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        一起10kV配電網(wǎng)柱上智能分段開關(guān)倒閘操作異常分析

        2018-02-21 02:30:30李承熹何仁君
        科技視界 2018年32期
        關(guān)鍵詞:倒閘操作配電網(wǎng)

        李承熹 何仁君

        【摘 要】針對(duì)一起10kV配電網(wǎng)柱上智能分段開關(guān)送電操作時(shí)發(fā)生的異常進(jìn)行分析。通過配電網(wǎng)智能分段開關(guān)的“得電自動(dòng)合閘”功能的原理,結(jié)合操作規(guī)程中柱上開關(guān)的倒閘操作步驟和順序,指出在對(duì)智能分段開關(guān)進(jìn)行送電操作時(shí),必須退出智能分段開關(guān)的自動(dòng)功能,否則將會(huì)導(dǎo)致帶負(fù)荷合刀閘的誤操作事故。

        【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng);柱上開關(guān);智能開關(guān);分段開關(guān);倒閘操作

        中圖分類號(hào): TM86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 2095-2457(2018)32-0213-002

        DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.099

        0 引言

        10kV配電網(wǎng)普遍采用安裝于電桿上的斷路器(俗稱“柱上開關(guān)”)對(duì)配電線路進(jìn)行停、送電操作。傳統(tǒng)的柱上開關(guān)只具有人工分合閘及開關(guān)本體的電流速斷保護(hù)功能,而隨著廣西電網(wǎng)大力推行配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè),大量的柱上智能開關(guān)[1]開始逐步投產(chǎn)并取代傳統(tǒng)的柱上開關(guān)。目前在配網(wǎng)自動(dòng)化中應(yīng)用最廣的是“智能分段開關(guān)”。智能分段開關(guān)具有得電合閘、失電分閘的自動(dòng)變位功能。智能分段開關(guān)的逐步應(yīng)用大大提高了配電網(wǎng)自動(dòng)隔離故障并恢復(fù)供電的能力,但同時(shí)也帶來了一些在倒閘操作中異于傳統(tǒng)開關(guān)的新問題。

        1 智能分段開關(guān)的功能

        智能分段開關(guān)[2]具有得電合閘、失電分閘的自動(dòng)變位功能,典型的配網(wǎng)智能分段開關(guān)分布接線圖如圖1所示。

        圖1中開關(guān)CB1為35kV以上變電站的10kV出線開關(guān),為傳統(tǒng)高壓真空斷路器。開關(guān)FB1和FB2分別為所在10kV配電線路上的兩個(gè)智能分段開關(guān),這兩個(gè)開關(guān)將線路分割成不同的用戶片區(qū)。正常運(yùn)行狀態(tài)下,開關(guān)CB1、FB1、FB2均在合閘位置,全線路正常供電。當(dāng)該配電線路上出現(xiàn)短路故障時(shí),智能分段開關(guān)FB1和FB2并沒有過流跳閘功能,而是由變電站出線開關(guān)CB1跳閘切除故障。CB1跳閘后,智能開關(guān)FB1和FB2啟動(dòng)“失電分閘”功能,兩個(gè)開關(guān)均自動(dòng)失壓跳閘,跳閘時(shí)間一般整定為2s。由于CB1開關(guān)一般配置自動(dòng)重合閘功能,因此當(dāng)CB1重合成功后,先由FB1單側(cè)得電從而啟動(dòng)“得電合閘”功能,合閘時(shí)間一般整定為7s,即7s后FB1得電合閘,恢復(fù)FB1與FB2之間的線路的供電。隨后,F(xiàn)B2單側(cè)得電,7s后也啟動(dòng)“得電合閘”功能,F(xiàn)B2自動(dòng)合上,恢復(fù)全線路的供電。

        2 智能分段開關(guān)操作異常的過程

        某日,如上圖1所示的某線路FB1開關(guān)與FB2開關(guān)之間發(fā)生永久性故障,導(dǎo)致變電站出線開關(guān)CB1跳閘,重合閘后再跳。故障發(fā)生后,CB1、FB1和FB2三臺(tái)開關(guān)均在分閘狀態(tài)。線路搶修班前往現(xiàn)場排查故障,確認(rèn)故障發(fā)生于開關(guān)FB2本體附近導(dǎo)線,因此在拉開FB2開關(guān)兩側(cè)刀閘后,進(jìn)行登桿搶修,與此同時(shí)先恢復(fù)CB1和FB1開關(guān)運(yùn)行,保證一部分負(fù)荷的供電。搶修完成后,F(xiàn)B2開關(guān)具備恢復(fù)送電的條件。線路操作人員隨即按照規(guī)程規(guī)定[3]“合上開關(guān)電源側(cè)刀閘-合上開關(guān)負(fù)荷側(cè)刀閘-合上開關(guān)”的順序恢復(fù)FB2送電,在合上負(fù)荷側(cè)刀閘的時(shí)候發(fā)現(xiàn)刀閘觸頭有強(qiáng)烈電弧,表明發(fā)生帶負(fù)荷合刀閘的誤操作。

