浅谈电压型开关在电流型馈线自动化中的应用
实现配电网馈线自动化的方式及应用
摘要:针对配电自动化系统分层次发展的思路,探讨了馈线自动化技术及其在配电网中的应用,介绍了一种新型的馈线自动化设备及其应用效果。
关键词:配电网;馈线自动化;FTU终端1 配网自动化的发展方向和过程配电系统及其设备的分布量大面广,配电自动化系统涉及的费用大部分为可遥控操作的开关设备的费用,以及控制系统、数据采集系统和通讯系统的费用。
就国情而言,目前还缺乏大规模实现中低压配电网络配电自动化的物质基础,但配电自动化肯定是今后的发展方向。
为了实现配电自动化应充分考虑本地区社会经济的发展水平,根据配网的实际情况及远景规划,在经济能力能够承受的范围内运作,有目的地进行城网改造,分阶段投资和分阶段实施配电自动化,并使各配电自动化子系统最终有可能构成一个健全的配电自动化大系统。
2 实现馈线自动化方式的选择长期以来,由于我国10kV线路以架空线路为主,因此在配网改造的工作中,实现10kV架空线路的馈线自动化是首要任务。
面对量大面广的10kV配电线路,如何既经济又高效地实现自动化的基本功能,是当前的主要任务。
当前国内外电网中常采用的馈线自动化系统有两种:一种是采用配电自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统;另一种为基于馈线终端设备(FTU)的馈线自动化系统。
(1)基于馈线终端设备(FTU)的馈线自动化系统是以计算机和通信网络为基础的馈线终端设备(FTU)的馈线自动化系统。
该系统所需的主要设备为FTU、通信网络区域工作站、配电自动计算机系统。
它的主要优点集中体现在:①故障时隔离故障区域,正常时监控配网运行,可优化运行方式,实现安全经济运行;②恢复健全区域供电时,可以采取安全和最佳措施;③可以和GIS等联网,实现全局信息化。
该系统的主要缺点是结构复杂、建设费用高,同时还需要建设通信网络。
(2)基于配电自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统关键设备为重合器和分段器。
重合器是一种自具控制及保护功能的开关设备,它能按预定的开断和重合顺序自动开断和重合操作,并在其后自动复位或闭锁。
浅谈10kV配电架空线路电压—电流型馈线自动化技术
浅谈10kV配电架空线路电压—电流型馈线自动化技术【摘要】在我国的郊区和农村以10kV架空线路居多,事故跳闸率偏高。
传统的馈线方式导致变电站出线开关动作频繁、隔离故障所需时间长,非故障区域也会引起停电。
提出10kV电压-电流型馈线自动化方案,即通过增设自动化断路器和自动化负荷开关将主干线分为几段,并配置智能控制器(FTU),通过与变电站保护配合减少了变电站出线开关的跳闸次数,在线路发生故障时能快速隔离故障区域、迅速恢复非故障区域的供电。
【关键词】10kV架空线路;电压-电流型馈线自动化;自动化断路器;自动化负荷开关0.引言随着经济的快速发展,人们对电的依赖性越来越强,这就意味着对配电系统的供电可靠性和电能质量要求越来越严格,而配网自动化是提高配电网运行的一种重要的技术手段,目前阶段主要是指实现10kV架空线路的馈线自动化。
目前研究的馈线自动化策略很多,但真正实用于10kV架空线路,并且实用、经济、易于实现的馈线自动化策略并不多。
本文提出适用于架空线路的电压-电流型馈线自动化方案,详细阐述该方案的实现原理和实现过程,分析比较了该种馈线自动化方式与传统馈线自动化方式的效果对比。
1.电压-电流型馈线自动化实现原理实现10kV架空线路馈线自动化的主要目的是快速定位故障、隔离故障、非故障区域快速恢复通电,尽可能地减少故障引起的非故障区域停电范围,缩短故障排查时间。
故障时只有靠近故障区域两侧的开关动作,使开关动作引起的停电范围最小。
在故障隔离和恢复供电过程中,尽可能减少开关的动作次数,延长开关的使用寿命,基于此馈线自动化目的,提出电压-电流型馈线自动化方案。
电压-电流型馈线自动化实现的原理是指故障的检测、定位、隔离等功能的实现采用电流检测判据。
当线路发生故障时,由配电网主站通过GPRS方式收集线路上相关FTU的故障信息,并进行故障分析、定位故障。
由于主干线上的电压型自动化负荷开关具有“失压脱钩”的特点,此时,处于失电的负荷开关位于分闸位置,远方的主站只需发出开关闭锁合闸命令,就可以将故障点两侧的开关闭锁在分闸状态,这样就把故障区域隔离出来了。
配网线路馈线自动化的实施
配网线路馈线自动化的实施【摘要】:该文通过叙述基于“电压型”开关和“电流型”开关馈线自动化系统的工作原理,指出此两种馈线自动化系统的优点和不足,提出将“电压型”开关和“电流型”开关按实际情况组合在一起,组成的馈线自动化系统结构简单,可靠性高,且易于实施,在现阶段应用在配网线路上具有重要的现实意义。
【关健词】:馈线自动化、故障判断、故障隔离配电自动化是电力系统现代化的必然趋势,其主要意义在于:当配网发生故障时,迅速查出故障区段,快速隔离故障区段,及时自动恢复非故障区域用户的供电,因此缩短了对用户的停电时间,减少停电面积,提高供电可靠性。
1 .基于“电压型”开关的馈线自动化系统基于“电压型”开关的馈线自动化系统是以电压为参量进行线路故障判断和状态检测,其保护模式源于日本东芝公司的电压故障诊断仪。
为了更好地说明其工作原理,下面给出一条典型的带有分支的馈线,如图1所示。
在正常状态下,变电站出口断路器CB及分段开关A、B、C、D均处于关合位置。
假设线路c段即开关C后端出现永久性故障。
运行过程中,线路c段即开关C后端出现故障,引起CB跳闸,从而导致A、B、C、D因线路失电而全部跳闸,如图2所示。
