10kV馈线保护装置技术规范探讨
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探讨10kV配电网馈线自动化系统控制技术随着电力系统的不断发展和电力市场的逐步建立,配电网络的薄弱环节越来越突出,形成了电力需求与电网设施不协调的局面,集中反映在配电网故障后的恢复和处理、配电网负荷转供等问题,这种局面越来越不适应社会需求。
配电网馈线自动化是解决配电网盲调问题,切实提升供电可靠性,提高配电网自愈水平,实现分布式电源灵活可靠接入,建成具备集成、互动、自愈、兼容和优化等特征的智能配电系统,实现配电网精益化管理的有效手段,是智能配电网的重要组成部分。
一、馈线的自动化的控制方式馈线的自动化的控制方式总体上来说一共有3种常见的方式,第一种是就地式馈线自动化控制方式,这种方式也被称为重合器控制方式,其不依赖通信、结构简单等特点使其具有一定的运用范围,第二种方式是智能分布式馈线自动化控制方式,这种方式的原理主要是通过配电子站与配电终端之间以及终端与终端之间的通信网络进行数据的交换,实现故障隔离的方式,最后一种方式是集中式馈线自动化控制方式,这种方式是通过配电终端进行配电网全局性的数据采集与控制。
二、馈线的自动化系统控制技术馈线的自动化系统控制方式中的3种控制方式整体而言可以分为两类,第一类是地式馈线自动化,其中包括重合器方式与智能分布方式两种。
而第二类是则是集中式馈线自动化,两种类型3种方式的馈线的自动化系统控制技术组成了如今常用的自动化控制技术,本文通过对这3种方式的技术进行分析。
(一)地式馈线自动化技术地式馈线自动化技术一共分成重合器方式与智能分布方式两种,本文通过对这两种方式的技术进行分析以了解地势馈线自动化技术。
1.重合器方式重合器方式的地式馈线自动化技术相对于其他技术而言结构比较简单,在供电发生故障时,运用重合器方式的地式馈线自动化技术之家通过重合器与分段器将故障地区与非故障地区分隔开,不需要动用任何通信通道的条件下直接恢复非故障地区的正常供电,在实际的运用当中,一般将重合器与电压联合使用通过其电压通过的状态确定故障发生的具体位置,对故障进行定位以后运用分段器将其隔离。
10kV馈线继电保护实用整定方案分析摘要:目前,我国10kV配电网络的主干线路中设有大量配电变压器,与之相连的多条分支线路中同样配有一个或多个配电变压器,为了提高电路故障隔离质量,电网中具备大量的分段断路器。
由此造成的后果是,电网线路结构接线十分复杂,反而由安全隐患。
本文围绕10kV馈线继电保护实用整定方案展开分析,供参考。
关键词:10kV;继电保护;实用整定方案;分段断路器引言:馈线是电力系统配电网络中的一个专业术语,既可以指代与任意配网节点相连接的之路,又可以是馈入/馈出支路[1]。
由于配电网的典型拓扑呈现出“辐射”状,故绝大多数馈线中的能量流动均是单向的。
为了提高供电的可靠性,配网的结构设置日趋复杂,功率的传输方向不再具备单一性。
因此,现代10kV配网中的所有支路事实上都是馈线。
1.10kV配电网络馈线经典电路结构梳理目前,全国范围内几乎完全覆盖了10kV配电网络,尽管各地变电站的建设受地形因素以及地方实际供电需求等因素的影响而存在一定的差异,但10kV馈电线路结构大同小异。
其中一种经典的构成方式为:①S1、S2两个供电电源分别设置在电路的两侧,整体呈现出环网并联的态势,多见于城市10kV配电网络(业内人士形象地称之为“手拉手”模式);②断路器、熔断器等设备分别设置在环形配电网络的主干路上;③除了主干路之外,还设有两个处于表面看来处于并联状态的分支线(分别命名为Br1和Br2),之所以称之为“表面”,是因为两条分支线与主干线之间均存在一个开关,分支线是否启动取决于控制开关是否处于闭合状态;若两个开关均同时闭合,则两条分支线之间以及与主干线之间均呈现并联的关系。
上述提到的断路器,除了S2电源附近母线出口处的断路器开关处于打开(中断连接)状态之外,主干线路中的其他断路器、熔断器均处于接通状态。
通常情况下,各段线路的具体长度取决于电力负载情况,且供电半径通常不会超过15km。
除此之外,主干线路以及分支线路中的多个配电变压器均有特定的作用,包含民居住宅日常生活变压器以及企业生产专用变压器,与线路之间相互连接的方式均以断路器或熔断器作为主要控制器件。
10kV配电网馈线自动化系统控制技术分析及应用葛树国,沈家新(佛山市顺德电力设计院有限公司,广东佛山 528300) 摘 要:本文介绍了10kV 配电网馈线自动化系统的控制方式及应用,馈线自动化的典型控制技术方案,着重对馈线自动化控制技术方式进行了分析比较,对就地式馈线自动化重合器方式、智能分布式控制方式,以及主站监控式、子站监控式的集中式馈线自动化作了详细的论述,总结了各种馈线自动化技术方案在不同供电区域的应用。
