【摘 要】隨著我國電網(wǎng)改革的不斷推進(jìn),我國電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)也取得了較大的發(fā)展成就。下文中筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn),對配網(wǎng)線路的饋線自動化的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析,從基于“電壓型”開關(guān)的饋線自動化系統(tǒng)、基于“電流型”開關(guān)的饋線自動化系統(tǒng)、“電壓型”開關(guān)與“電流型”開關(guān)組成的饋線自動化系統(tǒng)等幾個方面進(jìn)行論述,諸多不足,還望批評指正。
【關(guān)鍵詞】饋線自動化;故障判斷;故障隔離
1、基于“電壓型”開關(guān)的饋線自動化系統(tǒng)
所謂基于“電壓型”開關(guān)的饋線自動化系統(tǒng),就是指在自動化系統(tǒng)的運(yùn)行過程中主要依靠電壓的變化情況來判斷和檢測系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài)的一種自動化形式。在這個過程中,電壓測量是自動化得以發(fā)揮作用的關(guān)鍵,就目前這種方法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用來看,雖然取得的了一定的效果,但是其缺陷還是較為明顯的。
在正常狀態(tài)下,變電站出口斷路器CB及分段開關(guān)A、B、C、D均處于關(guān)合位置。假設(shè)線路c段即開關(guān)C后端出現(xiàn)永久性故障。運(yùn)行過程中,線路c段即開關(guān)C后端出現(xiàn)故障,引起CB跳閘,從而導(dǎo)致A、B、C、D因線路失電而全部跳閘。CB重合閘時限到,進(jìn)行合閘,開關(guān)A、B、D依次得電合閘。線路中除c段外其余線路正常運(yùn)行,即非故障區(qū)恢復(fù)供電。由此可見,變電站出口斷路器CB兩次重合才能隔離故障段線路,因c段線路故障引起了大范圍的失電,所以基于“電壓型”開關(guān)的饋線自動化系統(tǒng)并不是最科學(xué)的配網(wǎng)自動化形式。
2、基于“電流型”開關(guān)的饋線自動化系統(tǒng)
所謂基于“電流型”開關(guān)的饋線自動化系統(tǒng),就是指在自動化系統(tǒng)的運(yùn)行過程中主要依靠電流的變化情況來判斷和檢測系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài)的一種自動化形式。在這個過程中,電流測量是自動化得以發(fā)揮作用的最重要因素。我國在這方面的研究和應(yīng)用已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步,并且該自動化模式的普及程度也較高。實(shí)踐證明,“電流型”自動化系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢是故障判斷相對準(zhǔn)確、可靠性更高,并且在運(yùn)行過程中不易受到來自周圍環(huán)境的影響,下文中筆者將結(jié)合實(shí)例,對其作用原理進(jìn)行分析。
首先,仍然是假設(shè)線路d段(主干線)出現(xiàn)永久性故障,而其中的開關(guān)CB、A、B、C、D均采用帶電流保護(hù)的斷路器,這種情況下,做好系統(tǒng)的操作,只需要度三組定值進(jìn)行測量和確定即可實(shí)現(xiàn)。其中,一組定值圍繞出線斷路器CB展開,獲取其相關(guān)數(shù)據(jù),監(jiān)控其運(yùn)行狀況,而一組定值圍繞分段開關(guān)A、B展開,記錄和管控其閉合狀態(tài),最后一組定值圍繞支線開關(guān)C、D展開,記錄相關(guān)運(yùn)行情況,根據(jù)系統(tǒng)指令對其進(jìn)行操作。如果以上三組定值滿足下列關(guān)系,那么主干線路的運(yùn)行狀況將得到有效保證,即不會受到分支線路的非正常運(yùn)行狀況的干擾,這種關(guān)系可以簡單的表述為:第一組定值的最小分閘電流大于第二組定值的最小分閘電流,而第二組定值的最小分閘電流大于第三組定值的最小分閘電流,與此同時,從動作延時上看,第一組定值的動作延時最大,第二組次之,第三組最小。
