实现故障隔离功能最优的设计系统 海川电力技术有限

实现故障隔离功能最优的设计系统海川电力技术有限配电网的智能化发展路径(2011-04-01 19：33：17)[编辑][删除]标签：杂谈--配网自动化和智能隔离故障系统内容简介：第一部分，必须回避专业讯道，搞配网自动化就国内外配网自动化发展的进程以及配电网和输电网控制点数量不同的角度、来说明隔离故障系统是配网自动化必须经过的一段历程。

第二部分，就地逻辑控制为基础，辅以互联网传输的配网自动化说明隔离故障开关不同于现在国内外的其它同类产品。

它具有九项新技术，七个新特点。

尤其是在互联网条件下能传输安全警告信息的技术，其投资费用之小，令人振奋。

第三部分，配网自动化进程中的一些细节一方面是介绍使用隔离故障系统的几种方式：1线路中点、联络点安装方式；2地缆分组安装方式；3资金少、可靠性又有一定要求的用户的安装方式等。

另一方面说明把这几种方式贯彻到日常业扩技改工作中去，对配网基础设施改造的历史阶段是如何重要。

同时也强调了闭锁技术对保证人身安全的重要性。

一、必须回避专业讯道，搞配网自动化提起供电网的自动化，人们自然想到这样一种情景，将各地各种信息拿回来，经过后台计算机处理，得出结论，然后再下行交给执行机构去执行。

500KV、220KV、35KV电压高的网络自动化基本上就是这种模式。

配网自动化的这种将线路的各种信息传回来以后，经过计算机处理，该掉哪个开关掉哪个，该合哪个开关合哪个，再加上一些计算、制图和其它的软件，又可以作更多的管理工作(诸如运行方式、线损、抄表、电费、统计资产等等)这就是人们通常对配网自动化的良好印象。

然而10kV配网的控制点和高压网的控制点相比较，其数量相差是极大的。

例如，一个500千伏变电站如果有n条(5-10)220千伏线路，每条线路供m 个(4-6)220千伏变电站，也就是一个500千伏变电站供220千伏变电站的数目为：A=nm(个)同理，一个500千伏变电站供35千伏变电站：B=(nm)2(个)同理，一个500千伏变电站供10千伏变电站：C=(nm)3(个)由上可知，不计n、m本身随电压降低而变得更大的因素以外，变电站供下一级电压的供电点的数量，是随着电压的降低而成幂指数函数上升的。

