浅析配电网自动化系统线路故障及其应用
作者:佚名; 更新时间:2017-02-02

  随着我国科学技术的不断发展进步,配电网自动化系统也在逐步的走向科学化,各种线路故障得到解决,以下是搜集整理的一篇探究配电网自动化系统线路故障的论文范文,欢迎阅读参考。

  【摘 要】随着我国的经济的不断发展,城乡电网改造建设是现阶段的重要实施项目,配电网自动化技术起到了不可忽视的作用,主要包括馈线自动化技术以及配电管理系统。本文通过对配电系统相关知识的了解,主要浅析配电网自动化系统线路故障及其应用,并进行了分析与总结。

  【关键词】配电网自动化;故障;分析;馈线自动化;配电管理系统

  一、馈线自动化的模式

  配电网自动化系统中最重要的就是馈线自动化,其主要内容就是监视馈线的运行方式以及在运行过程中所产生的负荷。可是,由于我国的配电网自动化发展的较晚,还没有形成统一的发展模式,所以,根据不同的场合以及不同的设备所要应用的馈线自动化模式就有所不同,要根据具体方案进行具体分析。

  二、馈线自动化的基本功能

  虽然馈线自动化系统会根据不同的方案而产生一定的差异,但是还应该具备以下基本功能:1、故障处理功能,主要内容就是在发生故障后能够自动的进行判断与隔离,在解决故障后及时的恢复正常供电;2、遥测与遥控功能,主要内容就是能够实时对供电系统进行检测与管理;3、重合闸控制功能,主要内容就是在短路器由于过电流过高而造成的跳闸时自动开启,并且能够在断路器其中一侧电压恢复时对电源的重合进行调节;4、负荷管理功能、主要内容就是对配电网的整体负荷程度进行适当的调节;5、过电流记录功能、主要内容就是对过电流进行详细的记录,能够及时的发现异常;6、对时功能,主要内容就是保证时间的准确性;7、事件顺序记录功能,主要内容就是对各种事件发生的顺序进行记录;8、持续工作功能,主要内容就是在停电后还是能够继续维持工作。

  三、配电网馈线保护技术的现状

  近年来,随着科学技术的不断发展进步,各项基础设施建设逐步走向了自动化,配电网自动化是其中一项重要内容。目前,我国的配电网馈线保护技术还在不断的发展阶段,需要进一步的完善。

  1、过电流保护

  这种过电流保护是一种传统的继电流保护方式。由于经济因素的影响,传统的配电网馈线保护一般采用电流保护的方式。这种保护方式所采用的配电线路较短,而且配电网也没有稳定方面的问题存在,所以为了能够让这一保护行为具有选择性,利用时间配合的方式来对全线路进行保护。经常采用的方式主要有两种:一种为反时限电流保护,这种保护方式的时间配合特性又可以分为不同程度的时限电流,另一种为三段电流保护。这种电流保护方式具有方便灵活,成本较低等特点。可是也存在以下不足:首先就是,这种电流保护对配电网进行保护的基本因素是将馈线看作一个整体,一旦馈线出现故障,就必须切断整条线路,这就给没有出现故障的区域带来了一定的影响,降低了供电系统的可靠性;其次,就是这种方式所采用的是利用时间的延时对所要保护的目标进行选择,影响供电设施的使用寿命的同时,也延长了解决故障的时间。

  2、重合器方式的馈线保护

  这种方式在传统电流保护的基础上进行了改进,其主要内容就是利用重合器将馈线故障自动限制在一个区域内,提高了供电的可靠性,在我国的城乡电网改造中得到了广泛应用。但也存在以下不足:首先就是故障出现后所隔离的时间过长;其次就是重合器的多次重合会使相关的负荷过大。

  3、基于馈线自动化的馈线保护

  目前,效果最好的一种配电网馈线保护技术就是基于馈线自动化的馈线保护。按这种保护方式主要包括以下两项内容:首先,就是馈线自动化。主要内容就是利用强大的通信功能采集信息、控制程序以及对馈线进行保护。其次,就是配电管理系统。主要是运用科学的管理理念将各种县级技术相结合,实现配电系统的自动化管理。这种基于馈线自动化的馈线保护综合了传统的电流保护以及重合器方式馈线保护的优点,不仅具有方便灵活、可靠性高等特点,还提高了故障的解决速度,降低了恢复供电的时间。这种馈线保护方式是今后主流应用方式。

  四、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,在判断故障区域时,只须根据馈线沿线各断路器是否流过故障电流就可以判断故障区段。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,这样就可以根据定位,将故障快速解决。

  2、事故跳闸断路器的定位

  要想准确的了解各断路器的具体情况,确定故障电流是否经过,就要整定安装在断路器上的FTU,因为隔离故障区段并不是根据各台电路器不同的定值,所以,不同的电路器可以使用相同的定值。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关键。

  3、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。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。

  五、馈线保护的发展趋势

  现阶段,我国的主要通信方式为光纤通信,所以根据光纤通信的特点而应用的馈线保护分为以下几部分内容:

  1、电流保护切除故障;

  2、集中式的配电主站或子站遥控FTU实现故障隔离;

  3、集中式的配电主站或子站遥控FTU实现向非故障区域的恢复供电。

  这种实现方式实质上是在自动装置无选择性动作后的恢复供电。如果能够解决馈线故障时保护动作的选择性,就可以大大提高馈线保护的性能,从而一次性地实现故障切除与故障隔离。这需要馈线上的多个保护装置利用快速通信协同动作,共同实现有选择性的故障隔离,这就是馈线系统保护的基本思想。

  六、结束语

  综上所述,随着我国科学技术的不断发展进步,配电网自动化系统也在逐步的走向科学化,各种线路故障得到解决。本文通过对配电网馈线保护的基本原理以及发展过程进行了分析,并提出了相应的改进措施,有利于我国供电系统的进一步发展。而且,系统保护分布式的功能也将提高配电自动化的主站及子站的性能,是一种极具前途的馈线自动化新原理。

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