CB第一次重合,线路a段得电,开关A进入得电延时阶段(简称Xa)如图3所示。
Xa时间到,开关A合闸,线路b段得电,开关A进入合闸后的闭锁复归时间(简称Ya),开关B、C分别进入合闸前的得电延时阶段,简称Xb、Xc,假设Xb<Xc,如图4所示。
Xb时间到,开关B合闸,进入Yb时间;d段得电,开关D进入Xd时间,C仍在上述Xc时间内,如图5所示。
Xc时间到,开关C合闸,进入Yc时间,由于c段故障依旧存在,引起CB的新一轮故障跳闸,从而全线停电。
由于在C的闭锁复归时间即Yc时间内故障再次发生,故开关C进行合闸闭锁(LOCK),如图6所示。
CB重合闸时限到,进行合闸,开关A、B、D依次得电合闸。
线路中除c段外其余线路正常运行,即非故障区恢复供电,如图7所示。
探究10kV馈线自动化开关的作用
探究10kV馈线自动化开关的作用摘要:伴随国民经济逐渐发展,人民生活的水准不断提升,在电力方面以及供电质量与可靠性方面有了更高要求。
在配电系统中,馈线自动化开关是达到自动化要求的前提,同样是配电功能当中关键的一个功能,可有效提升供配电质量与可靠性。
关键词:10kV;馈线自动化;开关1前言伴随自动化技术逐渐发展与创新,智能的设备与开关于电力自动化的进程当中起到关键作用。
在电力系统当中,电网管控已从线路的监测与巡查演发展成开关自动化远程管控。
在一定的程度上自动化开关能按照供电线路结构的构成方式与设备装设部位及线路的分布等相关内容满足设计需要,加速供电线路的监控效率,减少人力,促使在保护供电线路方面更加智能化与自动化。
所以于供电线路当中对馈线自动化的开关加以使用,能提升电力系统可靠性以及供电线路自动化保护水准。
2 10kV馈线自动化的开关数量和布点要求2.1 10kV馈线自动化的开关数量馈线的自动化是针对原存的线路当中开关加以自动化的改造或是于新建的线路上使用自动化的开关来加以管控。
使用自动化的开关数量越多,发生故障时对客户造成的影响与时间就越少,同样会提高成本,然而二者间存在着并非线性的关系。
配网的主线与支线故障机率不相同,因此,于线路当中设置自动化的开关数量需根据线路故障机率加以选取与设计,如此便能缩小故障给线路造成的影响,同样不会由于自动化的开关数量太多而使线路的成本增加。
2.210kV馈线自动化的开关布点2.2.1电压-时间型针对此自动化的开关加以布点的时候,应对用户的数量与线路的长度、负荷等有关内容加以思考。
线路的主干线在对负荷的开关加以选取时,需根据三分段一联络相关规定需要,将两台自动化的分段开关配备于主干线之上,若主干线路太长,可根据切实情况增设上一台分段的开关,主干线上联络的开关不高于四台。
若分支线路太长,设备出现老化,极易出现故障,针对供电的可靠性较低线路,可将自动化的负荷开关设置上。
浅谈配电网常用的馈线自动化模式(电压型、电流型、环网方式)
2009年全国技工教育和职业培训优秀教研成果评选活动参评论文浅谈配电网常用的馈线自动化模式浅谈配电网常用的馈线自动化模式摘要:馈线自动化(FA,Feeder Automation)是配网自动化中的一项重要功能,通过实施馈线自动化,使馈线在运行中发生故障时,能自动进行故障定位,实施故障隔离和对非故障段线路及早恢复供电,以提高供电可靠性。
该文通过叙述馈线自动化就地控制模式和远方控制模式的工作原理,并指出这两种馈线自动化模式的优点和不足,根据实际情况选择相应的方式,在实际工作中具有十分重要的现实意义。
关键词:馈线自动化;故障判断;故障隔离由于配电网络的一次接线不同,如放射形线路、环网接线、“手拉手”接线等,以及各类用户对供电可靠性的要求有所不同,因此必须通过配网自动化规划来研究、分析配网自动化方案、馈线自动化方案,进行网络优化,以及选择恰当的配电网开关设备等过程来达到上述目的。
配网自动化是电力系统现代化的必然趋势,其主要意义在于:当配网发生故障时,迅速查出故障区段,快速隔离故障区段,及时自动恢复非故障区域用户的供电,因此缩短了对用户的停电时间,减少了停电面积,提高了供电可靠性。
馈线自动化有两种实现方式:当地控制方式和远方控制方式。
当地控制方式又叫电压型实现方式,通过重合器来实现,馈线失电压时开关跳开,然后依时间延时顺序试合分段开关,最后确定故障区段再隔离故障并恢复非故障区供电。
远方控制方式,又叫电流型实现方式,通过负荷开关、FTU加主站系统来实现。
由FTU检测电流以判别故障,故障信息传送到主站,由主站确定故障区段,然后由主站系统发遥控命令控制开关动作,完成故障隔离并恢复非故障区供电。
1 馈线自动化的就地控制模式1.1 重合器与电流型分段器配合应用方案KFE型户外真空自动重合器可以与电流型分段器或时问电压型分段器相配合,无需通讯即可自动分段故障线路,最大限度缩小停电范围。
其中与分段器配合如图1所示。
图1 重合器与分段器配合应用方案电流型分段器可以记录通过的故障电流的次数,设定的最大计数次数为3次,达到设定的计数次数后,在重合器跳闸时,分段器分闸,隔离故障线路段。
浅议县级配电网馈线开关智能化设计及应用
浅议县级配电网馈线开关智能化设计及应用随着电力系统的不断发展,县级配电网馈线开关的智能化设计及应用已成为电力领域的研究热点之一。
县级配电网是连接变电站和用户用电设备的重要环节,其馈线开关的智能化设计和应用能够提高电网的可靠性、安全性和运行效率,对于改善电力供应质量、提高用户用电质量具有重要意义。
本文将就县级配电网馈线开关智能化设计及应用进行浅议。
一、智能化设计的必要性1.1 传统馈线开关的不足传统的馈线开关主要依靠人工操作,其自动化程度低,需要人工巡视、检修、操作,容易受到人为因素的影响,存在操作不及时、漏操作、误操作等问题,影响了电网的安全稳定运行。
