配网故障自动隔离和恢复供电的控制模式与选择

配网故障自动隔离和恢复供电的控制模式与选择

摘要：配网故障自动隔离和恢复供电的控制模式到目前为止经历了三个阶段，第一个阶段是人工检查检测阶段，第二个阶段是使用重合器和电压型分段开关就地控制模式阶段，第三个阶段是利用通信设备和计算机进行控制的阶段。本文就第二个阶段的工作原理和工作优缺点进行了一定的分析，就第三个阶段模式的特点进行了阐述。

关键词：配网故障 ， 自动隔离， 恢复供电， 控制模式

Abstract: the distribution network fault isolation and restore power automatic control model of so far experienced three stages, the first stage is the artificial check test phase, the second stage is the use of coincidence and the voltage type section switch local control mode stage, the third stage is the use of communication equipment and computer to control stage. This paper is the second stage of the work principle and working the advantages and disadvantages are analyzed, the characteristics of the third stage mode are presented in this paper.

Keywords: distribution network fault, automatic isolation, restore power, control mode

引 言

随着科技的发展和时代的进步，自动化在许多领域已经开始使用，在供电系统已经开始使用了配网故障自动隔离和恢复供电，这是配网自动化的基本功能之一。在过去电力负责人员把主要的精力都用在了主网故障的停电与恢复送电问题上，所谓的主网主要指的是110KV以上的供电网络，这种停电模式往往会导致整个配电站全站长时间的停电，这样就会给工业生产造成巨大的影响。这种原因是由过去主网骨架薄弱而引起的，如今的主网骨架都已经达到了环网构架的水平，主变电站设备得到了极大的提高，变电站的自动化水平也得到了相当大的发展。如果主变电站失去了主供电源就可以通过自动化在极短时间内倒换到备用回路，这样用电户就很少出现停电的现象。如今的停电原因主要是配网的检修和事故原因，供电企业对配网自动化这一点也开始重视起来，除了对配网的构架水平进行提高以外，对配网的自动化即配网故障自动隔离和恢复供电也开始进行了实施。

1分析比较两种就地控制方式

以前在对配网故障进行分析和处理时主要是在配电线路上安装一定的故障指示器，这些指示器能够帮助电力人员去对故障进行查找和处理。这种查找故

障方式相对过去的全人工查找故障方式进步了许多，但是这种方式也摆脱不了电力人员到故障指示器安装的现场去巡视电力故障。

过去电力工作人员经常用的另一种电力故障处理方法是利用重合器对故障实行就地隔离。

1.1重合器就地控制隔离电路的方式

重合器的一个重要能力就是就地对短路电流进行切断，这样就能够发挥重合器的自身保护和自动化功能，这就给馈线故障进行自动隔离和恢复从而保障供电不间断提供了保障。对于重合器需要重合多少次或者重合器的保护延时动作需要靠电力人员去进行整定，其自动隔离故障与恢复的过程图如下：

图1 重合器就地控制方式

如图1所示，在供电系统正常运行的时候，除掉供03断开作为开环点以外，其余的三个的开关全部合位，这时就有变电站的两个开关站０１和站０２正常供电。当ＩＫ发生故障的时候，重合器供０１就会断开，这个时候重合器０１就会重合失败，供０１延时就会断开，这时候线路Ｌ１和Ｌ２就会失电，重合器供０２因为失电延时断开，开环点重合器０３因为检测到一侧失去电压就会延时和尚，这时Ｌ２段的负荷就会自动转移由０２站开始对其进行供电。

1.2电压型分段开关就地控制方式

在上个世纪六十年代的时候国外一些国家就开始采用一些自动分段开关，这样就能够实现馈线出现故障时实现自动隔离与恢复供电。在上个世纪九十年代末，我国的一些地方开始在变电站个别部分10KV线路上开始实行日本东芝型自动分段器，这种分段器的工作原理如下图：