关键词:馈线自动化;控制技术;控制方式;就地控制;远方控制;分布式智能控制 中图分类号:T M 246+.5 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)15—0096—03 馈线自动化控制是指在正常情况下,远方实时监控馈线分段开关与联络开关,并实现线路开关的远方合闸和分闸操作,在故障时获取故障记录,并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。
1 馈线自动化的控制方式及功能1.1 控制方式馈线自动化[1]的控制方式分为远方控制和就地控制,这与配电网中可控设备(主要是开关设备)的功能有关。
如果开关设备是电动负荷开关,并有通信设备,那就可以实现远方控制分闸或合闸;如果开关设备是重合器、分段器、重合分段器,它们的分闸或合闸是由这些设备被设定的自身功能所控制,这称为就地控制。
远方控制又可分为集中式和分散式两类。
所谓集中式,是指由SC ADA 系统根据从F TU 获得的信息,经过判断作出控制,亦称为主从式;分散式是指FT U 向馈线中相关的开关控制设备发出信息,各控制器根据收到的信息综合判断后实施对所控开关设备的控制。
1.2 控制功能运行状态监控[2]:监控内容主要包括所有被监控的线路(包括主干线和各支路)的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等电气参数。
能够实时显示配电网络的运行工况:实时监视10kV 线路分段开关、联络开关等设备运行状态;线路分段开关和联络开关的遥控;通过运行状态的监测,可以实现远动或者三遥(遥信、遥测、遥控)的功能。
变电站10kV馈线开关与线路开关的保护配合应注意的要点摘要:通过将10kV馈线开关与线路开关进行配合,能够及时将出现故障的线路切断,从而避免故障范围扩大。
但是,在10kV馈线开关与线路开关的实际配合应用中,保护定值的设置可能会不合理,导致线路中的多级开关出现跳闸现象。
因此,需要对两者保护定值配合应注意的要点进行分析,以提高两者配合的有效性。
关键词:10kV馈线开关;线路开关;保护配合;要点通过变电站10kV馈线开关与线路开关的保护配合,可以对线路故障进行针对性的切除,从而将故障的影响范围降至最小。
在实际的生产工作中,各级开关在设定保护定值时,往往不依靠具有科学依据的数值进行设定,从而极易造成许多开关同时发生跳闸现象。
所以,运维人员在设定10kV线路的各级开关安全定值时,必须遵循一定的合理性,这样一来,对整个供电系统的可靠性都会有较大的提高。
在变电站的实际生产管理过程中,由于常常缺乏对10kV馈线开关以及其线路上的开关在设置保护定值时的综合分析;同时,因为对于随着线路中的装配容量的增加所导致的励磁涌流的猛增也缺乏一定的考虑,所以,近年来在变电站10kV线路中,各级开关不规则的发生跳闸现象的情况也时有发生。
1故障概述在某110kV变电站,当10kV的M线过流Ⅰ段时产生保护动作,重新合闸动作成功完成,此时线路中的电流为0。
这次故障一共引起了三个开关的跳闸现象发生,他们分别是M线上的533开关跳闸、主干线一号塔上的1T1开关跳闸及沟墘直线上的1T1开关跳闸,具体情况如图1。
(为了方便区分,以下将主干线一号塔上的1T1开关称作开关A,将沟墘支线上的1T1开关称作开关B)图1 线路故障时跳闸开关安全定值图2 馈线开关与线路开关的定制配合由于在这次故障中,处于10kV的M线末端的开关B发生了跳闸现象,所以充分的说明了故障发生的地点在开关B的后端,但同时其前两级开关却同时发生跳闸,那么就证明这些开关在设定安全定值时存在着不合理之处。
关于10kv配网馈线自动化技术探究作者:彭颖来源:《中国科技纵横》2013年第09期【摘要】本文主要结合配电网馈线自动化的内容以及馈线自动化工作原理,从配电网馈线自动化保护配置方案以及配电网馈线自动化过程中故障问题处理技术等方面,对于10kv配网馈线自动化技术进行分析论述,以提高电网配电系统的自动化水平,促进电力系统的自动化的发展与进步。
【关键词】 10kv 配电网馈线自动化故障处理自动化技术分析配电网馈线自动化是电力系统配电网自动化的重要组成部分,对于配网自动化以及电力系统自动化都有着很大的影响和作用。
在电力系统配电自动化建设中,配网自动化系统的建设实现,主要包括配电网架规划、配电设备选择、配电网通信系统各建设、配电网主站部分建设以及配电网馈线自动化实现等,其中,对于配电网架的合理规划实现是配电自动化实现的重要基础,也是配电网自动化起步工作;而配电网馈线自动化实现配电网自动化的主要系统功能之一,也是为整个配电网系统安全可靠供电进行保障的最有效与最直接技术手段。