1.2 智能化设计的重要意义智能化设计可以实现馈线开关的自动控制、故障诊断和处理、远程监测和操作等功能,提高了电网的自动化程度,减少了人为操作,提高了运行可靠性,降低了维护成本,对于实现电网智能化运行具有重要意义。
二、智能化设计的主要内容2.1 远程监测和操作采用远程监测技术,实现对馈线开关状态、故障信息、电流电压等参数的实时监测和远程操作,可以大大提高工作效率和安全性,减少人为因素对电网的影响。
2.2 智能故障诊断和处理利用智能化技术,对馈线开关的故障进行快速诊断和处理,提高了故障处理的效率和准确性,能够及时消除故障隐患,保障电网的安全稳定运行。
2.3 自动化控制和优化运行智能化设计可以实现馈线开关的自动化控制,根据电网负荷、故障情况等动态调整开关状态,实现电网的优化运行,提高了供电质量和运行效率。
三、智能化设计的应用实例3.1 智能馈线开关市场上已经出现了一些智能馈线开关产品,采用先进的传感技术、通信技术和控制技术,实现了远程监测、自动控制、智能故障处理等功能,逐渐在电力系统中得到应用。
3.2 智能化系统集成一些电力系统集成商提供了针对县级配电网的智能化系统解决方案,包括智能馈线开关、远程监控平台、故障诊断系统等,通过系统集成实现了整个县级配电网的智能化管理。
馈线自动化在配电网中的应用
馈线自动化在配电网中的应用摘要:在现今配电网中,馈线自动化是非常重要的一项内容。
在本文中,将就馈线自动化在配电网中的应用进行一定的研究。
关键词:馈线自动化;配电网;应用1 引言在我国经济水平不断提升、城市规模不断扩大的情况下,国家对电力也具有了更高的需求。
在该种情况下,电力企业在配网自动化工程实施时,馈线自动化则成为了非常重要的一项内容。
为了能够使馈线自动化技术更好的应用在电网运行当中,就需要能够做好其应用方式的把握。
2 馈线自动化作用馈线自动化的作用有:第一,减少拉手时间。
目前,城市供电网多以环网“手拉手”方式供电,并通过负荷开关的应用适时线路的分段处理,此时,则可以通过馈线自动化系统隔离故障段,保证无故障段能够自动恢复供电,在对故障停电范围进行缩小的基础上对用户的停电时间进行缩短;第二,降低网损。
在工作当中,馈线自动化能够对整个线路的电压变化进行实时监视,自动调节变压器分段投切以及输出电压无功补偿电容器组,以此在对用电电压方面需求进行满足的同时满足电压合格指标;第三,实现状态监控,即对配电设备以整个配电系统的实时状态进行监控,以此有目的地做好检修工作安排,降低检修的盲目性[1]。
3 控制方式3.1 分布就地控制在该方式中,主要有两种方法:第一,使用分段器以及重合器。
这是在配电自动化初步发展、通信技术还并不发达时期所使用的方式,如在架空环网中,电站在出线方面使用的为重合器,而其他柱上开关则为分段器。
当发生故障时,则需要通过对电压的检测加时限,通过上级重合器的多次重合对故障隔离的目标达成,之后再根据相关顺序实现送电工作的自动恢复;第二,重合器应用,即在线路上都使用重合器作为开关,将其作为馈线分段开关应用。
对于重合器来说,其具有对短路电流切断的能力,且具有较好的自动化以及保护功能,当线路发生故障问题时,通过故障段重合器保护动作实现同多次重合间的配合,则能够在对故障进行隔离的基础上对供电功能进行恢复[2]。
馈线自动化技术及其应用模式的探讨
馈线自动化技术及其应用模式的探讨摘要本文通过分析馈线自动化一次设备与继电保护的配置问题,探讨馈线自动化技术及其在配电网中的应用,从而得出适合我局架空线路实际的馈线自动化应用模式。
关键词配电网;馈线自动化;一次设备与继电保护配置;应用模式引言目前佛山地区电网10kV架空线路中,采用的架线形式主要是单放射型以及“2-1”联络型;在主干线上分支线较多,并且还延伸有很多小的分支线,其线路的结构较为复杂。
电压型馈线自动化模式在我局得到广泛应用,但此模式在进行故障隔离时,需要进行多次馈线出线开关操作,使得在非故障区出现次数较多的停电,从而增加了对系统的冲击次数;进行故障隔离时,需要的时间较长,无法进行远方监控馈线潮流以及开关的工况。
因此从考虑馈线自动化一次设备与继电保护配置的问题着手,探讨一种适合我局架空线路实际的馈线自动化应用模式。
1 馈线自动化一次设备与继电保护配置的问题在馈线自动化中,一次设备主要包括各类断路器以及各类负荷开关。
在10kV 线路上,馈线自动化方案的配置按照“电压-时间”进行。
1.1 配置方案(以小电阻接地系统配置主干线分段断路器为例,消弧线圈接地系统则无零序保护)如图1所示;图1其中,CB表示带时限保护以及二次重合闸功能的馈线出线断路器FB表示带时限保护以及二次重合闸功能的主干线分段断路器FSW1~FSW2表示主干线分段负荷开关ZB1表示带时限保护以及二次重合闸功能的分支线分界断路器ZSW1表示分支线分界负荷开关YSW1~YSW3表示分支线用户分界负荷开关1.2 方案分析(1)为了配备相应的时限保护,在主干线上设置分段断路器,这样一来,主干线就被一分为二;当故障出在第二分段中时,主干线的分段断路器会将故障自动切除,变电站的出现断路器不会出现跳闸现象,这样就有效降低了断路器的跳闸率,停电范围也相应的得到了缩小,电能的正常供应得到了保障。
(2)当永久性故障出现在馈线出线的开关和第一个断路器之间时,馈线出线开关的重合将会出现不成功的现象;而其他地方发生故障时,故障将会快速得到隔离,成功实现重合闸。
10kV馈线自动化开关的应用
10kV馈线自动化开关的应用作者:王观兴来源:《中国高新技术企业》2013年第22期摘要:文章分析了10kV馈线自动化开关的布置要点和系统特征,并针对自动化开关的实际应用进行案例分析,说明自动化开关可以提高线路的智能化程度,提高电网的供电可靠性。
