配电网馈线自动化系统探究

1、配电网馈线自动化系统探究摘要本文主要通过系统地对配电网自动化的介 绍，详细地阐述了馈线自动化系统的各个部分，使大家对馈 线自动化有更深入的了解。关键词配电网馈线自动化 馈线智能化中图分类号：tm727文献标识码：a文章编号：改革开放以来，我国电力工业得到了快速的发展，电网 建设逐年加强，与此同时，对电网自动化和智能化的要求越 来越高。如何提高自动化水平，如何扩展各种功能逐渐成为 现在的发展方向。在我国近几年配电系统的发展中，馈线自 动化起着十分重要的作用。本文主要对馈线自动化系统结构 进行详细的研究和介绍。配电线路（也称馈电线路、馈线）是配电系统的重要组 成部分，智能配电网的研究尚处于摸索阶段

2、1-3,而目前 的馈线自动化是智能配电网的关键和核心。馈线自动化主要 指馈线发生故障后，自动地检测并切除故障区段，进而恢复 非故障区段正常供电的一种技术。长期以来，由于指导思想 上的不重视和经济条件制约，馈线自动化水平不髙，对用户 供电的可靠性得不到保障。馈线自动化系统结构馈线自动化 系统主要由一次设备、控制箱、通信、控制主站4部分组成。1. 一次设备1. 1开关。实现馈线自动化首先要求配电网采用环网、分段供电结 构。故障区段的隔离及恢复供电可分为按顺序重合及scada 监视系统配合遥控负荷开关、分段器两种方式。采用的开关 设备有自动重合器、负荷开关及分段器等。自动重合器是早 期使用比较多的馈

3、线自动化一次设备，应用v-tc电压-时间） 配合原理实现。在配电线路故障后逐个自动重合，若再次重 合到永久性故障，便自动闭锁，隔离故障点。自动重合器的 优点是无需通信设备，这在早期电子、通信设备相对较贵的 情况下有利于减少投资。但用它恢复供电需要较长的时间， 对开关开断能力要求较高，有可能多次重合到永久故障点， 短路电流对系统冲击较大，众多开关反复动作及负荷冷启动 要从配电网上摄取大量功率，给配电网带来了不利影响，现 已逐渐被淘汰。馈线自动化所选用的负荷开关、分段器要具 备电动操作功能。在电缆线路中采取台式安装方式，而在架 空线路上采用柱上安装方式。从实现故障区段的隔离及恢复 供电的功能角度来

4、说，线路开关是在变电站内断路器切除故 障后，线路处于停电状态下操作的，因而可选用无电流开断 能力的“死”线分段开关，以减少开关的投资。1.2电压、电流互感（传感）器。传统的电压、电流互感器体积大、成本高，不适于在变 电站外的线路上使用。馈电线路监控系统对电压、电流变换 器的负载能力及精度要求相对较低，一般使用电压、电流传 感器装置。这些传感器体积小、造价低，它们内嵌在绝缘子 内，配套安装在柱上开关上或线路开关柜内。2控制箱控制箱起到联结开关和scada系统的桥梁作用，主要部 件如下。2. 1开关操作控制电路。该电路应具有防止操作安全闭锁的功能，可遥控或就地 手动操作，还应有ac电源或蓄电池电压

5、指示。2. 2不间断供电电源。不间断供电电源为开关操作机构及二次电子设备提供 电源，一般是采用2组12v直流可充电蓄电池串联供电，可 由电压互感器的二次侧100v交流电充电，也可由220v低压 电网充电。在交流电源停电时蓄电池应能维持一段时间的工 作。2. 3控制箱体。在使用台式配电开关柜时，控制箱一般配套安装在柜内 或柜体的一边；在使用柱上开关时，可安装在电力线杆柱上。 控制箱体一般是户外安装，需要有较强的防腐蚀、防寒、防 尘、防潮能力，在气候特别潮湿和寒冷的地区，建议在箱内 装一小功率电加热器，以提高控制器内电子元器件运行的稳 定性。2. 4远方终端(ftu)o馈线自动化远方终端(fa-r

6、tu),简称ftu,与传统调度 自动化用的rtu有所区别，对其有一些特殊要求。能够正 确测量和自动记录线路故障电流的幅值和方向，这是为了满 足对故障线路迅速定位和隔离故障区段的要求；当配电线路 单线接地时，ftu必须测量该线路零序电流的幅值和大小， 以便迅速判定接地线路和相别；线路故障时电流比正常工作 时电流大得多，ftu必须适应大电流的动态变化范围。能 够对操作电源及开关状态进行实时监视。对操作电源主要监 视其电压，包括备用电源的剩余容量；对开关主要监视其动 作次数、动作时间、累计切断电流能力等。能适应户外恶 劣运行环境。除能防尘、防潮、防寒等外，还必须具有抗御 大电流、高电压、雷电等强烈干

7、扰的能力。体积小、重量 轻、功耗小，便于安装。价格低廉。配电网自动化需要大 量的ftu,比调度自动化系统所用rtu数量高一个数量级以 上。如果价格昂贵、成本高，势必大幅度提高配电网自动化 系统投资，严重影响本项工作的开展。2. 5通信终端。如无线电台、扩频电台、光端机、载波机等。3. 控制主站3. 1控制主站的主要功能。自动处理来自ftu的数据；实施对故障线路定位、隔离 及恢复供电；提供人机接口；作为配电网自动化系统一个结 点时，必须具备信息转发功能，如与上一级scada系统或其 他相关系统的通信。3. 2设置原则。控制主站的设置应根据本地区配电网络现状、资金来 源、数据流量等具本情况酌定。一

8、般有以下几种方式：与 相关变电站监控主站或主rtu综合考虑。如果变电站监控主 站容量允许，可与之共用，馈线自动化控制主站可作为变电 站监控主站的一个工作站，只负责故障线路的定位、隔离和 恢复供电工作，其余工作均由变电站监控主站完成。设置 区域性控制主站。根据区域特点，把控制主站设在附近变电 所内或其他适宜的地方。它的功能就是配电网自动化系统必 须完成的功能。这样一来，可大量节约通道投资，减小整个 系统风险。与配电网自动化系统主站统一考虑。这种设置 方式的优点是减少了投资，简化了系统结构，但是带来的缺 点是馈线自动化功能扩展困难，有可能影响系统的总体性 能。4. 0总结馈线自动化在运行的过程中存在着一定的缺陷，一般 地，除过馈线出口断路器之外，馈线其他位置安装的都是没 有切断短路电流能力的负荷开关，因此非故障馈线段被切断 是不可避免的。另外仅在馈线出口配置电流速断保护，必然 盲目地动作并切断整条馈线，致使在切断的过程中没有选择 性。在以后的发展过程中，更应该创新地开发更高效益的馈 线自动化系统，为配电系统的能力提高起到很大的作用。1 薛志方，朱晓萍智能型输电线路局部气象监测单