某架空线路馈线自动化技术方案

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配电网自动化中馈线自动化的实现与分析　

郝晶　

（哈尔滨光宇电气自动化有限公司，黑龙江哈尔滨１５００８６）　

摘要：针对１０ｋＶ配电网实现馈线自动化（ＦＡ）技术进行了全面分析，对其在提高供电质量、供电可靠性和灵活性等方面的作　

用作了进一步阐述。　

关键词：配电网；馈线自动化；控制方式　

１馈线自动化的作用　

１．１减少停电时间，提高供电可靠性。城市供电网的发展是　

采用环网“手拉手”供电方式并用负荷开关将线路分段，利用馈　线自动化系统，实现故障段的自动隔离，既无故障区段自动恢复　

供电，可缩小故障停电范围，减少用户停电时间。　

１．２降低网损，提高供电质量。馈电自动化系统可以实时监　

视线路电压的变化，自动调节变压器的输出电压或分段投切无　

功补偿电容器组，保证用户电压满足要求，实现电压合格率指　标。、　１．３实现状态检修，减少配电网运行和维护费用。馈线自动　

化系统可对配电系统及设备运行状态进行实时监控，可以有目　

的的适时安排检修，减少检修的盲目性。　２馈线自动化的控制方式　

根据故障隔离、网络重构策略的着重点不同，馈线自动化主　

要经历了三种不同的控制模式，前两种使用最为广泛。　２．１分布就地控制方式　２．１．１利用重合器和分段器。这是在通信技术不发达、配电自　

动化发展的初始阶段所采用的做法，主要方式是重合器（断路　器）加分段器。以架空环网为例，变电站的出线采用重合器，其它　

的柱上开关为分段器。故障时，通过检测电压加时限，利用上一　

级重合器的多次重合，实现故障隔离，然后按事先顺序自动恢复　送电。该方法不需要通信手段，实现简单，但存在如下问题：（１）　

经过多次重合，才能将故障隔离，对配电系统和一次设备有一定　

的冲击。（２）为了故障隔离，涉及到非故障区段，由于总有一侧与　

故障段相连的分断器需要在联络开关合上后，依靠非故障线的　

10kV配电网馈线自动化自愈系统

发布时间：2022-11-11T06:42:16.150Z 来源：《新型城镇化》2022年21期 作者： 王瀚[导读] 在配电网中，有着大量的中低压馈线路，一旦这些线路出现故障，会导致部分区域出现停电。

天津天大求实电力新技术股份有限公司 天津 300392

摘要：经过几十年的建设，电力系统主网已经取得很大的成绩，无论技术水平还是管理水平都得到极大的提升。而10kV配电馈线系统作为电力系统的重要组成部分，其安全洼、可靠性指标与国际先进水平相比却还有很大的差距。据统计，大约有80％的用户停电原因为配电网故障，因此提高配电网可靠性水平是确保供电可靠性水平的主要及重要手段之一。对电力生产部门来说，保证供电的可靠性是要解决的头等大事。如何保障现代社会所需求的不间断电力供应，已成为供配电网所面临的严峻挑战。

关键词：10kv配电网；馈线自动化；自愈系统

一、馈线自动化自愈的内涵

在配电网中，有着大量的中低压馈线路，一旦这些线路出现故障，会导致部分区域出现停电。线路如果出线故障，能够迅速对故障进行定位，并对故障区域进行自动隔离，并做到自动恢复供电系统，此类系统就叫做配电网自愈系统，也是实现馈线自动化的关键点所在。利用配电网中自愈系统能对故障进行及时检测或不安全状态的预警，将断电产生的影响降到最低。发生故障后通过自愈系统实现自主隔离并恢复供电，对不安全状态进行修正调节从而回归正常状态。

二、10kV配网馈线自动化现状

当前我国大多数城市采用的10kV配电网自动化水平还比较低，通常配电网采用的馈线自动化的主要方法有两种。一种是本地模式借助配电主站或电子站进行控制。另一种是采用配电终端与配电网络主站或子站之间的集中协作模式。从实际操作实践来看，这两种模式有着不同程度的缺陷。

