古曉威

（廣東電網(wǎng)公司東莞供電局，廣東 東莞 523008）

摘要：配電自動化已在我國投入使用，目前我國的配網(wǎng)自動化中的故障處理模式主要有三種，分別是基于基于重合器的故障處理模式、基于主站監(jiān)控的故障處理模式和基于系統(tǒng)保護的故障處理模式。三種模式各有千秋，但也仍然存在很多不足并且亟需改進的地方，完善配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是當(dāng)今社會的要求。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化；故障處理模式；主站監(jiān)控；配電系統(tǒng)；重合器

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）09-0127-02

一、概述

隨著社會的發(fā)展，用電量也在大幅度地增加。大到工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電，小到家庭生活用電，除此以外，還有路燈等公共基礎(chǔ)設(shè)施用電。這些導(dǎo)致了用電量的大量增加是毋庸置疑的。

電力在日常生活中被廣泛運用，但卻時常發(fā)生供電不足的狀況。為了提高配電網(wǎng)供電的可靠性和供電質(zhì)量，滿足社會對電力的需求量，國家進行了配電網(wǎng)改造并實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化。

配電網(wǎng)自動化這一概念在20世紀90年代就已經(jīng)被提出了?？墒?，迄今為止，配電自動化及其相關(guān)的一系列技術(shù)，尚未有一個統(tǒng)一的定義。我們也只能定量定性地描述配電網(wǎng)自動化。配電系統(tǒng)的自動化就是把現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到配電中來，實現(xiàn)計算機和電力設(shè)備的良好結(jié)合，把配電網(wǎng)在正常和事故情況下的監(jiān)測、控制以及保護和供電部門的工作管理有機地融合在一起，從而改進供電質(zhì)量，從而讓供電部門和用戶的關(guān)系更加密切，供電部門更加的負責(zé)。根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，配電自動化分為變電站自動化、配電管理系統(tǒng)、饋線自動化和用戶自動化四個層次的內(nèi)容。而饋線自動化是保障供電可靠性和供電質(zhì)量的最直接、最有效的技術(shù)手段，是實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化最主要的任務(wù)之一，實現(xiàn)配網(wǎng)自動化一般來說主要指的就是10千伏配電網(wǎng)實現(xiàn)饋線自動化。

實現(xiàn)配網(wǎng)自動化有著十分重要的意義。首先，它可以為供電的可靠性和供電質(zhì)量提供保障。當(dāng)配電網(wǎng)處于正常運行狀態(tài)時，可因?qū)ε渚W(wǎng)運行方式進行優(yōu)化；而基于供電可靠性的基礎(chǔ)上，保證了用戶用電的時效性。其次，有利于確保電能的高質(zhì)量，能夠滿足高科技設(shè)備和高端家用電器的用電需求。再次，能夠降低線路損耗，保證配電網(wǎng)安全經(jīng)濟地運行。

另一方面，為了順應(yīng)科技興電的歷史發(fā)展趨勢，達到減人增效的目標，加快對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)成為必經(jīng)之路。

由于我國地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的不平衡性，并且還存在一些經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)，因而不能完全照搬發(fā)達國家的配電網(wǎng)自動化模式。實現(xiàn)配電自動化，必須考慮諸多因素的影響，如本地區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展水平，配網(wǎng)自動化的實際情況等，使之在經(jīng)濟能力能夠承受的范圍內(nèi)運作。

配網(wǎng)自動化的功能主要有：（1）將線路的故障進行定位，迅速排除故障，線路供電即使恢復(fù)，從而保證供電可靠性；（2）通過實時監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測每條線路上的負荷運行情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，消除事故隱患，使配電網(wǎng)安全運行；（3）監(jiān)測每條線路的電壓情況，自動調(diào)整電壓，從而保證電壓質(zhì)量；（4）通過系統(tǒng)監(jiān)測功能發(fā)現(xiàn)用戶計量的故障，防止盜竊國家電力資源，避免國家財產(chǎn)的重大損失；（5）保證線路能在最佳的經(jīng)濟狀態(tài)下運行；（6）實現(xiàn)用戶需求的管理自動化。

二、故障處理模式

目前配網(wǎng)自動化在我國的應(yīng)用過程中還有許多缺陷是需要我們?nèi)ジ纳频?。我國的配網(wǎng)自動化，其特點是體系結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，具有不接地的中性點，而在進行單相接地的時候，能夠在一定時間內(nèi)供電，同時我國的配網(wǎng)自動化傳輸功率比較小，其供電結(jié)構(gòu)有兩種，分別是環(huán)網(wǎng)和輻射網(wǎng)。而且還有基于三種狀態(tài)下的故障處理模式：基于重合器、基于主站監(jiān)控以及基于系統(tǒng)保護。針對這三種不同的故障處理模式，下面分別進行介紹。

