溫健鋒

(廣東電網(wǎng)有限責任公司江門臺山供電局，廣東江門 529200）

10 k V架空線就地型饋線自動化開關應用研究

溫健鋒

(廣東電網(wǎng)有限責任公司江門臺山供電局，廣東江門 529200）

介紹了10 k V就地型饋線自動化開關的數(shù)量及布點要求，通過對自動化開關的應用，能夠有效降低事故發(fā)生率，提高供電可靠性。

10 k V就地型饋線自動化開關；數(shù)量；布點；應用

0 引言

配電網(wǎng)配套建設中，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是主要內(nèi)容之一。由于供電區(qū)域配電自動化的覆蓋率逐漸增大，其建設投資也在不斷擴大，因此做好自動化設備工作，能夠在很大程度上提高配電自動化的投資效益。饋線自動化是配電自動化的基本組成部分，也是配電自動化具備的所有功能中最為主要的功能，能夠有效提高配電系統(tǒng)的供電可靠性。饋線自動化的主要功能有檢測、定位、隔離故障及網(wǎng)絡重構(gòu)等。就地型饋線自動化不依賴配電自動化主站，而是通過配電自動化終端，利用自身的邏輯控制能力，實現(xiàn)故障檢測、定位、隔離，并恢復無故障區(qū)域的正常供電，其具有投資少、收益高、效果好的特點。

1 10 kV就地型饋線自動化開關的數(shù)量及布點要求

1.1 10 kV就地型饋線自動化開關的數(shù)量要求

實施饋線自動化就必須對以往的舊開關進行自動化改造，或在新建線路時選擇使用自動化開關。自動化開關的數(shù)量越多，受到故障影響的用戶數(shù)量就越少，時間就越短，但工程造價相比就較高了。某電網(wǎng)公司統(tǒng)計了10 k V線路發(fā)生故障的部位，結(jié)果顯示，配網(wǎng)線路主干線的故障率達到43%，而分支線的故障率達到57%，且一級分支線故障比例為24%，而二級以上分支線的故障比例為33%。通過運用10 k V架空饋線接線方法，配置不同數(shù)量的就地型饋線自動化開關，對投資效益和開關數(shù)量進行分析，結(jié)果如表1所示。表1數(shù)據(jù)表明，自動化開關數(shù)量不斷增加，投資效益會有所下降。為達到效益好、投資低的目標，研究表明，把10 k V架空饋線主干線的分段以及聯(lián)絡開關改造為自動化開關，其總體收益就會達到最高。除此之外，分支線的自動化開關數(shù)量要控制在3臺以內(nèi)，包括聯(lián)絡開關時不可超過4臺。

表1 配置不同數(shù)量自動化開關的投資效益

1.2 10 kV就地型饋線自動化開關的布點要求

對于電壓—時間型自動化開關進行布點時，要綜合考慮線路的負荷、長度及用戶數(shù)量等。線路主干線采用自動化負荷開關時，要按照三分段一聯(lián)絡的規(guī)定要求，在主干線設置2臺自動化分段開關，如果主干線的線路比較長，可按照實際需要增加1臺分段開關，即主干線開關包括聯(lián)絡開關不超過4臺；如果分支線的線路比較長，設備老化、易發(fā)生故障，對于供電可靠性不高的線路，可設置自動化負荷開關；若要求較高的供電可靠性，可設置自動化斷路器。

對于電壓—電流型自動化開關進行布點時，要綜合考慮線路的實際長度、用戶數(shù)量和負荷等。通常情況下，主干線線路要設置2臺或3臺分段負荷開關，把主干線路平均分為3段或4段。因為電壓—電流型自動化開關在變電站第一次重合閘后，如果沒有發(fā)現(xiàn)、檢測出故障信息，閉鎖分閘，從而使此開關在變電站第二次重合閘時始終處于閉合狀態(tài)，在此情況下，如果線路比較長，且故障處于線路末端，就有可能導致變電站開關誤動，影響發(fā)生故障區(qū)域用戶的正常用電。因此，對于線路比較長，主干線和分干線自動化分段開關分段大于5段時，要設置1臺主干線分段斷路器，減少停電范圍。

2 10 kV就地型饋線自動化開關的應用

2.1 電壓—時間型自動化開關的應用

電壓—時間型自動化開關系統(tǒng)示意圖如圖1所示。CB為饋線出線斷路器，具有帶時限保護與二次重合閘的功能；FSW1和FSW2是主干線的分段負荷開關；ZSW1是分支線的負荷開關；LSW是聯(lián)絡開關。