图2 电压型分段开关就地控制方式

在图2中F代表的是在每个分段中为开关配备的一些控制器，这些控制器的作用就是用来对古战检测的逻辑功能进行完整的判断，判断以后对各个分段的开关发出一些分或者合的信号。在发生故障时会出现下列情况：当ＩＫ发生永久性故障的时候，站点01就会发出相应的保护动作，这个保护动作就是自动跳闸，这个时候站01和02因为失去电压就会在瞬间实现自动断开，这个时候站

01就会重合，供01延时△t1就开始合闸，但是这个时候故障仍然没有消除，所以站01就开始跳闸，供01在小于△t2时间内就会失去电压，在跳闸或实现自动闭锁，站01就会再次重合L段就供电能力就开始恢复。供02开关在△t3时间内当它检测到故障出现脉冲电压的时候就会自动闭锁，当开环点供03开关经过△t3延时后就会自动合上，合上后就会将L2段的供电给予恢复。

1.3两种就地控制方式的优缺点分析

这两种方式具有它们共同的优点，这些优点就是能够在没有通信手段的情况下实现故障自动隔离的目的，但是这也有其不足之处，这些不足之处可以概括为以下几点：

其一是这些故障隔离需要经过不止一次的重合才能够实现，这样就会给配电系统和一些一次性的设备带来一定的冲击，在馈线较长分段比较多的时候，如果每一级别的延时时间过长，那么就会对系统产生较大的影响，影响的大小与延时的时间长短有关，时间越长影响越大。

其二在第二种分段器方式即电压式分段器线路中，在每个配电电源处都需要一定的变压和控制器，这样分段越多，就会有更多的分段器，就需要配备更多的变压器和控制器，这样就会加大线路的成本。同时，在环路重合器保护之间，需要靠延时来实现其保护，由于延时不同保护级存在差别，给线路保护器之间的配合就会带来麻烦。

其三,对于第一种线路而言，重合器在切断短路电流时需要依靠自身，所以重合器的造价较高，这就要求我们在对重合器上网后有可能发挥作用的可能性进行正确的预测和判断。如果预测判断出错，那么就有可能因为投资过多而造成浪费情况的发生，在对个别重合器或者控制器变压器运行时，需要进行定值管理，在实际执行的过程中就会出现一些复杂的情况，这就给电力人员的管理带来很多的麻烦。

2在通信基础上实行的计算机控制方式

基于通信基础的计算机控制方式需要使用一种带有FTU（馈线终端设备）的电动负荷开关，这种开关是通过通信的方式来实现对故障进行智能分析和处理的系统。当故障发生后， FTU（馈线终端设备）首先将开关状态及有关故障信息传递至控制中心，然后控制中心的监控系统将有关信息进行故障定位，确定故障区段，自动或人工干预发出有关开关设备的操作命令，隔离故障区段，恢复其它非故障区段的供电。

这种系统具有以下几个特点：

其一是这种系统使用的是通信技术和计算机控制，这样就能够避免设置开关而对短路点进行多次重合，相对于就地控制的两种方式而言这种方式能够在更短的时间内给供电系统故障进行定位和恢复。这种系统不需要分段开关来对短

路电流进行切断，与重合器系统相比，这种系统需要对一次性设备投资的资金较少。

其二是在电路正常运行的过程中，能够容易地实现配网的SCADA功能，这样就能够对配网的运行状况进行一定的监控。

这种方式还能够解决因线路开关保护动作切除而产生保护级差问题，在这种方式中也能够得到解决。同时这种系统也能够依靠主网通信网进行统一的规划，实现分步实施的目标。

3结束语

通过以上的描述我们不难发现配电网故障隔离问题经历了一个不但发展和完善的过程，由刚开始的人工检查到后来的重合器和电压型分段开关就地控制的方式，再到现在的在通信基础上实现计算机控制的方式的一个不断发展的过程。随着科技的发展和人们实践能力的深入和强化配网供电的可靠性越来越高，新的配网故障自动隔离及恢复供电将会为供电企业创造更好的效益。当然随着技术的发展配网故障自动隔离和恢复供电的控制模式将会得到更大的提高。

参考文献

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[5] 南方电网配电网自动化系统技术规范

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。