关键词:自动化开关;功能分析;应用例举中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)33-0039-021 10kV自动化开关的布置要求1.1 自动化开关的数量选择馈线自动化是对原有线路中的开关进行自动化改造或者在新建线路上采用自动化开关进行控制。
采用自动化开关的数量越多也就意味着受故障影响的客户和时间越少,同时,也会造成工程的整体成本增加,但是二者之间的关系并非线性关系。
实践中,配网主线和支线的故障率不同,所以,在线路中设置自动化开关的数量应按照线路上的故障率进行设计和选择,这样就可以降低故障对线路的影响,也不会因为自动化开关数量过多而影响线路建设成本。
1.2 开关的布置方式自动化开关的布置方法很多,主要包括电压-时间型开关布置、电压-电流型布置以及真空断路器的布置方式。
1.2.1 电压-时间的布置方式:主要考虑线路的长度、负荷、用户数量等因素,其主干线自动化负荷开关可以利用三段一联络原则进行规划。
如主干线设置两台自动化开关进行分段,如果主干线长度大则可以根据实际线路情况增加一台自动开关进行网络划分,但在主干线的分段开关和联络开关累计的数量不能超过4台;如果分支线路较长或者因为设备和线路问题、故障率等导致其供电可靠性较低,这个分支线路应设置自动化负荷开关;如果支路供电线路可靠性较高,则该支路应考虑设置自动化断路器。
1.2.2 电压-电流型的布置方式:也是在综合考虑线路的长度、负荷、客户等因素对主干线进行分段设置。
通常情况下,主干线可以分为2~3个段落,即设置2~3个负荷开关,将线路分3~4段。
但因为电压-电流型自动开关在变电站开关第一次合闸后如果没有检测到故障,则闭锁分闸。
10kV馈线自动化开关的应用
10kV馈线自动化开关的应用摘要:随着我国经济的不断增长,人们的生产和生活对用电的要求越来越高,配网自动化建设成为了电网建设的重要部分。
但在馈线自动化技术方面仍有许多未解决的难题,导致配电系统常发生故障,影响了配网的自动化建设。
10 kV 架空线就地型馈线自动化可应用于郊区或故障率高的地区,改变开关的状态可改变电网的结构,能明显降低配电网线损,创造更大的经济效益;可有效检测负荷,从而提高供电质量;可及时发现故障并将其隔离,从而大大提高供电可靠性。
关键词:10kV;馈线自动化;开关;应用1配网自动化原理配网作为电力系统中不可缺少的一环,是连接用户和电网端的桥梁,配网是否可靠稳固将直接影响用户的用电体验。
配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一,已得到越来越多电力科研人员和电力企业的重视。
配网自动化以一次网架和设备为基础,利用计算机及其网络技术、通信技术、现代电子传感技术,以配网自动化系统为核心,将配电网设备的实时、准实时和非实时数据进行信息整合和集成,实现对配电网正常运行及事故情况下的监测、保护及控制,如图1所示。
当前馈线自动化改造主要有两种类型,分别是集中控制型及就地控制型。
当前馈线自动化是基于分布在配网10 kV线路中的柱上开关自动化(FTU)及开关柜成套设备(DTU)来实现线路运行保护及控制的。
线路开关可以分为负荷开关和断路器两种,传统观念中,断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置,负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器,具有简单的灭弧装置,能切断额定负荷电流和一定的过载电流,但不能切断短路电流。
断路器与负荷开关的主要区别在于一次结构的真空泡。
在自动化成套设备里面,自动化开关成套设备中断路器及负荷开关无明显区别,主要是控制逻辑不同,当发生故障时,自动化断路器具备主动分断故障电流,并且能够按照设定的逻辑功能实现一次/二次重合闸、重合闸闭锁等逻辑功能;而自动化负荷开关不主动分断短路电流,它具备失压分闸、单侧来电合闸、故障检测闭锁等逻辑功能,要与自动化断路器配合才能实现馈线自动化功能。
10kV馈线自动化开关的应用
( 总 第 2 7 6 期 )
嘲羽 高 稚技
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No . 3 3 . 2 01 3
E. . £R p R{ s #E
( C u mu l a t i v e t y N O. 2 7 6)
成后不会检测到故障 电流 ,F S W 2 再在3 s 后 闭锁分 闸。 3 . 2 . 4 z s w l 一侧有 电压延时 ,5 s 后完成合 闸。
成本 。
1 . 3 真 空 断路器 的布 置 方式
线 路的主干 线和支线 上配置相应 数量 的真 空断路器 自 动 化开 关 ,在 某个 方 面看 ,虽然 可 以满足 缩 小停 电范 围 和减 少变 电站跳 闸频率 的基本要求 ,但真空断 路器 自动化 开关在 继 电保护 方面 ,不 能提供线路 、网络分 级的选择 功 能 。所 以,按照供 配 电系统 设计规范 ( 2 0 0 9 )的要 求 ,采 用4 . 0 . 6 供 电系统可 以保证 系统 的简单 化和可 靠性 ,同一 个 电压 等级 的配 电级数不 能超 过三级 ,由此对 l O k V 而言 ,
主要是满足 二级 的配 电需求 ,每 个回路上 主线和支线上 最 多只 能配 置 一 台断 路器 自动 化 开关 ,其 效 果和 经 济性 为
最佳 。
长或 者因为设 备和线路 问题 、故 障率等 导致 其供 电可靠 性
