馈线自动化-认识配电网的故障及保护方式

馈线自动化的基本功能正常运行时检测线路状态，如电流、电压、开关状态及进行相关操作；当线路发生故障时，能准确确定故障所在线路，跳开故障线路开关，使故障线路被隔离，并恢复非故障线路的供电；通过网络重构实现负荷控制和降低网络损耗。

站内馈线开关数据的采集和监视，由站内RTU来完成。馈线自动化基本功能数据采集事故告警状态监视与故障处理控制操作无功控制对时报表状态监视事故处理正常状态和事故状态的监控

故障区域自动判断、指示与自动隔离；故障消除后迅速恢复供电功能。对安装在线路上的无功补偿电容器组的自动投切控制。

在电网正常运行过程中投、切馈线开关，并能带负荷遥控投、切馈线环网开关和负荷开关以及遥控调整变压器的分接头位置。1．减少停电时间，提高供电可靠性2．提高供电质量3．节省总体投资4．减少电网运行与检修费用

实现馈线自动化的优点

馈线自动化的作用：正常运行时检测线路状态，如电流、电压、开关状态及进行相关操作；当线路发生故障时，能准确确定故障所在线路，跳开故障线路开关，使故障线路被隔离，并恢复非故障线路的供电；通过网络重构实现负荷控制和降低网络损耗。

站内馈线开关数据的采集和监视，由站内RTU来完成。馈线自动化基本功能数据采集事故告警状态监视与故障处理控制操作无功控制对时报表状态监视事故处理正常状态和事故状态的监控

故障区域自动判断、指示与自动隔离；故障消除后迅速恢复供电功能。对安装在线路上的无功补偿电容器组的自动投切控制。

在电网正常运行过程中投、切馈线开关，并能带负荷遥控投、切馈线环网开关和负荷开关以及遥控调整变压器的分接头位置。01三段式保护02自动重合闸03低频减载04小电流接地选线配电网保护配置01三段式保护配电网保护配置处理相间保护02自动重合闸处理临时故障10kV操控保护装置的安装高压开关柜集中安装与主控室集中组屏安装于主控室03低频减载对用户的危害对系统的危害异步电动机的转速异步电动机的出力电子设备的精确性电厂的机械设备汽轮机的叶片系统的无功损耗电力系统的频率变化会对用户和系统产生影响。负荷备用事故备用备用电源AB国民经济备用D检修备用CABC根据频率下降的程度分级切除负荷第一级动作频率

一般整定在48-48.5Hz最后一级动作频率由系统允许的最低频率下限确定一般为46-46.5HzD频率级差按低频减载装置动作的选择性要求确定前一级动作后，若频率继续下降，后一级才动作。03低频减载根据频率下降的程度分级切除负荷04小电流接地选线

小电流选线全称小电流接地选线装置，简称小电流。是一种电力行业使用的保护设备。该设备适用于3KV－66KV中性点不接地或中性点经电阻、消弧线圈接地系统的单相接地选线，用于电力系统的变电站、发电厂、水电站及化工、采油、冶金、煤炭、铁路等大型厂矿企业的供电系统，能够指示出发生单相接地故障的线路。小电流接地故障选线，又称小电流接地保护，选出带有接地故障的线路，给出指示信号。小电流接地故障选线难，主要难在故障特征不显著，谐振接地系统选线难。小电流选线1、电流信号太小小电流系统单相接地时产生的零序电流是系统电容电流，其大小与系统规模大小和线路类型(电缆或架空线)有关，数值甚小，经中性点接入消弧线圈补偿后，其数值更小，且消弧线圈的补偿状态(过补偿、欠补偿、完全补偿)不同，接地基波电容电流的特点与无消弧线圈补偿时相反或相同，对于有消弧线圈的小电流系统采用5次谐波电流或零序电流有功功率方向检测，而5次谐波电流比零序电流又要小20～50倍。小电流系统单相接地的特点2、干扰大、信噪比小小电流系统中的干扰主要包括2方面：一是在变电站和发电厂的小电流系统单相接地保护装置的装设地点，电磁干扰大；二是由于负荷电流不平衡造成的零序电流和谐波电流较大，特别是当系统较小，对地电容电流较小时，接地回路的零序电流和谐波电流甚至小于非接地回路的对应电流。小电流系统单相接地的特点3、随机因素影响的不确定我国配电网一般都是小电流系统，其运行方式改变频繁，造成变电站出线的长度和数量频繁改变，其电容电流和谐波电流也频繁改变；此外，母线电压水平的高低，负荷电流的大小总在不断地变化；故障点的接地电阻不确定等等。这些都造成了零序故障电容电流和零序谐波电流的不稳定。小电流系统单相接地的特点4、电容电流波形的不稳定小电流系统的单相接地故障，常常是间歇性的不稳定弧光接地，因而电容电流波形不稳定，对应的谐波电流大小随时在变化。小电流系统单相接地的特点基于小电流接地系统发生单相接地时具有的特点，目前，小电流接地信号装置的设计判据主要有以下8种：