本文将主要结合配电网馈线自动化的主要内容以及工作原理,从配电网馈线自动化方案的配置以及配电网馈线自动化过程中故障问题的处理技术等方面,对于10kv配电网馈线自动化技术进行分析研究。
1 配电网馈线自动化内容与工作原理分析1.1 配电网馈线自动化的主要内容1.1.1 配电网馈线自动化的主要任务在配电网自动化中,馈线自动化是配电网自动化系统中的主要功能之一,对于配电网自动化系统的安全可靠以及稳定运行有着最为直接的影响和作用,也是进行配电网供安全可靠供电运行的最直接与最有效方法手段。
进行配电网馈线自动化实现的过程,主要就是通过使用计算机信息技术以及现代通信、电子技术等现代化先进技术手段,帮助配电自动化系统的主站或者是由馈线自动化系统,独立的进行配电网运行故障检测、定位以及隔离、重构等工作。
目前,在我国电力系统的配电自动化系统中,主要是通过使用馈线测控终端进行配电网开关以及重合器、配电网环网柜等配电网系统一次设备,实现对于配电网系统运行数据以及信息的采集与控制实现,因此,在实现配电网馈线自动化过程中,馈线测控终端以及通信、配电一次设备等问题是实现馈线自动化的关键环节,对于馈线自动化的实现有着非常重要的影响和作用。
10kV配电网馈线自动化系统控制技术分析及应用葛树国;沈家新【摘要】介绍了10 kV配电网馈线自动化系统的控制方式及应用,馈线自动化的典型控制技术方案,着重对馈线自动化控制技术方式进行了分析比较,对就地式馈线自动化重合器方式、智能分布式控制方式,以及主站监控式、子站监控式的集中式馈线自动化作了详细的论述,总结了各种馈线自动化技术方案在不同供电区域的应用.结果表明,就地式馈线自动化适用于C类及以下供电区的农村、城郊架空线路,智能分布式馈线自动化适用于城市中B类及以上供电区接有重要敏感负荷的电缆线路.集中式馈线自动化,适用于城市中心区B类及以上供电区的主电缆线路.%This paper presents the analysis and applications of the 10 kV electric distribution feeder automation system control technology, and introduces the typical control technical solutions of feeder automation, Researchers emphasize on the comparisons between different patterns of feeder automation control, discuss the patterns of locally feeder automation recolser, the patterns of intelligence distributed control and the patterns of centralized feeder automation based on main station monitor and sub-station monitor. The paper also, summarizes different kinds of feeder automation technique applied in different power supply regions. The result suggests that local feeder automation fits the overhead lines in Class C and below power supply regions, such as rural and suburban areas, while intelligence distributed automation fits the cable lines connected with important and sensitive loads in Class B and above power supply regionsin cities. Centralized feeder automation fits the main cable lines in Class B and above power supply regions in the city center.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2012(028)008【总页数】6页(P29-34)【关键词】馈线自动化;控制技术;控制方式;就地控制;远方控制;分布式智能控制【作者】葛树国;沈家新【作者单位】佛山市顺德电力设计院有限公司,广东佛山528300;佛山市顺德电力设计院有限公司,广东佛山528300【正文语种】中文【中图分类】TM726馈线自动化(Feeder Automation,FA),又称配电线路自动化,是配电自动化的重要组成部分,是配电自动化的基础,是实现配电自动化的主要监控系统之一。