较低 ,这个分支 线路应 设置 自动化 负荷开关 ;如果支路 供 电线路可靠性较高 ,则 该支 路应 考虑设置 自动化断路器 。 1 . 2 . 2 电压一 电流型 的布置方 式 :也是 在综合考虑 线
中图分类号 :T M 7 6 文献标 识码 :A 文章编 号 :1 0 0 9 - 2 3 7 4( 2 O 1 3 )3 3 - 0 0 3 9 - 0 2
电流型与电压型终端在馈线自动化中的应用
等待 7 s 无故障,B 合闸,等待 7 s 无故障,C 合闸, 定位时间要远远高于电流型终端。从配电网的长远
由于 C 处于故障区间,合闸后会触发故障,导致 A、 考虑,电流型终端更加适合配电网的发展。表 1 是
B、C 重新发生跳闸,进而判断出故障区间在 C 之 对终端在馈线自动化事故处理中的对比。
后,对 C 进行故障隔离。隔离后对非故障区间 a、b 段恢复供电,完成一次馈线自动化的故障处理。
事故处理方式
表 1 对比分析结果 对比情况
电流型
又叫集中型事故处理,主要依据开关的故 障告警信号来判断事故区间,依赖通信的 可 靠 性 和 主 站 的 分 析 和 计 算 ,处 理 时 间 快,随着通信的发展和大数据云技术的应 用,通信和计算分析不再是障碍
开,当线路恢复供电后,终端会根据设定的时间, 分、fcb1 合的操作票,自动执行完成故障区间隔离
依次按顺序进行闭合。所以当馈线段发生事故时, 和电源侧非故障区间供电。合 s4 进行负荷侧转供,
变电站出线开关第一时间保护跳闸,馈线段失电, 完成本次事故的馈线自动化操作。
终端检测线路无压,自动断开。
2.2 电压型终端在馈线自动化的应用
电网建设 Power Grid
DOI:10.13882/ki.ncdqh.2021.07.004
电流型与电压型终端在 馈线自动化中的应用
艾绍伟 (许继电气股份有限公司中试部,河南 许昌 461000)
配电终端是配电网中最基础的设备,负责配电 断出故障区间,进行故障的隔离和非故障区域的供 网的数据采集、数据传输,控制操作等功能。配电 电恢复,不需要变电站出线开关的重合闸来判别故 终端也是馈线自动化进行故障隔离和负荷转供的数 障。但是要求终端要有可靠的通信,任何信号的漏 据来源和最终的执行者,目前馈线自动化最常用的 送或者延时,都会影响故障的判断和事故的隔离。 两种馈线终端是电流型馈线终端和电压型依据
电流型与电压型终端在馈线自动化中的应用
电流型与电压型终端在馈线自动化中的应用发布时间:2021-12-27T10:57:31.435Z 来源:《中国科技人才》2021年第22期作者:罗永康[导读] 随着配电自动化技术的研究和发展,为提高配电网供电的可靠性和提高供电质量提供了重要的基础。
云南电网有限责任公司玉溪通海供电局云南玉溪652700摘要:随着配电自动化技术的研究和发展,为提高配电网供电的可靠性和提高供电质量提供了重要的基础。
目前,云网范围内的馈线自动化以“集中型+就地型”为主,电压-时间型是就地型的一种,具有不需主站参与逻辑控制及无需光纤通信条件的优点,得到了广泛应用。
文章主要分析了电流型与电压型终端在馈线自动化中的应用。
关键词:电流型终端;电压型终端;馈线自动化;应用配电自动化在提高供电可靠性、提高供电质量、满足用户需求等方面起着非常重要的作用。
近年来,国内各大电网公司逐步加大对配电自动化的投入。
在电气自动化建设中,努力提高配电自动化的应用水平,不断提高配电网供电的可靠性和质量。
馈线自动化是配电自动化的重要组成部分。
故障排除主要采用两种方法。
两种方式,即集中式馈线自动化和局部馈线自动化。
集中式馈线自动化需要利用通信手段,通过配电终端与配电主站的配合来实现其功能;现场馈线自动化不依赖于配电主站。
当配电线路发生故障时,它将通过配电终端之间的相互通信、保护协调或定时协调来实现其功能。
根据故障处理过程中配电终端是否需要相互通信,现场馈线自动化分为分布式和重合闸两种类型。
分布式现场馈线自动化故障处理速度快,但故障处理过程中配电终端之间需要相互通信,对通信的依赖性和要求较高;故障处理采用重合闸现场馈线自动化,不依赖通信。
只有通过配电端子之间的时序协调,才能准确、快速地定位和隔离故障段,完成非故障段供电的恢复。
适用于架空线路多、跳闸率高的配电网。
通讯条件差的农村和偏远地区。
1 配电终端对于配电自动化建设项目而言,配电终端至关重要。
配电终端的功能在于对配电网的运行数据进行实时的采集,同时通过对这些数据信息进行检测,以识别其中存在的故障现象。
配电网馈线自动化的方式及应用(2)
2实馈 自化 方 现 线 动 的式
能
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耋 为肝发、 长直实馈自化 着来自展 足远接现线动 立 目前 , 国 内 在 馈 线 自动 化 系 统 的 应 用 上 大 致 分 为 电 压 型 系 统 和 电 流 型 系 统 。2个 系 统 各 有 优 缺 点 , 电压 型 系 统 比 较 适
关 设 备 的 费 用 ,以及 控 制 系统 、数 据 采 集 系 统 和通 讯 系 统
的费 用 。就 我 国 国情 而 言 , 目前 还 缺 乏 大 规模 实 现 中低 压 配 电 网 络 自动化 的物 质 基 础 。 为 了实 现 配 电 自动 化 ,应 充 分 考 虑 本 地 区社 会 经 济 的发 展 水 平 ,根 据 配 网的 实 际情 况 及 远 景 规 划 ,在 经 济 能 力 能够 承受 的范 围内 运 作 ,有 目的
● 广 东省佛 山三水供 电局 张 卫东