        3 操作異常原因分析

        對(duì)于本次帶負(fù)荷合刀閘的誤操作,我們進(jìn)行了原因分析。FB2開關(guān)兩側(cè)刀閘接線如圖1所示。

        圖1中DZ1為電源側(cè)刀閘,DZ2為負(fù)荷側(cè)刀閘。當(dāng)操作班人員合上電源側(cè)刀閘DZ1后,再合上負(fù)荷側(cè)刀閘DZ2時(shí),發(fā)現(xiàn)DZ2刀閘觸頭有強(qiáng)烈拉弧現(xiàn)象,并且發(fā)現(xiàn)此時(shí)開關(guān)本體FB2已在合上位置。因此我們判斷,是由于合上DZ1后,開關(guān)FB2已單側(cè)帶電,滿足“得電合閘”功能的啟動(dòng)條件,滿足7s的合閘時(shí)限后開關(guān)便會(huì)自動(dòng)合上。而操作班人員進(jìn)行負(fù)荷側(cè)刀閘DZ2的合閘操作時(shí),F(xiàn)B2已經(jīng)由于自動(dòng)得電合閘而處于合閘位置,從而導(dǎo)致本次帶電合刀閘的誤操作事件的發(fā)生。

        4 改進(jìn)措施

        針對(duì)此類智能分段開關(guān)得電合閘導(dǎo)致的誤操作事件,我們提出2點(diǎn)改進(jìn)措施,并進(jìn)行了可行性分析。

        (1)將開關(guān)兩側(cè)刀閘的操作順序進(jìn)行調(diào)整。即先合上負(fù)荷側(cè)刀閘,再合上電源側(cè)刀閘。這樣的操作順序可以避免智能開關(guān)本體不誤啟動(dòng)“得電合閘功能”,避免帶負(fù)荷合刀閘。但是這種操作順序明顯違反安全規(guī)程,假如在合上電源側(cè)刀閘前開關(guān)由于其他原因“假分”(即指示位置為分閘,但實(shí)際上為合閘),將會(huì)造成帶負(fù)荷合電源側(cè)刀閘,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起上一段線路故障,使停電故障面積擴(kuò)大。因此此措施不予采納。

        (2)開關(guān)刀閘的操作順序不變,在操作開關(guān)兩側(cè)刀閘前,退出開關(guān)的自動(dòng)分合閘功能,待開關(guān)送電正常后再投入自動(dòng)功能。退出智能分合閘功能后,此時(shí)的智能開關(guān)就相當(dāng)于傳統(tǒng)的柱上開關(guān),不會(huì)自動(dòng)得電合閘,保證在刀閘操作時(shí)開關(guān)保持在分閘位置,也有效避免了上述的帶負(fù)荷合刀閘的風(fēng)險(xiǎn)。要對(duì)開關(guān)的自動(dòng)功能進(jìn)行投退,可以通過投退終端控制器的分合閘壓板或更改控制器保護(hù)定值中的控制字實(shí)現(xiàn),無需一次設(shè)備停電,可操作性強(qiáng),因此該改進(jìn)措施有效可行。

        5 結(jié)語

        本文針對(duì)一起智能分段開關(guān)送電時(shí)發(fā)生的操作異常事件,根據(jù)智能開關(guān)的“得電合閘”功能對(duì)事件進(jìn)行原因分析,并提出在送電操作前退出開關(guān)自動(dòng)化功能的改進(jìn)措施,確保配電線路送電操作時(shí)的設(shè)備和人身安全。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]楊樂新.配電網(wǎng)智能開關(guān)裝置的研究[D].北京:華北電力大學(xué),2011

        [2]戴新文.配電網(wǎng)自動(dòng)分段開關(guān)選型探討[J].供用電,2002,19(1):20-21.

        [3]Q/CSG 510001-2015《中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力安全工作規(guī)程》.中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司,2015.

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