由此可見,出線斷路器CB的保護(hù)范圍只需圍繞開關(guān)B即可,無需對其他開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)負(fù)責(zé),而同樣的分支線開關(guān)的保護(hù)范圍也相對縮小,表現(xiàn)為只同本條支線末梢有關(guān)。另外,在實(shí)踐中由于存在著一些線路的供電半徑過短的現(xiàn)象,導(dǎo)致各個相鄰區(qū)域的故障電流的差異也相對較小,這種情況下為了更好的區(qū)分故障原因和故障責(zé)任區(qū),必須要通過提高電流互感器的精度來實(shí)現(xiàn),同時,還要對開關(guān)的動作時間影響進(jìn)行分析,才能更加準(zhǔn)確的定位故障發(fā)生情況。
由于主干線路各開關(guān)的整定值相同,在發(fā)生故障時,就很有可能發(fā)生越級跳閘。如果d段發(fā)生故障,由于A和B兩個開關(guān)的定值相同,但A開關(guān)機(jī)構(gòu)比較靈活,因此A開關(guān)越級跳閘。發(fā)生了越級跳閘以后,必須在恢復(fù)健全區(qū)域供電之前將B開關(guān)補(bǔ)跳,否則將擴(kuò)大事故影響范圍,而這段期間內(nèi),B開關(guān)處于失壓狀態(tài),因此必須通過蓄電池或其它儲能裝置提供跳閘能量。
3、“電壓型”開關(guān)與“電流型”開關(guān)組成的饋線自動化系統(tǒng)
通過上文的分析,我們可以得出“電壓型”開關(guān)的特點(diǎn)是能夠自動隔離故障段和自動恢復(fù)非故障段線路的供電,開關(guān)不需要遮斷故障電流,但因支線故障卻導(dǎo)致全線路的短暫停電,障影響范圍大;“電流型”開關(guān)的特點(diǎn)是支線故障不影響主干線,故障影響范圍小,但容易出現(xiàn)越級跳閘。
根據(jù)以上兩種類型開關(guān)的特點(diǎn),相互彌補(bǔ)其不足,如果將“電壓型”開關(guān)安裝在線路的主干線上,“電流型”開關(guān)安裝在線路的分支線上,則不難實(shí)現(xiàn)一種最隹的保護(hù)模式。所以,在對系統(tǒng)進(jìn)行改造后,我們可以得出這樣一個自動化模式,即主干線上的A、B開關(guān)為“電壓型”開關(guān),分支線上的C、D開關(guān)為“電流型”開關(guān),其主要定值如下:變電站出線斷路器CB開關(guān)的保護(hù)范圍只需考慮保護(hù)線路主干線,A開關(guān)的得電延時時間Xa=35s,B開關(guān)的得電延時時間Xb=7s,CB開關(guān)的最小分閘電流Icb>C、D開關(guān)的最小分閘電流Ic或Id,且CB開關(guān)的動作延時Tcb>C、D開關(guān)的動作延時TC或TD。而當(dāng)線路c段發(fā)生故障時,因Icb>Ic且Tcb>Tc,故C開關(guān)先跳開,將故障隔離,不影響主干線及e段線路的正常供電。一旦線路d段出現(xiàn)永久性故障,開關(guān)經(jīng)過兩輪失壓跳閘后,B開關(guān)進(jìn)行合閘閉鎖,線路a、b、c段恢復(fù)供電,縮短了停電時間,減少了停電范圍。
4、結(jié)束語
綜上所述,上文中筆者分別對“電壓型”開關(guān)和“電流型”開關(guān)的自動化模式進(jìn)行了分析,并將二者按實(shí)際情況組合在一起,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ),組成的饋線自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,建設(shè)費(fèi)用低,可靠性高,且易于實(shí)施,在現(xiàn)階段應(yīng)用在配網(wǎng)線路上具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
[1]劉健.配電網(wǎng)自動化新技術(shù).北京:中國水利水電出版社,2003年