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配 电 自动 化 主要 是 针 对 中低 压 系统 而 言 的 。配 电 自动 化 又 称 为 馈 线 自动 化 ,一 般 实 现 配 电 自动化 是 指 1k 配 0V 电 网 实 现 馈 线 自动 化 。配 电 系统 及 其 设 备 的 分 布 量 大 面 广 ,配 电 自动 化 系 统 涉 及 的费 用 大 部 分 为 可 遥控 操 作 的开
地 进 行 城 网 改造 ,分 阶 段 投 资 和 分 阶段 实施 配 电 自动 化 , 并 使 各 配 电 自动 化子 系 统 最终 有可 能 构 成 一 个 健 全 的 配 电
自动 化 大 系统 。
到 监 控 作 用 ; 能 优 化 网 络 运 行 方 式 ; 次 重 合 , 设 备 不 多 对 冲 击 大 等 缺 点 。 但 它 因 较 低 的 建 设 成 本 和 方 便 的 维 护 措
浅谈电压型开关在电流型馈线自动化中的应用
义。
通过对电力设计院收入确认会计核算体系现状的分析,结合内控制度、风险管理、市场环境及企业会计准则的理论,探索出一个理论上合理、实务操作中可行的收入确浅谈电压型开关在电流型馈线自动化中的应用(福州 350009)福州电业局郑旭涛 2005.02.091背景近几年,以日本东芝开关为代表的电压型配电自动化设备在国内许多城市开始投运。
这些设备运行可靠、稳定,投运后已产生了明显的经济、社会效益,为当地的电力建设发挥了积极的作用。
随着配网自动化的发展,馈线自动化模式已由最初的就地控制模式和分布智能控制模式提升为集中远方控制模式。
在该模式下,由配网中心主站、FTU监控终端和一次开关配合,共同实现配电网络故障区段的定位、隔离和非故障区段的供电恢复。
那么,在配网自动化中心主站、子站和通信网络已经建立的情况下,如何将原有电压型DA改造为电流型DA,或者单有电压型开关,如何进行改造以适应电流型DA,这是当前配网自动化实施过程中急需解决的技术问题。
以下结合福州配网自动化实施情况,浅析如何对电压型开关进行改造以实现电流型DA的技术方案。
2 电压型DA的实现原理和优缺点分析电压型DA的实现原理是线路故障后通过自动时限顺送功能合开关,由故障前端的开关控制器采集电压配合延时判断,进行线路的检测确认,从而完成故障区段的隔离,并恢复正常区间供电。
电压型DA的优点在于:1、东芝电压型开关本身体积小,动作可靠,长寿命,免维护,性能价格比高,对用户有一定的吸引力。
2、电压型DA投资省,只要配置电压型开关和故障检测器,无需其它义。
通过对电力设计院收入确认会计核算体系现状的分析,结合内控制度、风险管理、市场环境及企业会计准则的理论,探索出一个理论上合理、实务操作中可行的收入确设备。
3、电压型DA可以实现就地故障自动隔离和自恢复供电,不需要主站或子站,也无需通信通道。
但电压型DA也存在着不可克服的缺点:1、DA重构时间比较长,一般需要1分钟以上,而且要首端开关重合多次,才能完成DA过程。
10kV馈线自动化开关实践探讨
10kV馈线自动化开关实践探讨摘要:馈线自动化在配电自动化中起着重要的作用,具有对故障的检测、判断、隔离与网络重构等功能,是提高配电系统供电可靠性的有效手段。
本文介绍了10kV配电网的馈线自动化开关的科学布点、分配数量,对10kV架空线就地型馈线自动化开关的应用进行了分析,并提出了自动化开关中存在的问题和解决策略,以望能为有关需要提供参考。
关键词:10kV配电网;馈线自动化开关;实践0 引言随着我国社会的进步和经济的快速发展,电力工业也取得了巨大的进步,配电网正在向更具灵活性、可靠性、高效性及智能化的方向发展。
配电自动化技术以其能提高供电可靠性、改善电能质量、提升服务水平、降低企业运行成本及减轻人员负担等功能日益受到重视。
而馈线自动化是配电自动化系统中最重要的部分,对馈线自动化的应用展开研究是当前的一个重要课题之一。
基于此,笔者对10kV配电网的馈线自动化开关进行了相关介绍。
1 10kV馈线自动化开关的科学布点应该根据电力线路的长短、负荷大小以及服务的用户范围等因素来决定电压—时间型自动化开关的定位与布局,应该根据三分段一联络的具体规定,在主体线路上装配两台自动化分段开关,根据线路长短,如果过长则可以视情况增设一台分段开关,当电力分支线路经过范围较广时,设备容易风化,为了确保安全供电,则应该安装自动化负荷开关或断路器。
负荷、线路长度等也是决定电压—电流型自动化开关的定位与布局的重要因素,一般来说,主体线路也要安装分段负荷开关,大概为2-3个,这样就能将主体线路划分成3-4个区段,一些电力线路的长度很长、范围很广,特别是主线或者分支线路开关分段在5段以上时,则需安装一个主线分段断路器,而且科学的定位是安装于1/3线路,从而控制停电的规模和范围。
这是因为变电站开关首次重合闸后,如果故障信息没能被检测出来,开关会闭锁分闸,那就意味着当变电站开关再次重合闸时,电压—电流型自动化开关还在闭合状态。
如果电力线路的长度越长,故障的定位范围就越大,如果出现在线路末端,就很容易造成变电站开关误动问题,从而对其他线路的正常运行带来不利影响。
短路电压在馈线自动化中的应用
短路电压在馈线自动化中的应用摘要:本文提出基于短路电压的智能分布式馈线自动化,它依据故障电流与线路阻抗,将测量出的故障点处的短路电压作为开关动作的判据,从而就地迅速有效地隔离故障或发出报警信号,实现配电网自愈。
关键词:馈线自动化;短路电压;故障隔离;就地;网络一、国内配电网馈线自动化研究现状我国配电网馈线自动化随着配电网自动化(DA)的应用而发展。
