配电网架空线路自动化的实现与柱上开关选型分析

配电网架空线路自动化的实现与柱上开关选型分析

刘静云

（广东电网公司惠州供电局广东惠州516001）

摘要：当前，提高配电自动化的可靠性和效率，降低成本，是配网发展的迫切需求及目标。针对这些目标，需要对全局效益的实现进行整体评价，建立一个合理的分配管理系统，这要求实际运行部门的整体实力，同时也要考虑到用户的经济能力。因此较为可行的配电自动化的实施步骤是：首先进行总体规划，结合配电网地理信息系统，通过智能馈线终端进行连接，其中有故障定位、隔离和自动恢复供电等功能的馈线自动化；然而在馈线自动化、变电站自动化、配电网系统中，对信息管理和相关的先进的应用软件进行扩大并完善DMS系统。本文就分析配电网架空线路自动化的实现与柱上开关选型的相关内容，希望能为配网规划及配电自动化的建设提供借鉴。

关键词：架空线；自动化；柱上开关

一、配电网架空线路自动化概述

馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化，其内容可以归纳为两方面：①正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化；②事故状态下的故障检测、故障隔离、转移和恢复供电控制。在一定的工作技术原理下，馈线自动化技术可以实现变电站中出线断路器与运转的配合。这在某种程度上满足了馈线自动化技术的两大需求，即不发生故障时的供电需求和有故障时的隔离需求。在电力配网中，馈线自动化技术常见的保护配置方案主要是由智能控制器、负荷开关和断路器组成的，而主要的设备有主干线的相应设备、分支线的相应设备和分支线中用户需要的分界负荷开关。比如，馈线自动化的分断负荷开关是在主干线上设置的，它的作用在于对可能出现的故障进行整个区域的最快反应隔离。主干线的分段负荷开关和馈线自动化分段器的组成类似，可以很好地分断负荷电流。该开关要根据电路配网中的实际需求进行改进和设置。在设置完毕后，要与馈线自动化控制器进行连接，形成一个完整的体系。分支线用户分界开关是一个特殊设备，它一般配置在配网架空线路中用户分支线的责任分界点上，具备分断负荷电流和自动隔离单相接地故障的作用。如果分支线上的用户少，那么分界负荷开关的设置就没有必要，该开关也要与馈线自动化控制器进行连接。它和分支线分界负荷开关的功能大致是相同的，重要的区别就是该开关可以对可能发生的用户故障出门进行有效地防范。

二、架空线路配电网自动化实现模式

在进行架空线路故障排除时，必须区分瞬时和永久故障，对于瞬时性故障，通过变电站出口断路器重合闸进行淘汰。对于永久性故障而言，则由FTU上报故障信息给主站。在现场根据实际来考虑问题出现的原因，鲜有以下几个对故障处理的方案，它们都具有自己的特点：

1、模式一

不具有重合功能的分段器，当FTU感应到变电站出口断路器切断时，线路连续施压会将问题及时上报给主站。由主站依据FTU上传的故障信息来进行判断故障区域。并远程控制对故障区域进行隔离。之所以能够准确定位故障发生区域主要时因为FTU的检测。故障处理流程如下：在故障发生时，变电站的出口断路器跳闸并重叠，若只是一个瞬时的故障，则重合成功，故障处理过程完成，如果它是永久性故障，线路将再次通过故障电流。断路器再次跳闸，出口断路器不再重合。FTU再次检测一定时间内确认变电站出口断路器重合闸闭锁故障后电流和高压线的损失，上报主站故障信息。主站收到FTU故障信息，确定出故障发生在哪个开关之间，就遥控挑开故障开关，恢复供电。

2、模式二

具有重合功能的第一出线路开关并且其他开关没有重叠的功能：在发生故障时，检测了变电站的第一个出口开关电路和跳闸压力损失。变电站出口断路器重合，开关就得到电压，会在一段时间后重合，假设是瞬时的故障，则重合成功，故障处理完成;假设发生永久的故障，则线路再次流过故障电流。变电站出口断路器再次跳闸，此后，断路器因线路失压而跳闸。FTU就会将故障上报给主站。该模型适用的环境不允许配网自动化系统对变电站内的10kv线路出口断路器进行监控。

三、柱上开关选型要点

第一，配电网架空线路开关的选择应该将安全放在首位，在遵照配网相关规程、规定的前提下，将配网分段，各段分别对应配置断路器、负荷开关以及刀闸，其中要控制刀闸数目，因为其使用周期较短且运转不灵活，应该从优选择负荷开关。为了确保线路安全、稳定地运行，除了要在线路本体设主保护，也要增设主变压端的后备保护，这是因为配网长度较长，这样线路尾部故障电流可能相对微弱，保护无法及时发出动作，有必要对线路实行双重化保护，从而提升线路运行的安全性、稳定性，实现双重保护功能。由于配网分支线路、末端等可能出现短路问题，为了防范短路威胁，可以将断路器配置于分支线路，发挥保护作用，从而确保高效、及时地阻断故障，隔离过电流线路。另外开关控制装置是整个配网线路安全控制的，以配网线路配置中有必要增加对控制装置的投入，充分发挥控制装置的安全控制与保护作用，维护配网线路整体的安全，也就间接减少了配网系统维护的资金投入，保护配网安全运行也就间接控制了故障问题带来了的经济损失，也就提升了配网系统运行的经济效益，维护了供电企业的经济利益。而且配网运行中易受多种条件、多方因素的不良干扰，例如外部环境条件、系统停电时间、供电企业的经管能力、配网规划等，通过提高控制装置的质量，确保其及时动作，保护配网安全，才能有效抵御各类不良因素的干扰，从而减少配网运维的各项投入，提高配网运行效率，保护配网安全。

结束语

总而言之，馈线自动化技术作为配电自动化系统中的重要组成部分，其运行状况直接关系到配网的自动化水平，并与配网供电的质量、可靠性息息相关。城区配电网是一个电缆和架空线混合的网络，而且在实现配电网自动化时，柱上开关变得尤其重要，所以在选择的时候必须慎重。

参考文献

[1]刘健,林涛,赵江河,王鹏,苏标龙,樊秀娟.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].电力系统保护与控制,2014,11:52-60.

[2]李韶英.馈线自动化技术用于10kV配网架空线路的探讨[J].机电工程技术,2016,02:108-111.

[3]郑天府,赵姬峰,姚学进.船舶和海洋平台电力电缆及开关选型软件的开发[J].船舶工程,2013,S2:77-81.

[4]左洪飞.带式输送机拉绳开关、跑偏开关的选型与安装[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2014,04:209-210.