它不是线性增长，不是平方增长，而是三次方的增长。

这明显提醒我们，用同样一种方法改造电网，高压网能接受的投资，10千伏电网就不一定行得通。

以天津电网为例，10KV站数则越过千位数以万位数计算(30000多个)。

至此，配网比其他高压网设备数量的异常增大，已是铁的不争的事实，问题在于在配电网上搞自动化怎么降低造价，或是叫单价。

实际上配网自动化的问题，讯道成了要主要考虑的问题。

它之所以成为主要问题，就因为它占整个自动化投资的比例太大，让人们一想自动化就想起讯道，它是无法忽视的一个障碍。

在天津电业局准备城网改造计划时，各分公司报的自动化项目计划就反映了这种情况，结果一个分局报一项试点，总计资金就近50亿。

显然是缺乏现实性的。

至此，配网自动化，延用高压网的做法不得不承认是不合适的。

我们也就不得不重新学习、了解配网自动化的实质，另求更现实的方案。

原电力部、后来的国电行业学会所发纲要、规化、规定或文章也都直接或间接的提到自动化最主要一个目的是把网络的故障鉴别、隔离出来，非故障部分恢复供电。

人们往往喜欢接受计算机加讯道比较完善的方式，特别是那些计算机后台的多彩多姿的信息处理，而忽略了达不到这种方式时，能不能达到自动化的主要目的的追求。

当然更不能把网络故障的鉴别、隔离、非故障部分恢复供电这个主要目的置于自动化的范畴以外，而只搞类似计算、管理等等上层的项目，这种作法当然是不可取的。

在这个基础上，我们逐步有了以就地控制为主、互联网为辅的配网自动化的方案。

这个方案既满足了及时将故障鉴别、隔离出来，非故障部分恢复供电这个主要目的；同时，也为丰富的后台软件工作搜集到了充足的数据。

经过对上级文件的认真学习研究，我们有了一个比较清晰的思路：利用专业讯道的配网自动化是功能令人满意的自动化方案，但是其费用太大，我们的配网自动化只能采取就地逻辑控制为主的、达到把配网故障鉴别、隔离出来，非故障部分恢复供电的目的，同时辅以互联网传输的方法、收集到丰富的计算机后台处理过程中所需要的全部信息，真正实现配网自动化多姿多彩的面貌。

这也就是我们研制利用互联网通讯的配网隔离故障系统的出发点和目的。

二就地逻辑控制为基础，辅以互联网传输的配网自动化我们把就地逻辑控制与互联网传输这两者结合起来是想开辟配网自动化的另一条路径，配网自动化，特别是鉴别、隔离故障，非故障部分恢复供电方面，是把配电网的一个鉴别、隔离故障，非故障部分恢复供电的逻辑用在重合器、分段器等上，来达到鉴别、隔离故障，非故障部分恢复供电的目的。

然后用互联网来传输信息附带一些经过确认的操作。

即达到配网自动化的目的，更避免了昂贵的通道投资。

当然，如果在每条配电线第一个开关装上零序电流互感器，再加上互联网的传输功能，接地故障的鉴别、隔离也就不成问题。

我们这个系统和配网结合的硬件部分是隔离故障控制器。

所谓的隔离故障控制器，就是用来实现鉴别、隔离故障、恢复非故障部分供电逻辑的装置。

把这样的装置和普通开关结合起来，就叫做隔离故障开关。

把这样的许多的隔离故障开关组成系统，然后由互联网收集信息、经过后台一系列处理再下传操作命令，来实现和完善鉴别、隔离故障、恢复非故障部分供电功能的，就是我们最后做成的配网隔离故障系统。

如上所述，就地逻辑控制辅以互联网传输系统就是采用配网隔离故障开关来实现的，如果一条线共装了四台配网隔离故障开关。

一旦线路发生故障，电流大电压低，隔离故障开关0.2秒无选择的掉闸，第一个掉闸的开关后面(负荷侧)直至故障点之间的所有开关均掉闸(分段)，经过2-4秒钟、除临近故障点的开关以外的所有开关均相继合闸，最后、临近故障点的开关合闸，合到故障段则0.1秒立即闭锁掉闸。

紧接着是故障点后的开关闭锁掉闸，最后是联络开关合闸送电。

至此故障段即被鉴别、隔离出来，故障段前后的非故障线路恢复了供电。

如果一开始就是瞬间故障，则开关重合时，故障已消失，则重合成功，全部线路恢复供电。

由于隔离故障开关采用了九项新技术：1功能综合技术；2起动技术；3与系统保护配合技术；4冗余重合技术；5合故障闭锁技术；6电源技术；7复杂网预置技术；8自检返回技术，9互联网失灵；功能不变技术。

因此具有优于同类型产品的以下七大特点：1型号不分：统一为一种型号。

无论装在线路首端、中间、支线或联络点的位置上，都是同一种型号，因此互换性强，增减性强；开始是辐射线路，以后发展成手拉手网，甚至多联络的复杂网，控制器均能适应，不存在升级的二次投资问题。

2负荷不问：隔离故障开关在线路上的安装不需逐个核定负荷，由于采用新方法，它不会动作于过载或涌流，因此开关可随意安装。

3开关不择：无论是具备断流能力的断路器(油介质、SF6、真空等)还是不具备断流能力的负荷开关均可适用。

无论是室内变电室、箱式站的开关还是室外的柱上开关，均可适用。

4速度不慢：控制器故障掉闸时间为0.2秒，和0.1秒，对变电站原保护(一般为0.3秒)而言，动作要快，一方面减轻对变电站开关和网络的故障冲击，也使原保护成为控制器的后备保护。