2.1就地模式配网馈线自动化

通常来说，就地模式的配网馈线自动化一旦线路出现故障时，会使得上级变电站出线断路器发生跳闸，解决故障或隔离故障，需要多次将出线断路器合闸并多次结合本开关逻辑判断才能实现，这样可能直接导致权限都出现短暂停电或者出现多次短暂停电的情况，而此种短暂停电的情况会对变电站主变产生非常大的危害。通常此种模式常用于架空线路，但是分段越多，所产生的保护稽查就难以做到很好的配合，会导致隔离故障的时间变得更长。

电气传动与电力 Electric Drive and Power

0　引言馈线自动化的关键性以及价值作用不言而喻，在实现配电网自动化的过程中，它所起到的是基础性保障作用。配电网馈线自动化技术是依托自动化技术和通讯技术实现的一种配电技术，不仅能够控制线路的合闸分闸，还能高效的确定故障位置并加以隔离，保障了供电的稳定性。

1　配电网馈线自动化概述1.1　配电网馈线自动化的意义配电网馈线自动化的意义主要包括以下几个方面。首先，借助于馈线自动化，配电网运行以及相关设备等方面的情况，能够得到实时有效的监管，针对配电网可能存在的故障隐患问题，可以得到相应掌握，便于采取妥善的应对措施，降低电网故障率。其次，以往对配电网故障隐患问题进行检修排查时，往往是费时又费力，工作量大且工作效率不高，更为重要的是供电恢复时间一般相对较长；而借助于馈线自动化，依托于其技术与系统，能够在较短时间内掌握故障问题情况，实现对其的有效隔离。这在很大程度上保障了供电恢复时间，降低了故障问题对于用户用电的影响。最后，借助于馈线自动化，能够做到实时监测相应电力设备，通过线路上相关参数信息的实时反馈，进一步掌握电力供应情况，一旦出现问题便可加以及时有效的调整，这在很大程度上保障了供电质量，为广大电力用户带去了更好的产品与服务。1.2　配电网馈线自动化的基本功能将馈线自动化技术（FA）应用于配电网当中，所能够实现的基本功能主要为：当系统某处出现故障问题时，该技术能够借助于物理开关结构短时间（一般为几秒至几十秒）内对电源进行有效切断，从而在最大程度上降低该故障问题的相关影响，避免因局部问题不断扩大而影响到系统整体；另一方面，通过系统主站还能够对该故障问题进行快速有效的分析，及时针对该故障问题选择并采取最佳的应对处理措施，然后在较短时间内便可以恢复供电。随着配电网馈线自动化技术的快速发展，新型FTU馈电自动系统扮演了越来越重要的角色，基于以太网、GPRS等先进技术，配电网馈线自动化无论是在成本上，还是其性能可靠性等方面，都有了比较明显的优化改善。