圖1 電壓—時間型自動化開關系統(tǒng)示意圖

工作原理:(1）K1發(fā)生永久故障，CB繼電保護分閘，F(xiàn)SW1、FSW2以及ZSW1因失壓分閘，LSW一側(cè)失壓，計時5 s后，第一次重合閘，因為K1發(fā)生永久故障，CB開關分閘，閉鎖二次重合閘；FSW1開關得電，3 s內(nèi)失壓，閉鎖合閘；LSW一側(cè)失電45 s后，延時合閘；FSW1因閉鎖合閘，無法合閘，K1故障被隔離，未發(fā)生故障區(qū)域恢復正常供電。(2）K2發(fā)生永久故障，CB分閘，F(xiàn)SW1、FSW2以及ZSW1因失壓分閘，LSW一側(cè)失壓，計時5 s后，CB第一次重合閘，7 s后，F(xiàn)SW1合閘，因為K2為永久故障，CB分閘；FSW1合閘后3 s內(nèi)，失壓，閉鎖合閘；FSW2得電，3 s內(nèi)失壓，閉鎖合閘；5 s后CB第二次重合閘，LSW一側(cè)失電45 s，延時合閘；FSW1、FSW2無法合閘，K2被隔離，未發(fā)生故障區(qū)域恢復正常供電。(3）K3發(fā)生永久故障，CB分閘，F(xiàn)SW1、FSW2以及ZSW1分閘，LSW一側(cè)失壓，計時5 s后，CB第一次重合閘，7 s后，F(xiàn)SW1、FSW2延時合閘，因K3為永久故障，CB分閘；FSW2合閘后，3 s內(nèi)失壓，閉鎖合閘；LSW得電，3 s內(nèi)失壓，閉鎖合閘；5 s后CB第二次重合閘，F(xiàn)SW1、ZSW1延時合閘；FSW2、LSW 閉鎖合閘，K3被隔離，未發(fā)生故障區(qū)域恢復正常供電。(4）K4永久故障，CB分閘，F(xiàn)SW1、FSW2和ZSW1分閘，LSW一側(cè)失壓，計時5 s后，CB第一次重合閘，7 s后FSW1、FSW2延時合閘，12 s后ZSW1合閘；因為K4為永久故障，CB分閘，F(xiàn)SW1、FSW2和ZSW1延時分閘；5 s后CB第二次重合閘，F(xiàn)SW1、FSW2延時合閘；LSW兩側(cè)有壓，開關分閘，閉鎖合閘，K4被隔離，未發(fā)生故障區(qū)域恢復正常供電。

2.2 電壓—電流型自動化開關的應用

電壓—電流型自動化開關系統(tǒng)示意圖如圖2所示。CB為饋線出線斷路器，具有帶時限保護與二次重合閘的功能；FSW1和FSW2是主干線的分段負荷開關；FB是分段斷路器；ZB1為分支線的分界斷路器；LSW為聯(lián)絡開關。

圖2 電壓—電流型自動化開關系統(tǒng)示意圖

工作原理:(1）K1、K2點存在永久故障，其動作原理和電壓—時間型一致，但故障隔離時間較短。(2）K3永久故障，F(xiàn)B分閘，F(xiàn)SW2因失壓分閘，LSW一側(cè)失壓，計時5 s后，F(xiàn)B第一次重合閘，7 s后FSW2延時合閘，F(xiàn)B分閘；同時FSW2合閘，3 s內(nèi)檢測到故障電流，分閘、閉鎖合閘；LSW得電，3 s內(nèi)失壓、合閘；5 s后，F(xiàn)B二次重合閘；FSW2、LSW無法合閘，K3被隔離，未發(fā)生故障區(qū)域恢復正常供電。(3）K4永久故障，ZB1分閘，5 s后ZB1一次重合閘，CB分閘；二次重合閘，K4被隔離，未發(fā)生故障區(qū)域恢復正常供電。

3 結(jié)語

10 kV架空線就地型饋線自動化開關適用于城市郊區(qū)等多采用架空線路的地方，網(wǎng)架完善、用戶數(shù)量多、通信不好、線路故障多的地方也比較適用。通過改變自動化開關的狀態(tài)，降低故障發(fā)生率，可以提高電壓質(zhì)量以及供電可靠性。

[1]張延泰.10 k V架空線就地型饋線自動化開關的應用[J].電氣技術，2013(4）

2014-10-24

溫健鋒(1978—），男，廣東臺山人，電氣工程師，研究方向:配網(wǎng)自動化。