自動(dòng)化例文之農(nóng)村地區(qū)10kV饋線自動(dòng)化 推薦本站優(yōu)秀期刊：《自動(dòng)化與儀器儀表》，《自動(dòng)化與儀器儀表》雜志是由重慶市自動(dòng)化與儀器儀表學(xué)會和重慶工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所主辦,其特點(diǎn)是學(xué)術(shù)水平高、實(shí)用性強(qiáng)、覆蓋面寬、發(fā)行量大、廣告效果好。據(jù)中國科技信息研究所館藏期刊借閱統(tǒng)計(jì)表明,她是最受讀者喜愛的刊物之一。

　　摘要：饋線自動(dòng)化(Feeder Automation，F(xiàn)A)可以實(shí)現(xiàn)每條饋線運(yùn)行方式和數(shù)據(jù)采集的監(jiān)視，是配電自動(dòng)化的重要內(nèi)容之一。本文以某地區(qū)農(nóng)村10kV饋線自動(dòng)化改造為案例，簡單分析了饋線自動(dòng)化保護(hù)配置方案以及故障隔離過程，并提出了一些展望。

　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)化例文,10kV饋線,農(nóng)村地區(qū),自動(dòng)化

　　饋線自動(dòng)化(Feeder Automation，F(xiàn)A)可以實(shí)現(xiàn)每條饋線運(yùn)行方式和數(shù)據(jù)采集的監(jiān)視，是配電自動(dòng)化的重要內(nèi)容之一。通過實(shí)施饋線自動(dòng)化，當(dāng)饋線在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)行故障定位，從而實(shí)施故障隔離和恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電，提高供電可靠性。

　　傳統(tǒng)常用的重合器與電壓--時(shí)間型分段器配合具有設(shè)備配置簡單，隔離故障成功率高的特點(diǎn)，但卻仍有很多缺點(diǎn)。特別是針對架空饋線以自然延伸輻射型為主，主干線上帶有多條分支線，分支線再延伸出多條小分支線，線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況，而且分支線上的每一次永久或瞬時(shí)故障均會引起全條饋線停電，影響范圍較大，因此傳統(tǒng)的電壓型饋線自動(dòng)化模式已不能滿足配網(wǎng)實(shí)際發(fā)展需求，需要探討一種功能豐富、適合發(fā)展的饋線自動(dòng)化模式，這對10 kV 架空饋線的發(fā)展將起到重要作用。

　　本文就某地區(qū)農(nóng)村10kV饋線自動(dòng)化改造進(jìn)行簡單分析。

　　1 饋線自動(dòng)化保護(hù)配置方案(斷路器--負(fù)荷開關(guān)--智能控制器)

　　饋線自動(dòng)化一般涉及的主要設(shè)備為饋線出線斷路器、主干線分段斷路器、主干線分段負(fù)荷開關(guān)、分支線分界斷路器、分支線分界負(fù)荷開關(guān)、分支線用戶分界負(fù)荷開關(guān)。

　　1.1 智能柱上斷路器

　　智能柱上斷路器是配置自動(dòng)化控制單元和保護(hù)單元的柱上斷路器，滿足饋線自動(dòng)化的要求，可切斷相間短路電流、負(fù)荷電流、零序電流。可裝設(shè)在主干線和分支線上，配置三相電壓或電流互感器、零序電流互感器。可帶兩種保護(hù)配置，一種配置帶時(shí)限的過流或速斷保護(hù)、零序保護(hù)，另一種配置重合閘后加速保護(hù)。

　　1.2 智能柱上負(fù)荷開關(guān)

　　智能柱上負(fù)荷開關(guān)是配置自動(dòng)化控制單元的柱上負(fù)荷開關(guān)，滿足饋線自動(dòng)化的功能要求，可切斷負(fù)荷電流、零序電流，并且可靈活配置電流型或電壓型。可裝設(shè)在主干線或分支線上，配置三相電壓、電流互感器和零序電流互感器。具有有壓延時(shí)合閘、無壓延時(shí)分閘等功能，自動(dòng)隔離故障區(qū)域。

　　1.3 分支線用戶分界斷路器

　　與智能柱上斷路器功能一致，配置了自動(dòng)化控制器，具有保護(hù)功能，滿足饋線自動(dòng)化要求，保護(hù)動(dòng)作整定時(shí)間與饋線出線斷路器和主干線自動(dòng)化分段斷路器相互配合，可自動(dòng)切除用戶側(cè)的相間短路和單相接地故障，不引起上一級線路跳閘。

　　1.4 饋線自動(dòng)化智能控制器(FTU)

