配电网自动化论文

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配电网自动化系统线路故障自动隔离功能探讨
摘 要：馈线自动化是配电网自动化系统一个非常重要的功能， 在国内目前这方面的技术还不够成熟。 本文探讨了配电网故障自 动查找并隔离的方法。 要害词： 要害词：配电网 馈线 1 前言 馈线自动化就是监视馈线的运行方式和负荷。 由于目前国内 配电网自动化系统尚没有统一的模式，因此，不同设备、不同设 计方案组成的配网自动化系统的馈线自动化实施方法就不同。 本 文以"手拉手"供电网为研究对象， 就馈线自动化中故障自动隔离 功能的解决方案进行分析探讨。 2 馈线自动化的基本功能 馈线自动化系统应具有如下功能： ①遥测、遥信、遥控功能；②故障处理：故障区域自动判定 和自动隔离，故障消除后迅速恢复供电功能；③负荷治理：根据 配电网的负荷均衡程度合理改变配电网的运行方式； ④重合闸控 制：当发生过电流并导致断路器跳闸时启动，并在断路器一侧电 压恢复时开始延时计数，从而实现沿线从电源至末端依次重合， 若一次重合失败则不再重合；⑤对时功能；⑥过电流记录功能； 自动化
⑦事件顺序记录(soe)功能；⑧定值的远方修改和召唤功能；⑨ 停电后仍维持工作的功能。 3 线路故障区段查找的基本原理 (1)馈线故障区段的定位： 对于辐射状网、树状网和处于开环运行的环状网，在判定故 障区域时， 只须根据馈线沿线各断路器是否流过故障电流就可以 判定故障区段。假设馈线上出现单一故障，显然故障区段位于从 电源侧到线路末端方向最后一个经历了故障电流的断路器和第 一个未经历故障电流的断路器之间。 (2)事故跳闸断路器的定位： 事实上，由于种种原因，线路故障时，未必是第一个经过故 障电流的断路器跳闸，极有可能越级跳闸。例如图1中 e 点故障， 分段断路器3没有跳开而是断路器2跳开。 根据断路器位置不能判 定故障区段，但根据是否流过了故障电流却能够做出正确判定 (断路器1、2、3经历了故障电流而断路器4却没有经历，从而得 出故障区段在 e 段的结论)。
图1 手拉手供电线路示意图
为了确定各断路器是否经历了故障电流， 需对安装于其上的各台 ftu 进行整定，由于从原理上不是通过对各台断路器整定值的差 别，来隔离故障区段的，因此多台断路器可以采用同一定值。这 样即使增加馈线上的分段数目也不会带来任何影响。 而故障区段隔离后，越级跳闸的断路器要复位，对于事故后 跳闸断路器的准确定位是非故

障区段自动恢复供电的要害。 (3)断路器状态描述矩阵： 我们可以用1维矩阵运算来判别断路器是否越级跳闸。 矩阵编 写原则为：若第 i 台断路器在合闸位置，矩阵第 i 元素置为1， 反之为0。正常运行各断路器的状态可用矩阵 a 来描述，如图1 正常运行时 a：|11110111|。 对于上例，假设 e 点故障时断路器2跳开，断路器3未跳开， 我们可用矩阵 b 来描述故障后的断路器状态， b： 如 |10110111|。 (4)事故跳闸断路器定位矩阵： 用事故前断路器状态信息矩阵 a 减去事故后断路器状态信息 矩阵 b，即可准确地识别事故跳闸断路器。对于上例可用事故跳 闸断路器定位矩阵 c 来确定 c=a－b=|01000000|。由于 c 矩阵中 第2个元素值为1，则说明故障时是由断路器2跳闸切断故障电流 的。根据前边计算可知，故障区段位于断路器3和4之间。故应自
动恢复断路器2到合闸位置。 对于利用计算机系统实现的馈线自动化功能， 从故障段查找、 隔离、非故障段自动恢复，一般仅需要十几秒钟。 手拉手"供电线路分段、 4 对"手拉手"供电线路分段、支线断路器的要求 ①线路"过流保护"保护范围内的故障， 应由线路分段断路器跳闸 切断故障电流，变电所出线断路器不动作；②线路"速断保护" 保护范围内的故障，应由变电所出线断路器跳闸切断故障电流， 在进行一次重合闸，线路分段断路器不应动作；③支线故障情况 下，首先跳开支线断路器，不让故障越级到主干线路；④支线断 路器定值在满足运行条件下应尽可能的小， 跳闸延时时间尽可能 的短。 手拉手" 5 "手拉手"供电线路分段断路器保护整定值的原则 ①线路分段断路器的过流值应比能和它相联的任何一个变电所 出线断路器的过流定值小； ②线路分段断路器的过流延时时间应 比变电所出线断路器延时时间短， 但还要在时间上保证避开系统 励磁涌流； ③形成"手拉手"供电的线路上所有分段断路器的定值 和时间应设置成一样的；④在系统和设备答应的情况下，应尽可 能的将变电所出线断路器速断保护定值设置得大一些， 以满足系 统运行方式变化的需要。

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