两者不存在特殊的配合问题。

5整体不散：由于结构设计适应性强，控制器既可装在开关内，也可装在开关外，还可装在操作机构内等。

和开关形成一个整体，避免现场安装的麻烦和可能出现的错误。

非整体结构的控制器连接线，既容易受损，也使登杆造成不便。

6电池不用：由于采用新的供电方式，无需蓄电池。

7失讯不变：即使互联网失灵，鉴别、隔离故障，非故障部份恢复供电的功能不变。

同时，由于互联网的加入，极大的改变了就地控制的功能和面貌，可以将现场设备运行的情况进行实时的搜集和显示，改善隔离故障的功能，扩大了应用范围，和专业通道比较，功能完全一样；只是时间上由毫秒级增大为秒级，对于配网来讲，这种增大一般还是可以接受的。

这样做的结果，投资却降低到令人惊异的程度(1/10-1/6)。

同时，为下一步计算机丰富的后台软件工作的开展，奠定了基楚。

如果要用一句话说明它的特点，那就是：它是最符合电力运行人员要求的配网隔离故障系统。

近七年的运行，以上特点得到证实。

树砸线、外力混线等事故都得到很好的隔离。

应用配网自动化设备的三点效果必须是明确的，即1防止事故处理过程中的人身事故的发生。

人们都知道，电业部门的规章制度是非常完善的，执行过程也是非常严格的，不论他的技术措施或组织措施，都不惜人力、时间去保证作业工人的生命安全。

我们不厌其烦的说鉴别故障、隔离故障和非故障部分恢复供电这个词，实际上这正是处理故障的前期过程，也是最容易发生安全问题的过程。

配网隔离故障系统将这个过程缩短为20秒完成，人身安全得到保证是理所当然的了。

2供电可靠率得到实实在在的提高。

以往的故障，变电站掉闸，重合不良，掉闸停电，一直到检修完工，平均4-6小时之后，才恢复供电，全线的用户都得停4-6小时，户时数白白浪费掉。

采用配网隔离故障系统则只有故障段少量用户需要在检修时间内停电，其余用户只停20秒极短时间。

该停的停少了，不该停的不停了，供电部门的重要指标之一可靠率自然就提高了。

3把配网自动化这样一个庞大的、具有历史阶段性的系统工程纳入到科学发展观的指导下进行，其意义是很大的。

(1)先堵死后路，再改造旧设备。

人们很容易想到，现有旧设备有多少多少，今年改多少，明年改多少，几年改造完。

而往往忽略了设备的流动性，即年年增长，到头来，会出现越改越多的现象。

要想完成一个大的系统工程，先睹后路再往前走，是个不能忽视的步骤。

配网自动化工程，同样要注意业扩、改造等日常工程，因为它是电网设备增长的主要来源，一定要纳入我们的部署之内。

(2)功夫下在平时，做到事半功倍。

配网自动化工程，少不得会集中拿一笔钱，限一个时间完成。

这是好事，但匆忙、紧张不是好的工作条件。

我们建议包括业扩在内，类似技术改造、科技项目、大修、更新包括架空改地缆等，始终结合自动化工程去做，只要动设备就要考虑自动化，即改造了电网，又提高了可靠性，同时杜绝事故处理过程中的人身伤亡事故。

应该说是值得的。

总之，我们是想：把大事变成一个一个小事去做，把一下拿一大笔钱变成常年拿一小笔一小笔钱，人不紧张，工作细了，财务压力小了，做一个事情立马见到它的效果，也鼓舞人心，可以叫事半功倍。

我们还可以有更从容的完善时间。

(3)必须建立两结合的队伍。

这里所说的两结合是指电力的专业技术人员和计算机专业技术人员之间的结合。

前者要通过认真地分析，给出要解决问题的主旨，给出要解决问题的条件，大致模式，和结果。

最好是给出一个较完整的逻辑框图。

以便计算机专业技术人员，根据不同的特点采用不同的方法编程、制作硬件电路和器件。