　　饋線自動(dòng)化智能控制器可與斷路器、重合器、負(fù)荷開關(guān)連接，可設(shè)置多種控制參數(shù)，靈活使用多種通訊方式，使得柱上開關(guān)實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化相關(guān)功能。控制器可選擇配備多種保護(hù)功能，包括配置帶時(shí)限的過流或速斷保護(hù)、零序保護(hù)、電壓時(shí)限型、電流時(shí)限型控制等模式。

　　2 饋線自動(dòng)化配置配合的基本原則

　　饋線自動(dòng)化為避免傳統(tǒng)型的缺點(diǎn)，要遵循以下原則：一是對饋線進(jìn)行快速地故障定位、故障隔離、非故障區(qū)域供電恢復(fù)，最大限度地減少故障引起的停電范圍、縮短故障恢復(fù)時(shí)間;二是對配電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。要減少故障引起的停電范圍，就必須使線路合理分段，故障時(shí)只跳開靠近故障區(qū)域的下游開關(guān)，使開關(guān)動(dòng)作引起的停電范圍最小。另外，在進(jìn)行故障隔離和供電恢復(fù)的過程中，盡量使開關(guān)不做不必要的動(dòng)作，以減少開關(guān)動(dòng)作次數(shù)，延長開關(guān)的使用壽命。

　　基于此原則，結(jié)合近幾年國內(nèi)架空線路跳閘情況的特點(diǎn)，本解決方案實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化過程中配置的配合要求如下。

　　2.1 減少變電站出線開關(guān)跳閘

　　饋線出線開關(guān)跳閘將影響整條饋線的全部供電區(qū)域，停電影響范圍最大。饋線發(fā)生相間短路或單相接地故障時(shí)，應(yīng)通過增設(shè)分段斷路器和負(fù)荷開關(guān)的方法，盡可能在出線開關(guān)跳閘之前有效隔離故障區(qū)域，減少出線開關(guān)動(dòng)作次數(shù)。

　　2.2 提高變電站出線開關(guān)重合成功率

　　在10 kV 架空線路裝設(shè)自動(dòng)化開關(guān)的線路投入二次重合閘，滿足實(shí)施饋線自動(dòng)化的基本要求。饋線出線開關(guān)跳閘后應(yīng)依靠自動(dòng)化開關(guān)自動(dòng)切除永久性故障區(qū)域，最終使得重合閘成功，縮小故障引起的停電范圍，從而大大提高重合閘成功率，減少故障跳閘次數(shù)(重合閘不成功)。10 kV 饋線故障跳閘率是反映配網(wǎng)運(yùn)行管理水平的重要指標(biāo)，降低此項(xiàng)指標(biāo)意義非常重大。

　　2.3 減少靠近電源側(cè)的開關(guān)動(dòng)作次數(shù)

　　靠近電源側(cè)越近的開關(guān)，其跳閘引起的停電范圍也越大，應(yīng)盡量使靠近電源側(cè)的開關(guān)少動(dòng)作。

　　2.4 自動(dòng)隔離用戶側(cè)單相接地故障

　　由于10 kV 配網(wǎng)是中性點(diǎn)小電阻接地系統(tǒng)，單相接地故障頻繁引起饋線出線開關(guān)零序保護(hù)動(dòng)作，因此采取有效措施避免單相接地故障所引起的跳閘，在用戶出門處設(shè)置用戶分界負(fù)荷開關(guān)自動(dòng)切除單相接地故障。

　　2.5 控制單元靈活采用多種通信方式，可上傳開關(guān)狀態(tài)信號

　　饋線自動(dòng)化開關(guān)控制器(FTU)應(yīng)根據(jù)需求靈活配置多種通信模塊，開關(guān)動(dòng)作后控制器(FTU)可采用無線、載波、光纖等多種通信方式將告警信號上傳至后臺，縮短運(yùn)行人員的故障查找時(shí)間。架空線路覆蓋范圍廣闊，可使用無線通信方式。

　　以上為本饋線自動(dòng)化方案配置配合的基本原則，下面結(jié)合系統(tǒng)圖詳細(xì)說明在上述基本原則基礎(chǔ)下對不同故障點(diǎn)故障隔離過程可行性進(jìn)行簡單分析說明。

　　CB為帶時(shí)限保護(hù)(過流:0.30s，零序1.0s)和二次重合閘功能的饋線出線斷路器;FB 為帶時(shí)限保護(hù)(過流:0.15s，零序0.6s)和二次重合閘功能的主干線分段斷路器;FSW1--FSW2為主干線分段負(fù)荷開關(guān);ZSW1 為分支線分界負(fù)荷開關(guān);ZB1為帶時(shí)限保護(hù)(過流0.15s，零序0.6s)和二次重合閘功能的分支線分界斷路器;YSW1--YSW3為分支線用戶分界負(fù)荷開關(guān);LSW為聯(lián)絡(luò)開關(guān);方框表示斷路器，圓圈表示負(fù)荷開關(guān)。開關(guān)填充黑色表示閉合。

