并仓电缆环网过流故障位置的判定、切除
   来源:中国科技博览     2021年04月02日 20:42

吴卫华++唐江锋++李欢++孟凡佳++刘伟

[摘 要]针对配电自动化、配网自动化的社会需求,主要介绍了手拉手电缆网络——并仓电缆网络中的馈线自动化。对并仓情况出口并仓、下游P型站多出线或并仓出线、两侧同时并仓等配电环网的故障定位、故障隔离、供电恢复,以提高配电网的供电可靠性水平,配电网运行管理水平,实现并仓电缆网络中的馈线自动化。扫除了人为排除故障的难点,节省大量的人力财力物力,为未来配电自动化的发展奠定了基石,指明了方向。

[关键词]并仓;电缆网络;馈线自动化;配电自动化

中图分类号:TM713 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0086-02

引言

配电系统连接着广大用电用户和供电系统,实现智能配电是未来发展的必然趋势。随着科技迅猛发展,以前人工去除故障越来越不满足社会发展的需要。近年来政府对配电系统越来越重视并投入了大量的研究和实践,积累了丰富的经验。本论文将智能分布式FA结合配电网中,减少了故障线路之间的连带反应,正确定位故障地点,对用户用电有着极大的便利。对未来配电自动化的全面实施奠定了坚实基础,铺平了道路。

就目前而言,我国电力系统的发展快捷,配电网建设初步成效。虽然各个城市实施了成效斐然的配电网自动化系统,但电力事故的频繁发生,电工的人生安全保障以及配电网络的故障切除表明当前配电领域的技术性能还待加强,智能的配电网络系统更适应当前电力系统的需要。

1 FA系统的实现

FA是个系统,由若干台设备构成,主要用于10kV环网的故障定位、故障隔离、供电恢复。当馈线网络上发生故障后,智能分布式配电终端采用对等式的光纤通信网络互相通信,紧接着收集相关配电终端的相关信息,然后经比较定位发生故障的区段,接着断路器或负荷开关切断故障区段, 完成故障隔离动作,并且恢复非故障区间供电,最后将事故信息处理结果上报主站。

智能分布式配电终端由控制单元和常规配电终端组成,常规配电终端主要将数据量采集和控制命令下发功能,智能分布式馈线自动化控制单元主要实现通信、信息量转发、故障判断、故障隔离、非故障区恢复供电功能。

2 实验仪器

ZD30C故障诊断控制器的主要功能等同于通讯管理机和FA模块的集成,故障诊断控制器一般安装于环网的K型站 ,同K型站的MU通讯,采集该环网的信息,并且与故障诊断采集器(ZD30M)配合实现故障诊断恢复。

ZD30M故障诊断采集器的主要功能等同于测控装置和FA模块的集成。 同时ZD30M故障诊断采集安装于箱式变电站、环网柜内。对配电线路进行监测、故障诊断、记录、恢复等。

如果是P型站,还要通过通讯的方式将DTU的各种信号采集上来,然后通过内部规约的方式转发给电源站的ZD30C终端。

ZD30C故障诊断控制器和常规配电终端DTU采用串口通信 ,采用使用部颁IEC101或IEC104规约等。

结合市区公司网架特点,选择典型的配电网架结构,应用智能分布式配电终端,按照智能分布式FA在电源点并仓条件下的动作策略,编制典型的动作逻辑和动作方案,保证在配电网发生故障时,智能自主的实现配电网FA。

3最远过流信号翻转点判定故障串

并仓电缆网络中的馈线自动化中智能分布式FA系统仿真实验,通用出口并仓模式。由变电站1由母线传输单侧并仓,接双串手拉手环网配电至其他变电站,本实验满足常平站和河南站模式,出口单侧并仓,共六个配电站进行实验,分别置分段点与配变站3的左侧与配变站6的左侧,具体如下图1所示:

正常供电情况下,分段点左侧并仓,由变电站1(甲断路器控制)送电至各配电站用户,分段点右侧由其他母线供电,在这种情况之下供电系统正常工作。ZD30M装置集控制器和RTU功能为一体,采用类GOOSE式的通信机制,每台控制器都采集信息相同,形成统一的遥信数据库。当收到电源站“事故总信号”后,每台控制器都启动本机的FA功能,判读本机所控制的开关是否是需要隔离的,是则断开本装置需隔离的开关,电源站控制器确认故障隔离后,重新合上电源站开关;分断点控制器确认故障隔离后,且分断点合上后,未故障侧开关不会过负荷后,合上分断点负荷开关。

并仓模式下,若线路发生故障,系统逻辑会自主判断每一串线路的故障点与本侧处断路器的距离,逻辑上认为检测出的距离比较后,距离断路器远的为故障点,并切除故障点故障,恢复供电;若两串线路故障点与断路器距离相同,则两串线路同时动作,切除故障。

故障一经出现,系统就会通过最远过流信号翻转点判定故障串判断出故障点并成功切除,下面简要分析几种故障切除过程。

(1)变电站1出口线故障

当变电站1出口线故障时,系统检测到两串线路故障点与变电站1距离相同时,会断开变电站1的断路器甲,然后切除故障让配电站1和配电站5环进负荷开关分闸,各串分段点合闸,使配电系统能够正常运行。具体简化图2如下:

(2) 下游P型站多出线故障

下游P型站多出线是由K型站供电送至P型站,P型站送电至各个配电站供电。系统正常运行时如K型站直接往配电站供电情况一致。P型站出口并仓,正常运行时供电系统缩略图3如下:

a 当K型站出口线故障时,此时系统根据远过流信号翻转点判定故障串发现两串线路故障点与变电站1距离相等,所以变电站1中断路器甲断开并断开负荷开关1,然后负荷开关11与负荷开关6合闸,系统恢复正常供电。系统动作过后供电系统缩略图如图4所示:

b 当具体线路中故障时动作过程如同K型站并仓情况一致。系统通过最远过流信号翻转点判定故障串原理,能快速准确的切除故障线路,实现线路恢复供电,缩短了用户等待时间,给供电系统维护人员提供了便利。

4 结论

能对馈线运行状态的实时监控。正常情况下,供电系统的状态检测量以及开关设备的运行状态都可以实时监控。检测设备就是馈线单元即FTU,这些状态量可以经过规约送入任一级配电SCADA系统。出现故障时,系统监控立刻会有信息提示并进行处理。在实际配电自动化中,智能分布式FA的应用,对供电系统的供电情况,电路运行了解充分,能更好的更快的解决问题,并节省大量的人力财力物力。

能够缩短用户等待时间和减少电工排除故障时间。在智能分布式FA投入运营供电系统中,故障一经出现,系统能立刻找出故障点并切除故障,同时让其他无故障部分恢复供电,大大减少了用电居民等待用电时间;同时电工只要直接去故障点解决问题而不用多次排查以确定故障点。

参考文献

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