其电压与电流信号进行检测，一旦与故障处重合，则立即跳闸隔离。
为了与之相互配合，其主变出口的重合器选用快慢交替的方式，若是线路出现故障，第一时间内会快速跳闸，变为带时限保护。
同时，也可以说是电流电压控制型的特点是有机的结合了“电压型”和“电流型”的优点，并在其不足之上进行不断的改进。
若是选用“电压型”的开关将其装置与线路的主干线上，选用“电流型”的开关将其安置在线路的分支上，这样所调配出来的模式将会是一种最为切实有效的保护方式。
因此，在我们加强力度改造配网线路馈线自动化的时候能够选用这种较为自动化的模式，可以将主干线上的两个开关设置为“电压型”开关，同时将分支线上的两个开关设置为“电流型”开关。
四、总结
配网线路馈线自动化的不断改革与发展加快了我国居民生活水平前景的步伐，但是同时也给与我国的电力负荷造成了许多困扰。
加之现代用户对已电力供应的要求越来越高，我国加速配电网线路馈线自动化改造技术已经是刻不容缓了。
更为重要的是，实现配网线路馈线自动化技术能够将配电网的故障定位处理能力提升，同时还能将其处理故障的实际爱你进行压缩，从而确保供电损失降到最低，最终实现配电网的安全可靠运行。
参考文献
[1]龚静.配电网综合自动化技术[J].北京：机械工业出版社，2008，25-36.
[2]徐靖东，张保会，尤敏，阎海山，等.基于暂态零序电流特征的小电流接地选线装置[J].电力系统自动化设备，2009，29(4)：101-105.
[3]安向阳，陈历，李传健康.就地式智能馈线自动化实现方法[J].电工技术，2012，71(1)：68-71.
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