《农村电＿Ｔ．￣２０１０年第２期　栏目主持　柳鸣　溺　潼愈器滨溉　醵网瀛溢滴　—　（１５４ｔ０（））黑龙江省鹤岗农电局　冯　闯　谷庆民　（１５０（）０１））黑龙江省哈尔滨市第二电业局　姜亦东　交流高压自动重合器（本文简称重合器）是一种自　具控制（本身具备故障电流检测和操作川页序控制与执　行功能．无需提供附加继电保护和操作装置）及保护功　能的高压开关设备，它能够自动检测通过重合器主回　路的电流、电压，故障时按反时限保护自动开断故障电　流．并依照预定的延时和顺序进行多次重合。　１　重合器方案实现馈线自动化功能的原理特点　架空配电线路的自动化采用重合器方案是利用重　合器具有开断短路电流能力，具备保护、监控和通信等　多项功能的特点，不依靠变电所保护开关装置的动作，　通过重合器间的保护定值和时间配合将故障自动定位　和隔离．具有将变电所的母线延伸到线路的作用。主干　线上重合器作为保护设备，可使故障迅速分段，将分支　线路故障自动隔离。　重合器方案主要功能是实现馈线自动化，在没有　通信自动化系统时即可自动隔离故障。使得整个自动　化工程可以分步实施，在条件具备时完善通信和自动　化系统，即可实现自动化的全部功能。　重合器方案馈线自动化适用于网络结构较为简单　的双电源手拉手环网供电结构，两条线路通过中间的　联络开关设备连接。正常运行时联络开关设备为断开　状态。系统开环运行；当某一段出现故障时，可以通过　网络重构．使负荷转移，保证非故障区段的正常供电，　从而大大提高供电可靠性。当两电源间距不超过ｌＯ　ｋｍ时．兼顾分段数量和自动化配合两方面的因素，宜　考虑用三开关（重合器）四分段方式，平均每段长度在　２．５　ｋｍ左右　图１重合器方案基本网架结构　以图１所示接线为例。Ｂｌ与Ｂ２为变电站的出线　开关（断路器），Ｒ０～Ｒ２是线路分段开关（重合器）。正　常状态Ｂｌ，Ｂ２．Ｒ１，Ｒ２闭合，Ｒ０分开。　①段故障。瞬时性故障由Ｂ１的一次或二次重合　闸动作恢复；永久性故障发生时，Ｂｌ的重合闸动作并　分闸闭锁后，Ｒ１感知①段失电，失电延续时间ｔ。后，　Ｒ１分闸；Ｒ０感知②段失电延续时间ｔ　（￡２＞￡．）后，自动　合闸成功，将故障隔离在①段。　②段故障。瞬时性故障由Ｒｌ重合闸动作恢复（通　过保护定值配合，避免Ｂ１分闸）；永久性故障发生时，　Ｒ１重合闸动作并分闸闭锁后，Ｒ０感知②段失电延续　时间ｔ，后自动合闸，合到故障线路后分闸闭锁，将故障　隔离在②段。　联络另一侧线路上的两段线路故障隔离与恢复供　电过程同上。　应用中还应注意：（１）采用重合器方案实现故障隔　离，需要变电站出线开关设备退出零秒速断功能，改为　限时速断：（２）当分支线路发生瞬时性或永久性故障　时．通过安装在分支线路上的支线重合器保护动作来　切除．分支重合器保护动作定值及动作时间，要小于上　级干线重合器定值及动作时间。　采用就地控制方式的配电网自动化系统，能够以　较少的投资达到提高供电可靠性的目的．而且重合器　等微机型、智能化的设备，也为系统今后的远方监控扩　展提供了接口，当条件具备时，完善通信和主站系统后　便可过渡为主站控制模式的馈线自动化方案。　２如何提高供电可靠性和减少线路停电时间　（１）选用高性能ＰＬＣ（可编程逻辑控制器）作为重　合器的控制中心。　（２）快速切除瞬时故障，减少停电时间。在电力系　统中，７０％以上的线路故障为瞬时性故障，如果把瞬时　性故障按永久性故障等同处理，则会造成较长时间的　停电。为此，在重合器中增加了首次快速重合功能，可　以在０．３～１．０　ｓ（不同线路不同情况定值不同）内切除瞬　时性故障，大大减少了瞬时故障时的停电时间。　（３）故障区段的两端同时完成闭锁。采用传统的断　路器．当线路发生故障时只能一次闭锁故障线路的一　端．而使用重合器可以在线路发生永久性故障时使故　障区段的两端同时实现隔离，避免了非故障区段的停　电，使恢复正常供电的时间缩短，同时减少了重合器的　重合次数，减少了对电网系统的冲击。　３重合器在配网中的应用原则　（１）使用条件。所有故障都应获得作为瞬时故障处　理的机会．避开涌流的影响．分闸后闭锁应仅发生于永　久性故障的情况。　（２）根据负荷大小和线路长短，经济合理地安排和　选择重合器。　（３）根据安装地点选定重合器额定电流、开断容　量、短路电流和动热稳定电流。短路电流最高上限一般　应选择１６　ｋＡ以上，才能适应电网容量不断提高的要　求。　（４）正确整定其保护配合，如跳闸电流、重合次数、　延时时间特性等。　（５）重合器与重合器的配合，故障电流动作次数整　定应一级比一级少。重合器延时时间整定应一级比一　级延长（一般设置为８　Ｓ）。　２００９一¨一ｌ２收稿　２６∞∞安装　篥鋈　妻　鑫罴　产定点配电