10kV架空馈线电压型智能负荷开关技术规范书工程项目:XXX公司年月1.总则1.1本规范书适用于本合同的设备,它提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
是相关设备招标书/订货合同的技术条款。
1.2本智能负荷开关适用于与变电站10kV出线断路器(开关)配合,采取“来电合闸、无压延时分闸、闭锁”不依赖通信及控制终端,实现隔离架空馈线相间故障区段,恢复非相间故障区段供电功能。
1.3供方须执行现行国家标准和电力行业标准。
有矛盾时,按要求较高的标准执行。
遵循的主要现行标准如下:开关部分DL402-2007 高压交流断路器订货技术条件GB/T11022—1999 高压开关设备控制和设备标准的共同技术条件GB311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合GB763-1990 交流高压电器在长期工作时的发热GB3309—1989高压开关设备常温下机械试验GB2706-1989 交流高压电器动热稳定试验方法GB1208-1997 电流互感器DL/T726—2000 电力用电压互感器订货技术条件DL/T844—2003 12kV少维护户外配电开关设备通用技术条件控制终端部分GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法GB/T11287-2000 量度继电器和保护装置的振动试验(正弦)(idt IEC 60255-21-1:1988)GB/T14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验(idt IEC 60255-21-2:1988)GB/T17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idt IEC 61000-4-4:1995)DL/T721-2000 配电网自动化系统远方终端1.4本技术规范书未尽事宜,由需供双方协商确定。
1.5供方应获得ISO9000(GB/T 19000)资格认证书或具备等同质量认证证书,产品应在相同或更恶劣的运行条件下持续运行三年以上的成功经验。
10kV馈线保护装置技术规范探讨
摘要:根据深圳地区配网自动化全覆盖和继电保护整定计算的技术原则,结合
配网自动化自身特点,对常用10kV微机保护测控装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面提出相应技术要求,一方面保证与配网常规10kV断路器柜、
直流电源等设备类型相匹配,另一方面达到满足配网自动化多种通信方式的要求。
关键词:配网自动化;10kV断路器柜系统方案;标准化配置;
1 前言
深圳供电局已于2011年将10kV断路器的应用列入配网建设计划,并于2012
年开始实施,最先选取福田区进行断路器的试点应用,一年后推广至全局使用。
到目前为止,在网运行的10kV断路器柜超过1500台,到十三五末期,在网运行
的断路器柜将超过4500台。
根据现有设备采购及运行情况,10kV断路器柜供应厂家众多,开关柜体设计
不统一,保护装置系统方案、保护配置功能以及控制回路存在较大差异,保护装
置以及控制按钮等二次设备布置类型繁多,回路设计与现行三遥型开关柜的二次
控制要求不一致,甚至出现部分控制回路错误的情况,给运行人员带来不便,且
存在误操作以及安全隐患。
为了缩小各类型、各厂家的保护装置原理和技术参数
上的差异,需要对10kV微机保护测控装置的功能设计、结构、性能、安装和试
验等方面提出规范和相应的技术要求。
2 功能技术要求
2.1 使用条件
环境温度范围:-25~+55℃。
环境温度最大变化率:0.5℃/min。
温度:5%~100%。
最大绝对湿度:35g/m3。
大气压强:70~106kPa。
2.2 技术指标
2.2.1 交流二次电压
相电压:;线电压:100V。
开口三角电压:100V。
频率:50Hz。
直流电压:DC200V/DC110V/DC24V(根据现场直流系统电压等级进行配置,
允许偏差-20%~+15%。
每套保护(装置)交流电压回路功耗 1VA/相。
每套保护(装置)交流电流回路功耗 1VA/相().
