浅谈10kV配电自动化系统简介及故障查找的应用

发表时间:2020/12/11   来源:《中国电业》2020年22期   作者:蒋晓斌
[导读] 配电自动化系统在故障查找中的应用。本文对配电自动化系统进行了简单介绍
        蒋晓斌
        曲靖供电局   云南曲靖 655000
        概述:配电自动化系统在故障查找中的应用。本文对配电自动化系统进行了简单介绍,结合配电网常见故障,对该系统的应用进行具体分析,阐述智能断路器的的具体动作逻辑、原理。
        关键词:配电自动化;智能断路器;隔离故障。
        一、配电自动化简介
        配电自动化以10kV线路网架和移动无线通信设备为基础,基于配电自动化主站、配电自动化终端、配电自动化成套开关设备和相关附属设备、设施,经配电通信通道连接组成,实现配电网的运行监视与控制,具备配电数据采集与监控(SCADA)、馈线自动化以及配电网分析应用等功能。
二、配电自动化系统的主要工作原理
        配电网10kV线路相比更高等级电压线路,其供电路径辐射较长,且支线多。因此在配电自动化项目的建设方案及技术路线选择“电压-时间型”馈线自动化动作逻辑。主要采用“主干线设定逻辑功能,分支线设定保护功能”的原则进行设置,简称“主干投逻辑,分支投保护。”部分节点将辅以“运行监视型”。
        (一)、电压-时间型配电自动化终端其主要技术参数包括:
        关合延时时间(X时间):处于线路分段位置的断路器,在分闸状态下,任一侧来电后关合的延时时间。
        关合确认时间(Y时间):分段断路器在关合后的一定时间(即Y时间)内,控制器判断分段断路器是否合闸到故障线段,以确定是否分闸并闭锁。当分段断路器关合后未超过Y时间内又失压,则该分段断路器动作开断并被闭锁在分闸状态。
        分闸延时时间(Z时间):分段断路器失压后,分闸的延时时间。
        CF:站内断路器
        G0:主干线的电压-时间型自动化分段断路器(通过逻辑动作)
        A0:分支线首端分界断路器(通过保护配合动作)
        AB:分支线分段断路器(普通断路器,仅供人工操作使用)
        LL:电压-时间型联络开关

        电压-时间型逻辑可简单归纳为八个字:失电分闸,得电合闸
        (二)、为保证10kV配网线路上各级电压-电流(时间)型配电自动化开关动作正确,应将逻辑主干线上的过流脱扣、失压脱扣功能退出,拆除跌落熔断器,逻辑主干线上的其他继电保护功能退出,仅使用分支线首端分界断路器的保护和重合闸功能。
        (三)、电压-时间型逻辑功能时间整定原则
        a) X时间参数整定原则
        与站内断路器储能时间及重合闸充电时间配合,按照站外出线的第一级“电压-时间型”分段断路器的关合延时时间(X时间)整定取21秒,往后各级分段断路器的X时间整定可取9秒。
        b) Y时间参数整定原则
        满足在下一级自动化开关合闸前本级自动化开关关合确认可靠返回。各级自动化开关的关合确认时间(Y时间)整定可取7秒。
        c) Z时间参数整定原则
        保证10kV线路失压时自动化开关能正确动作,各级自动化开关的分闸延时时间(Z时间)整定取5.5秒。
三、故障查找的应用
(一)故障1区段故障
        位置1区段发生故障(G01至G02之间),CF保护动作跳闸,G01失压快速分闸。CF重合闸,G01的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G01合闸,G02的PT检测到线路电压,启动合闸计时。由于G01合闸于故障点,CF再次跳闸,G01开关失压跳闸,此时G01开关由于短时得电又失电(一般整定为5S),闭锁在分闸状态,G02开关由于合闸计时未到期,同样闭锁在分闸状态,故障段被隔离。CF重合闸,恢复G01前段供电,若存在联络开关,可通过操作联络开关合闸,恢复G02后段供电。
(二)故障2区段故障
        位置2区段发生故障(G02至G03之间), CF保护动作跳闸,G0失压快速分闸。CF重合闸,G01的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后, G01合闸,G02的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G02合闸, G03的PT检测到线路电压,启动合闸计时。由于G02合闸于故障点,CF再次跳闸,G0开关失压跳闸,此时G02开关由于短时得电又失电(一般整定为5S),闭锁在分闸状态,G03开关由于合闸计时未到期,同样闭锁在分闸状态,故障段被隔离。CF重合闸,G01的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G01合闸,恢复G02前段线路供电。若存在联络开关,可通过操作联络开关合闸,恢复G03后段供电。
(三)故障3区段故障
位置3区段发生故障(G03后段),CF保护动作跳闸,G0失压快速分闸。CF重合闸,G01的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G01合闸, G02的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G02合闸,G03的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G03合闸。由于G03合闸于故障点,CF再次跳闸,G0开关失压跳闸。此时G03开关由于短时得电又失电(一般整定为5S),闭锁在分闸状态,故障段被隔离。 CF重合闸,G01的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G01合闸,G02的PT检测到线路电压,启动合闸计时 。计时到后,G02合闸,恢复G03前段线路供电。
(四)故障4区段故障
        位置4段发生故障(A01后段),有2种情况:
        1:A01与CF继电保护可以配合,那么,只有断路器A01跳闸,故障段被瞬时隔离。
        2:A01与CF继电保护无法配合,那么,断路器CF、A01同时跳闸跳闸,G01--3失压分闸。CF重合闸,G01的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G01合闸, G02的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G02合闸,G03的PT检测到线路电压,启动合闸计时。计时到后,G03合闸,无故障段逐级恢复供电。
四、结语
        10kV配电网原则上应开环运行,不宜出现环形网络的运行方式。为了防止变电站手切时馈线上配电自动化联络断路器误合,实际运行时应退出联络断路器逻辑功能。同一时间点不能有两个自动化分段断路器合闸,否则无法判断故障位置,故调试完毕后只能定点安装。
引用文献
[1]刘健,张志华,张小庆. 继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J]. 电力系统保护与控制,2011,39(16):53-57.
[2]曹铸强.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].自动化应用,2018,(3):103-104,107.
[3]吴斌强.电力系统中的配网自动化技术应用的研究[J].中国战略新兴产业,2017,(48):17-18 .


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