（一）基于重合器的故障處理模式

每段事故由自動重合分段器根據(jù)關(guān)合故障時間來判斷故障。斷路器順序合閘，當(dāng)再次合上故障點時，站內(nèi)斷路器就會再次跳開，同時故障點兩側(cè)線路斷路器將故障段鎖定斷開，從而確保再次送電成功。配電系統(tǒng)發(fā)生故障后，對線路故障的判斷、隔離與恢復(fù)非故障線路的供電通過安裝在饋線上的重合器與分段器的動作配合來完成，從而實現(xiàn)整個故障的處理過程不需要任何通訊和主站系統(tǒng)的參與。

因為故障判斷原理不同，該模式分為以下兩種：

1．饋線重合器與電壓一時間型分段器配合。對每臺開關(guān)的延時合閘時間和電流檢測時間進行準確的設(shè)置。這是因為開關(guān)在檢測到系統(tǒng)電壓信號后需要延時一定的時間才能夠?qū)崿F(xiàn)合閘。合閘以后，開關(guān)在一段時間內(nèi)檢測到電流，如果沒有檢測到故障的電流信號，表明故障不在其轄區(qū)之內(nèi)；相反則說明故障在其轄區(qū)，這時候開關(guān)設(shè)置故障標志，隔離故障。

2．饋線重合器與過流脈沖計數(shù)型分段器之間的配合。提前設(shè)定好每臺開關(guān)的重合次數(shù)，開關(guān)實際重合次數(shù)已達到預(yù)設(shè)定值而且開關(guān)處于分閘的狀態(tài)時，故障即被隔離。

以上兩種方式都屬于把重合器和分段器相配合的方式。這種系統(tǒng)其顯著特征是結(jié)構(gòu)簡單、所需建設(shè)費較低、設(shè)備自具，不會有到處尋找電源的難題出現(xiàn)。但是，它的缺點也很明顯：在發(fā)生單相接地的情況時，無法替單相接提供相關(guān)輔助信息。

（二）基于主站監(jiān)控的故障處理模式

在這種模式中，需要在各開關(guān)上裝設(shè)饋線終端單元。當(dāng)故障發(fā)生時，各監(jiān)控記錄下故障前及故障時的重要信息。這種基于主站監(jiān)控的饋線故障處理方式是以集中控制為核心，能夠快速地切除故障，并且快速地恢復(fù)供電，從而有效地提高了供電的可靠性和安

全性。

（三）基于系統(tǒng)保護的故障處理模式

基于系統(tǒng)保護的故障處理模式具有極大的優(yōu)勢。比如，它可以快速地處理故障，從而提高供電的可靠性；可以直接將故障隔離在故障區(qū)域，并不影響非故障區(qū)域。

為了進一步提高配電自動化系統(tǒng)的總體性能指標，縮短系統(tǒng)的停電時間，相對減輕配電主站的任務(wù)，所以配電自動化系統(tǒng)采取分級實現(xiàn)的方法。為此，還再建了一個子站系統(tǒng)。

三、結(jié)語

上述三種故障處理模式，雖然各有優(yōu)勢，但同時也存在很多需要改造的地方。然而，在分析比較了這三種故障處理模式，可以看出，基于系統(tǒng)保護的故障處理模式是相對完善合理的一種故障處理模式。它將保護功能完全下放，這有利于提高配電網(wǎng)處理故障的速度，配電自動化應(yīng)該向著更加系統(tǒng)化、統(tǒng)一化、智能化的綜合自動化的方向發(fā)展。這樣配網(wǎng)自動化才能逐漸走向健全。而信息技術(shù)的發(fā)展，一定能夠再為配電自動化注入新鮮的血液。

隨著國民經(jīng)濟的不斷增長，人們對電力的需求量也越來越大。而對電能質(zhì)量和供電的可靠性以及安全性也提出了更高的要求。利用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)力量對配電自動化的故障處理模式再加以探索和改造正是當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前我國的配網(wǎng)，分為城市配網(wǎng)和農(nóng)村配網(wǎng)，這兩種配網(wǎng)是迥然不同的，明顯地，城市配網(wǎng)的輸電量要遠遠超出農(nóng)村的輸電量，其負荷量要重得多。配網(wǎng)自動化無論在何地都還需大力發(fā)展和改進。

就配網(wǎng)自動化的故障處理模式而言，基于重合器的故障處理模式、基于主站監(jiān)控的故障處理模式、基于系統(tǒng)保護的故障處理模式，并非完美無缺，存在很多在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上仍無法解決的問題。在現(xiàn)有配網(wǎng)自動化的應(yīng)用與實踐中，我們會不斷發(fā)現(xiàn)問題，糾正和改進，每一次的糾正都是一次小小的進步，經(jīng)過時間以及實踐的考驗，相信在將來，配網(wǎng)自動化會有更多更完善的的故障處理模式出現(xiàn)，所以配網(wǎng)自動化的發(fā)展前景相當(dāng)廣闊。

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（責(zé)任編輯：劉晶）