直流回路功耗:正常;保护跳闸 30W。
最大允许电流:1.2 ,连续工作:10 ,10s;20 ,1s。
最大允许交流电压:连续工作, 1.2额定值。
输入接点容量:用于跳合闸回路,触电闭合连续运行电流,触电开断容量
(直流有感回路磁通量密度为);用于信号回路,触点闭合连续运行电流,触
点开断容量30W(直流有感回路磁通量密度为)。
2.2.2 设备工频耐压
交流回路对地:2kV/min。
直流回路对地:1.5kV/min。
交流回路对直流回路:2kV/min。
浪涌电压冲击试验:5kV,1.2/50 。
2.3 微机保护测控装置
2.3.1 工作原理及安装
需与断路器开关间隔本体配套,具备保护测控及重合闸功能。
所在开关柜柜
体需设置远方/就地转换开关、手分/手合转换开关(电动),设置保护投退、重
合闸投退硬压板,设置跳闸出口、合闸出口硬压板(压板采用普通分立式,压板
开口端在上方),跳闸出口、合闸出口硬压板能够实现遥控出口的试验功能。
为每个间隔的开关配置的测控装置安装于相应间隔开关柜柜体上部,其定值
设定、分合闸控制操作与开关手动操作处于同一操作面,便于观测与维护微机保
护测控装置。
2.3.2 结构型式
(1)线路板采取嵌入式结构,并用三防处理。
(2)微机保护测控装置为金属外壳,材料厚度不小于1.5mm,表面作喷涂处理,涂料颜色搭配开关柜本体。
(3)设置专用接地引线安装螺栓及接地标志。
2.3.3 微机保护测控装置操作及参数设置面板
(1)在微机保护测控装置面板上设置电源指示灯、微机测控保护装置运行护测控装置运行指示灯、装置自检(异常告警)指示灯、故障跳闸指示灯、重合闸
指示灯,所在开关柜柜体设置储能指示灯、开关分/合位指示灯。
“运行”灯为绿色,装置正常运行时点亮;“告警”灯为黄色,当发生告警时点亮;“跳闸”灯为红色,当保护跳闸时点亮,在信号复归后熄灭;“重合闸”灯为红色,当保护合闸时点亮,在信号复归后熄灭;“跳位”灯为绿色,当开关在分位时
点亮;“合位”灯为红色,当开关在合位时点亮。
(2)设置故障指示灯复归按钮。
(3)微机保护测控装置人机界面友好,不需要辅助软硬件可直接读取保护参数、开入量、采样值、整定值、自检告警、保护跳闸事件记录等信息;除数值、
时间、单位等信息以数字或英文字母显示,其余信息内容应以中文字符显示,不
以代码显示,便于信息内容解读。
(4)保护装置定值应简化,宜多设置自动的辅助定值和内部固定定值;保护装置定值应采用二次值,并输入电流互感器和电压互感器的变比等必要的参数;
定值整定项目应包括相间动作电流定值、相间动作延时时间、零序动作电流定值、零序动作延时时间、重合闸延时时间,可由用户自行整定;控制字采用二进制方
式显示,遵循功能投退灵活的原则设置。
(5)微机保护测控装置在方便阅读的位置标示保护参数表及其整定指南。
(6)所有设备(包括继电器、控制开关、控制回路的开关及其他独立设备)都应有标签框,以便清楚地识别。
所有标志应固定牢固、耐候。
(7)在微机保护测控装置面板上,不应设置断路器合闸、分闸按钮,“复位” 键等可引起保护失电重启的按键需有防误触碰的保护措施,如加装按键防护罩或
用红色标示等。
2.3.4 技术要求
(4)非电量保护:配电变压器间隔宜适当配置非电量保护,包括重瓦斯跳闸、轻瓦斯报警、超温报警或跳闸、压力释放告警或跳闸等。
(5)操作插件设计要求:
①操作插件的防跳功能应方便取消,跳闸位置监视与合闸回路的连接应便于
断开,端子按合闸回路与跳闸位置监视依次排列;跳闸回路与合闸位置监视应固
定连接,端子按跳闸回路与合闸位置监视依次排列。
②操作插件中的断路器跳、合闸压力闭锁功能应方便取消。
3)保护装置先
上电而操作回路后上电时,不应误分合开关。
(6)自诊断:装置在正常运行时定时自检,自检的对象包括定值区、开出回路、采样通道、E2PROM等各部分。
自检异常时,发出告警报告,点亮告警指示灯,并且闭锁分、合闸回路,从而避免误动作。
(7)动作指示:故障指示灯在故障后闪烁(延时24h自动复归或手动按钮复位;或者故障处理完毕、开关合闸后,故障告警复归),以方便查找故障;动作
指示灯安装在微机保护测控装置操作面板上。
结论
本文针对深圳供电局10kV断路器柜运行的现状和存在的问题,提供深圳供电局“十三五”内10kV断路器柜的建设目标和思路,对进入深圳地区配电网运行的
10kV微机保护测控装置,在功能设计、结构、性能、安装和试验等方面仅探讨以
上最低限度的技术要求。
配电网自动化终端以无线通信方式为主,所以对设备必
须在保护、测控功能基础上提出无线通信软硬件技术要求,以便于设备安装调试
的顺利开展和设备投运后的正常通信。
参考文献:
[1]葛馨远主编.配电自动化技术问答[M].北京:中国电力出版社,2016.8
[2]张建国.基于CT自取电的10kV高压断路器柜及其应用[J].电子世界,2010,38(11):160-161.。