配電自動化方案製作及現場施工中開閉所自動論文

配電自動化的研究已經開展了很久,在我國的應用也已經取得了較爲理想的效果,尤其是對於改善電網運行現狀起到了極大的促進作用。當今科技的迅猛發展也促使着更多的傳統型配電方式逐漸的升級爲自動化方式。本文在介紹了配電自動化系統的設計方案以及實施後,又着重的論述了開閉所實施自動化的方案以及需要考慮的問題。

　　1 系統設計方案

配網自動化工作的重要內容是迅速的消除故障(隔離故障區域),並且儘快的恢復非故障區段的正常供電,提升供電的可靠性。當前國內的配網自動化正在迅速的推廣實施,考慮到資金問題,可以實行分階段的`實現自動化以及配套管理的自動化。

電壓—時間型方案。這一方案的結構如下圖1所示,其中s1,s2是自動分段開關,R1R2R3爲自動重合器,在正常的情況下只有R3處於分閘狀態。

1.1 自動化設備的參數

重合器整定值設定:其中R1R2在電源側失電T1後分閘閉鎖;重合閘設定爲2次,其動作的先後次序爲O、t1,CO,t2,CO,然後分閘才閉鎖;NOP開關R3在失電T4後重合器合閘。分段開關在其感應到單側有電壓時延時合閘,時間間隔爲T1,兩側在感測到失壓T3後分閘,而開關合閘T2後檢測到失壓,同時分閘閉鎖。以上T1—T4的時間長短可以根據實際情況設定,只是各時間之間要滿足一定的關係:T1>T2,t2>t1>T3,T4>t1+t2+t3。

1.2 故障出現時各開關的動作順序

當第一段發生斷故障時,如果此故障時瞬時性的,則由變電站的斷路器通過一次重合閘動作進行恢復;如果此故障是永久性的,R1就會感知,經過T3時間後故障就被隔離,S1隨之跳開,經過T4後R3合閘,S1在T1後合閘,於是實現了後面2—6段的恢復供電。

當第2段發生故障時,故障電流在通過分閘後的T3後,開關S1跳開,永久性故障發生後,R1經過一次不成功的合閘後,在T2後R1分閘閉鎖,在T4後R3合閘。然後在得電T1後重合器S1合閘。但是由於故障依然存在,重合器R2會再合一次,但在T2後S1因故障跳閘,從而導致再次的失電,並且在S1分閘閉鎖的動作下達到故障隔離,在T2後由於故障隔離,重合器可以成功合閘,從而其它各段得以供電。

其它各段的方案與上述兩段類似,都是採取的自動離合器、分段開關以及電壓互感器、配套控制器相互配合實現,並且投資的成本較低,靈活的增設分段點。

此外還有電流—計數型方案與簡單通信型方案,前者的特點是適宜於輻射型的網絡故障定位或者隔離,避免了分段開關出現的關合故障電流的情形,可以根據具體的需要增加或者減少分段點,只是網絡節點的增加給開關的整定值帶來了難題;後者由於採用了自動重合器,可以更爲有效的控制故障面積、減少衝擊次數、恢復正常區段供電時間快等優勢。鑑於國內的網絡多采用舊網改造而做成手拉手供電網,如果將保護裝置改造爲PCD2000就可以結合本方案解決實際問題。

　　2 開閉所自動的實施

2.1 開閉所自動化方案分類

當前主流的開閉所自動化方案大致分爲以下五種:①在原設備的基礎之上配備遠程終端設備構成自動化系統;②重新建立開閉多自動化系統;③適用於小型開閉所的只考慮保護,而忽視檢測方案;④開閉所內部已經具有負責配電自動化系統,可以實現測控以及保護系統的功能,這一種方案目前使用較多;⑤最後是在第四種方案的基礎之上,加配了配電網自動化子站,規模較大。

2.2 開閉所自動化施工中需要考慮的幾個問題

2.2.1 必須具備更強的功能。除了開閉所自動化需要具備的基本功能,如開關量採集、遠程或當地控制、模擬量採集以及繼電保護、分段備自投外,還要兼備:故障電流檢測、重合、非故障線路的自動恢復、隔離、四遙功能、備用電源自投等功能。對於出線較多的開閉所,要配備小電流接地選擇功能,以及是發現單相接地現象。

2.2.2 自動化系統要具備更高的可靠性。由於開閉所工作環境沒有取暖或者空調設備,當溫度較高或者較低,以及溼度較大時間容易引發故障,因此要求自動化設備經得起高低溫高溼度以及各種干擾試驗。

2.2.3 開閉所自動化的設計要兼顧配電自動化整體規劃。由於配電自動化系統是變電站綜合自動化、微機繼電保護以及開閉所自動化的綜合與延伸,因此進行開閉所自動化施工中要有全局性、先進性以及前瞻性,否則建立起來的開閉所自動化也會存在功能或者接口問題。

2.2.4 已經建成的開閉所的改造。由於對原有的開閉所的改造經濟、高效,進行改造的過程中要充分的考慮人口密度、城市發展需要、電網分佈狀況等因素。

2.2.5 建立的開閉所自動化要具備各種通信接口以及軟件支持。其目的是可以實現通過各種通信接口傳輸數據。

　　3 開閉所自動化功能實例

下面以某用電管理所的DAT系列的配電終端設備在自動化系統中的作用,如圖1,當開閉所內出現故障時,DTU就可以該故障電流的位置,斷路器發生保護跳閘動作,同時將故障點隔離開,並回復正常電路的供電。這樣就停電的面積減小,增加了供電的可靠性。

下圖2表示,當供電線路突發故障時,由於進線開關D1連續失壓現象會被DTU檢測到,從而進線開關D1跳開,母聯開關D3閉合,由D2起到了供電作用,實現了備用電源的自動切入功能,也就同樣的減少了他停電的時間及面積。

　　4 結束語

配電自動化的實施以及配套的管理系統自動化可以實現功能性強、實時性好、提高電能質量及供電水平的目的。配電網的自動化進程正在迅猛開展,但是如何處理好開閉所自動化建設或者改造,並且在實施過程中運用全局、長遠的目光,這是全面開展配電網自動化需要解決的重要問題。