　　3 故障隔離過程

　　3.1 主干線分段斷路器電源側(cè)發(fā)生故障

　　FSW1和FB之間發(fā)生永久故障，CB保護(hù)動(dòng)作跳閘，F(xiàn)SW1，F(xiàn)SW2,ZSW1，YSW1--YSW3 在失壓后跳閘，CB在5s后重合閘，F(xiàn)SW1一側(cè)有壓，延時(shí)5s合閘，由于是永久故障CB再次跳閘，F(xiàn)SW1失壓分閘，并閉鎖合閘。CB在60s后第二次重合閘，F(xiàn)SW1成功隔離故障，隔離故障耗時(shí)約70s。

　　3.2 主干線分段斷路器負(fù)荷側(cè)發(fā)生永久故障

　　FSW2和ZSW1之間發(fā)生永久故障，F(xiàn)B保護(hù)動(dòng)作跳閘，F(xiàn)SW2、ZSW1、YSW3在失壓后快速跳閘，F(xiàn)B在5s后重合閘，F(xiàn)SW2一側(cè)有壓，延時(shí)5s合閘，由于是永久故障FB再次跳閘，F(xiàn)SW2失壓分閘，并閉鎖合閘，F(xiàn)B在60s后第二次重合閘，F(xiàn)SW2成功隔離故障，隔離故障耗時(shí)約70s。

　　3.3 分支線分界負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷側(cè)發(fā)生永久故障

　　ZSW1和YSW3之間發(fā)生永久故障，F(xiàn)B保護(hù)動(dòng)作跳閘，F(xiàn)SW2、ZSW1、YSW3在失壓后快速跳閘，F(xiàn)B在5s后重合閘，F(xiàn)SW2一側(cè)有壓，延時(shí)5s合閘，F(xiàn)SW2在3s后閉鎖分閘，ZSW1一側(cè)有壓，在延時(shí)5s合閘，由于是永久故障FB再次跳閘，ZSW1分閘并閉鎖合閘，F(xiàn)SW2保持合閘，F(xiàn)B在60s后第二次重合閘，ZSW1成功隔離，隔離故障耗時(shí)約75s。

　　3.4 分支線分界斷路器負(fù)荷側(cè)發(fā)生永久故障

　　ZB1與YSW1/YSW2之間發(fā)生永久故障，ZB1保護(hù)動(dòng)作跳閘，ZB1在5s后重合閘，由于是永久故障，ZB1再次跳閘并閉鎖合閘，ZB1成功隔離故障，隔離故障耗時(shí)約5s。

　　3.5 分支線用戶分界負(fù)荷開關(guān)用戶側(cè)發(fā)生永久故障

　　用戶YSW3發(fā)生永久故障，若是相間短路故障，F(xiàn)B保護(hù)動(dòng)作跳閘，F(xiàn)SW2、ZSW1、YSW3在失壓后快速分閘。FB在5s后重合閘，F(xiàn)SW2一側(cè)有壓，延時(shí)5s合閘，F(xiàn)SW2在3s后閉鎖分閘，ZSW1一側(cè)有壓，在延時(shí)5s合閘，ZSW1在3s閉鎖分閘，YSW3一側(cè)有壓，在延時(shí)5s后合閘，由于是永久故障，F(xiàn)B保護(hù)動(dòng)作跳閘，YSW3分閘并閉鎖合閘，F(xiàn)SW2、ZSW1保持合閘，F(xiàn)B在60s后第二次重合閘，YSW3成功隔離故障，隔離故障耗時(shí)約80s。

　　結(jié)束語

　　目前10 kV 架空線路覆蓋范圍廣闊，跳閘率高，柱上開關(guān)數(shù)量嚴(yán)重不足，這些因素直接導(dǎo)致架空線路所在的農(nóng)村地區(qū)供電可靠率低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于市中心區(qū)的供電可靠性水平，對供電可靠性水平造成了很大的影響。

　　隨著社會的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對供電質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化勢在必行。目前正在改造的南方電網(wǎng)廣泛使用這一解決方案，前期運(yùn)行效果良好，很好提高了配電的可靠性，縮短了停電時(shí)間，并通過無線的GPRS 傳輸能快速定位故障位置并顯示故障信息，方便了事故分析，大大減少了調(diào)度、無人職守站值班員和保修人員的數(shù)量及其勞動(dòng)強(qiáng)度，做到了減員增效;由于效率的提高，社會綜合效益也明顯提高。