①反映零序电压的大小；②反映工频电容电流的大小；③反映工频电容电流的方向；④反映零序电流有功分量；⑤反映接地时5次谐波分量；⑥反映接地故障电流暂态分量首半波；⑦信号注入法；⑧群体比幅比相法。配电网故障产生原因及危害01外力因素02自然因素03违规操作检修01外力因素交通事故风筝钓鱼竿其他原因配电网故障产生原因及危害交通事故某10kV线路出线开关跳闸，重合未成。经查线发现，10kv电杆被汽车撞断，导线绝缘外皮被撞坏，造成相间短路，且永久性故障，出线开关动作跳闸——重合——再跳闸。交通事故事故对策：(1)电杆下部刷上红白相间宽度为200㎜的荧光粉条，以便提醒汽车司机注意道路旁的电线杆。(2)与交通管理部门联系，在道路旁安置交通安全提示牌，提醒司机注意交通安全。(3)探讨迁移电杆的可能性。(4)电杆加护桩。风筝杆上有风筝造成电杆与导线沟通，湿度较大时造成接地故障1．事故现象：阴雨天某10kV线路出线断路器零序保护动作，重合未成。2．事故原因分析：经过巡线发现，某号电杆与导线间存在较大的风筝，致使10kV出线开关零序保护动作。3．事故对策：定期检查巡视架空配电线路，加强线路的巡视检查，发现问题及时处理，防患于未然，保障线路的安全运行。钓鱼竿其他原因高空抛物违规作业配电网故障产生原因及危害02自然因素雷击大风冰雪大雨其他原因雷击现阶段我国10kV配电线路跳闸事故线路70%以上由雷击造成，线路一旦遭遇雷击很容易造成设备损坏而停电。为了提高10kV配电线路运行的稳定性和可靠性，就必须研究并应用10kV配电线路防雷措施。大风大风括断导线使导线落地，树枝碰及导线、跳线因风偏对杆塔放电等造成单相接地故障。线路的某一点对地绝缘性能丧失，该相电流经由此点流入大地，形成单相接地故障。大风大风括断导线使导线落地，树枝碰及导线、跳线因风偏对杆塔放电等造成单相接地故障。线路的某一点对地绝缘性能丧失，该相电流经由此点流入大地，形成单相接地故障。在大暴雪作用下，造成杆塔倒地形成三相短路故障，在线路的同一地点三相间直接放电。三相短路(包括三相短路接地)是线路上最严重的电气故障。冰雪冰雪大雨其他原因鸟害山火地震配电网故障产生原因及危害施工不当误操作检修不严03违规操作检修短路的危害（1）短路产生很大的热量，导体温度升高，将导体绝缘破坏。（2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到机械破坏。（3）短路使系统电压降低，电流升高，电器设备正常工作受到破坏。配电网故障产生原因及危害短路的危害（4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。（5）严重的短路将影响电力系统运行的稳定性，使同步发电机失步。（6）单相短路产生不平衡磁场，对通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰。配电网故障产生原因及危害配电网故障的特点10kV配电网接地方式(1)电流信号太小。(2)干扰大，信噪比小。(3)电容电流波形的不稳定。(4)其它随机因素影响的不确定。

因此，传统的仅依靠故障点信息，按固定的整定值动作的继电器型产品难以正确动作。传统重合器方式可靠性受到影响，因此需要加入RTU。

引起小接地系统故障判断误差的因素小电流接地选线装置零序功率方向保护零序电流保护1243零序电压保护（绝缘监视装置）中性点非直接接地系统单相接地故障保护配电网故障判别中存在的问题非故障线路的零序电流数值等于本身对地的电容电流，由母线流向线路，即超前零序电压90º；故障线路的零序电流数值等于所有非故障线路的零序电流之和中性点不接地系统发生单相接地在小电流接地系统发生单相接地时，对接地故障的判别分两步进行。第一步为初选，采用相对值原理(在现行运行