在我国,配电自动化研究起步较晚,馈线自动化(FA)起步也较晚,起步于20世纪90年代中期开始的DA项目试点工作,较国外发达国家滞后20年,但发展很快。
从实际情况看,配电自动化的主要作用在于提高对配电网的运行监控能力,提高供电企业的信息化水平,进而优化网络接线和系统运行方式,减少故障查找时间。
FA随着配电自动化的发展为配电网实现配电自动化起了重要作用。
目前国内主站系统、智能配电终端主站系统、智能配电终端已比较成熟,但是馈线自动化依然存在一些问题:1.通信问题。
2.终端电源问题。
3.解决“自动化孤岛”和大量分布式电源接入配电网导致原设备之间配合困难的问题。
4.解决配电网故障电流难以区分,短路故障没有选择性,接地故障检测及选线问题。
二、馈线自动化技术现状配电自动化是实现配电网的运行监视和控制的自动化系统,而馈线自动化系统,简称馈线自动化,是配电自动化系统的重要组成部分,也是提高配电网供电可靠性、提高电能质量的关键技术。
馈线自动化可作为配电自动化系统的子系统,也可以作为一个独立的系统应用,其主要功能有:①运行状态监测;②故障定位、隔离与自动恢复供电;③数据采集与数据处理和统计分析以及完成“四遥”功能;④无功补偿和电压调节。
在实际中,多应用以下三种模式:1.电流集中型馈线自动化2.电压时间型馈线自动化3.智能分布式馈线自动化不论是集中式还是分布式,判断故障的依据相同,组成故障区域的各个开关中有且只有一个故障电流流过,即线路中流过故障电流的最后一个开关之后的区域判断为故障区域。
浅议县级配电网馈线开关智能化设计及应用
浅议县级配电网馈线开关智能化设计及应用随着科技的不断发展,智能化设计在各行各业中的应用也日益广泛。
在电力行业中,智能化设计不仅可以提高配电网的运行效率,还可以提高供电可靠性和安全性。
本文将就县级配电网馈线开关智能化设计及应用进行浅议。
一、智能化设计的必要性传统的县级配电网馈线开关通常需要人工巡检和操控,这不仅效率低下,而且存在安全隐患。
而智能化设计可以实现远程监测和自动化操控,从而提高运行效率和减少人为干预,降低事故风险。
随着电力系统负荷的不断增加和用电负荷的多样化,县级配电网的馈线开关需要更加智能化的设计来满足这种需求。
智能化设计可以根据实际负荷情况进行动态调整,提高电网的灵活性和适应性。
1. 智能监测技术智能监测技术是智能化设计的核心技术之一,通过传感器、监测装置和数据采集系统,可以实时监测馈线开关的运行状态、温度、电流、电压等参数。
其实现了对馈线开关的全方位监控,使得运维人员可以随时了解设备运行情况,及时处理问题。
2. 远程控制技术远程控制技术可以实现对馈线开关的远程操控,运维人员可以通过远程监控中心对馈线开关进行开关操作,实现远程无人化操控。
这不仅减少了人为操作对设备的磨损,还提高了设备的安全性和稳定性。
智能决策技术是智能化设计的关键技术之一,通过对监测数据的分析和处理,运用人工智能技术,可以实现对配电网设备状态的判断和预警。
一旦出现异常情况,系统可以通过智能算法进行自动处理,及时切断故障点,保障供电质量和供电安全。
该项目通过对馈线开关进行传感器装置的安装和远程监测系统的应用,实现了对馈线开关的实时监测和远程操控。
通过运用智能决策技术,实现了对设备状态的智能分析和预警,提高了供电安全性和运行效率。
随着信息技术的不断发展,智能化设计在县级配电网馈线开关中的应用将会更加广泛。
未来,智能化设计将会向着更加智能化、自动化和智能决策化的方向发展,实现对配电网的全面监测和自动化运行。
随着人工智能、大数据和物联网技术的不断创新,智能化设计将会带来更多可能性,例如对配电网的智能调度和优化控制,提高电网的供电质量和能效。
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浅谈电压型开关在电流型馈线自动化中的应用
(福州 350009)福州电业局郑旭涛 2005.02.09
1背景
近几年,以日本东芝开关为代表的电压型配电自动化设备在国内许多城市开始投运。
这些设备运行可靠、稳定,投运后已产生了明显的经济、社会效益,为当地的电力建设发挥了积极的作用。
随着配网自动化的发展,馈线自动化模式已由最初的就地控制模式和分布智能控制模式提升为集中远方控制模式。
在该模式下,由配网中心主站、FTU监控终端和一次开关配合,共同实现配电网络故障区段的定位、隔离和非故障区段的供电恢复。
那么,在配网自动化中心主站、子站和通信网络已经建立的情况下,如何将原有电压型DA改造为电流型DA,或者单有电压型开关,如何进行改造以适应电流型DA,这是当前配网自动化实施过程中急需解决的技术问题。
以下结合福州配网自动化实施情况,浅析如何对电压型开关进行改造以实现电流型DA的技术方案。
2 电压型DA的实现原理和优缺点分析
电压型DA的实现原理是线路故障后通过自动时限顺送功能合开关,由故障前端的开关控制器采集电压配合延时判断,进行线路的检测确认,从而完成故障区段的隔离,并恢复正常区间供电。
电压型DA的优点在于:
1、东芝电压型开关本身体积小,动作可靠,长寿命,免维护,性能价
格比高,对用户有一定的吸引力。
2、电压型DA投资省,只要配置电压型开关和故障检测器,无需其它
设备。
3、电压型DA可以实现就地故障自动隔离和自恢复供电,不需要主站
或子站,也无需通信通道。
但电压型DA也存在着不可克服的缺点:
1、DA重构时间比较长,一般需要1分钟以上,而且要首端开关重合多
次,才能完成DA过程。
2、国内10KV回路,大多是小电流接地系统,单相接地故障不跳闸。
因
此电压型DA无法识别单相接地故障和断线故障。
3、当发生金属性接地故障时,非电源侧开关的故障检测器无法利用残压
进行闭锁,系统重构后,会导致非故障区段短时停电。
4、由于无通讯和相关远动终端设备,调度无法把握DA处理情况,也无
法进行正常遥控操作。
鉴于存在以上这些问题,实际应用中,尤其是建立配电自动化系统以后,通信网络日趋完善的情况下,电压型DA的局限性就更明显了。
因此目前大多数系统采用的是电流型DA方式。
3 电压型DA改电流型DA的技术方案
3.1电流型DA与电压型DA的区别
电流型DA与电压型DA的根本不同点在于故障判据不同。
电流型DA根据有无故障电流来识别故障和定位故障点,而电压型是依据电压来判断。
因此电流型DA必须要配电主站或子站,而且需要建立相应的通信通道,开关的控制集中在主站或子站进行操作。
3.2许继VSP5电压型开关的特点
福州电业局配电自动化改造中采用了珠海许继生产的VSP5型真空负荷开
故障情况下开关的闭锁有两种类型:
1、合闸闭锁:当开关顺送合闸,在故障探测Y时间内,馈线又失电,这
时该开关自动闭锁——Y时间闭锁。
2、残压闭锁:故障点在开关非电源侧,当馈线失电,瞬时电压大于30%
额定电压且持续时间大于150ms,则该开关闭锁。
基于以上特点,我们认为:
1、开关合/分,由馈线有无电压来控制,这是开关特性所决定的,无法改变。
2、开关采用交流操作电源,不依赖于蓄电池,使得开关操作更可靠,同时
减少配电终端蓄电池的容量,这是电压型开关的优点,应当予以保留。
关键是开关的闭锁如何改造?能否用主站、子站集中控制方式来代替Y时间闭锁和残压闭锁?这是电压型改造电流型的关键。
3.3几种改造方案的比较:
(1)电压型开关操作电源改为直流操作电源,开关分/合,不受馈线电压控制。
这样只要配置3相CT和相应的配电终端,即可完成实现电流型DA。
(2)采用逆变电源或其它交流电源作为开关的操作电源。
开关分/合,不受馈线电压控制。
由配电终端控制操作电源投切,达到控制开关分/合的目的。
(3)针对VSP5开关的特点进行改造:当手柄在自动位置时,如合闸线圈两端有220V电压,开关保持在合闸状态;如合闸线圈掉电,开关变为分闸。
因此,要实现对开关的闭锁,只要在开关线圈回路中串接一个接点,控制合闸线圈两端的电源即可,原电压型开关所有部件及这种开关的优点不变。
如下图所示,当线圈开点处于合位置,则有电就合,处于自动状态。
当线圈开点处于分位置,开关的动作被闭锁,处于分位置。
上述三种方案比较,第一种涉及到一次设备开关的改造,工作量大,投资 大,最为关键的是失去了“东芝”电压型开关的特点,如果开关已投运,根本无法实施,所以不可取;第二种采用逆变电源,不可靠,价格也贵,从其它地方提供交流电源也不现实,所以不可取;第三种模式,除保持了原有“东芝”电压型开关的优点外,控制可靠,而且经济实用,值得推荐。
3.4 福州配网电压型开关改电流型DA 的具体实现
福州配电自动化改造二期工程采用鲁能积成的F304型FTU 与许继VSP5型开关配合,采用上述第三种方案,实现快速配电自动化。
具体的,FTU 提供交流接触器和直流24V 继电器两种方案控制开关的操作电源,
1、交流接触器控制开关操作电源方案:开关两侧220V 交流电源通过接触器切换为一组交流,供开关的操作电源和控制闭锁接点的线圈工作电源使用。
在开关两侧全部失电后,开关因合闸线圈失电而分闸,接触器的线圈控制电压因交流失电而消失,自保持触点释放。
当开关任一侧交流得电时,通过设计使接触器不会自动重合,而使开关保持在闭锁状态。
要开关闭合,必须通过主站下发点号1的遥控合闸命令使开关闭合,解除闭锁状态。
此种方案的缺点在于当出现瞬时性故障时,当变电站通过重合闸恢复供电后,由于开关两侧得电后自动保持在闭锁
状态,需要由主站或子站下发遥控合闸命令来解除闭锁。
2、直流24V继电器控制开关操作电源方案:对于采用继电器方案的情况,由于继电器的控制线圈在交流失电后可由蓄电池维持供电,开关在交流失电后再次上电时将自动合闸,便于瞬时性故障恢复,但对于永久性故障,为避免重合于故障,需要主站或子站下发点号0的遥控分闸命令闭锁开关。
假设线路上开关都为电压型开关,当线路发生瞬时性故障时,变电站出线开关分闸,线路上开关分闸,FTU继电器的控制线圈在交流失电后由蓄电池维持供电,接点保持闭合,变电站出线开关重合闸时线路开关来电自动合闸,线路恢复供电;当线路发生永久性故障时,变电站出线开关重合闸不成,线路上开关失电分闸,主站系统DA处理进程启动,将故障点两侧开关断开(实际上是断开继电器接点,将开关闭锁,避免线路恢复供电时重合于故障),切除故障后,执行线路恢复供电方案。
以上两种方案同时集成在FTU控制箱内,可根据现场的需求,通过变换机柜内到航空插座的接线和主站的遥控点号配置实现切换选择。
除了远方遥控命令实现开关的闭锁和合闸外,F304在当地操作面板上设置了闭锁开关和开关控制条,通过闭锁开关和当地远方开关的组合,闭锁继电器的触点输出,从而最终影响到VSP5开关线圈的得电失电,实现当地操作对开关的闭锁。
通过比较两种实施方案的优劣,我们最终采取第二种方案,既保护了原有电压型开关的投资,又实现了与现有电流型馈线自动化的融合,实际运行情况良好。
4 总结
无论是电压型DA还是电流型DA,都有自己的优缺点,关键看谁更能适应自己的配电网络。
但是一旦选定了合适的配网自动化系统,就要以讲究实用为目的,既切实解决当前配网中的主要问题,又不浪费资金、摆花架子。
毕竟建设配网自动化系统的主要目的不是用来解决一年内屈指可数的几次事故,而应该把重点放在线路和设备的经济运行、提高工作效率上,使配网自动化系统发挥出更大的效益,缩短对客户的停电时间,提升优质服务的技术水平,这样才能使我们的配电管理水平上一个新的台阶。