10kV電力配網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)分析
時(shí)間:2022-03-15 08:16:59
導(dǎo)語(yǔ):10kV電力配網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:饋線自動(dòng)化技術(shù)是10kv配網(wǎng)架空線路的重要技術(shù)之一,在10kV配網(wǎng)架空線路的鋪設(shè)過(guò)程中,許多技術(shù)方面的問(wèn)題需要技術(shù)人員進(jìn)行攻堅(jiān),饋線自動(dòng)化的技術(shù)發(fā)展目前還有很多需要改進(jìn)和突破的地方。從10kV配網(wǎng)架空線路饋線自動(dòng)化的工作原理和保護(hù)配置方案方面入手,探討?zhàn)伨€自動(dòng)化的過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)候的處理措施。
關(guān)鍵詞:饋線自動(dòng)化技術(shù);10kV電力配網(wǎng);配網(wǎng)架空線路;故障處理
饋線自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展對(duì)當(dāng)前的電網(wǎng)配網(wǎng)技術(shù)有著重要的推動(dòng)作用,其重要性在于對(duì)10kV電網(wǎng)的配網(wǎng)架空線路的安全性和傳輸速率提供了一定保障,對(duì)于電路配網(wǎng)的工作技術(shù)來(lái)說(shuō),安全性和傳輸速率是首要考慮的因素,因此饋線自動(dòng)化技術(shù)是電路配網(wǎng)工作人員需要優(yōu)先采用的技術(shù),在技術(shù)采用的時(shí)候要注重對(duì)饋線自動(dòng)化技術(shù)的原理和特征有所認(rèn)識(shí),并對(duì)可能發(fā)生的情況做出一定預(yù)案。饋線自動(dòng)化技術(shù)采用10kV中性點(diǎn)消弧線圈姐弟系統(tǒng)的工作模式作為該技術(shù)最為基本的處理方式,壓型柱上負(fù)荷開關(guān)和電壓類別的監(jiān)控終端、三相一零序的組合電壓互感器等作為饋線自動(dòng)化技術(shù)主要的核心設(shè)備,在一定的工作技術(shù)原理下可以實(shí)現(xiàn)變電站中的出線斷路器和運(yùn)轉(zhuǎn)的配合,這就在某種程度上實(shí)現(xiàn)了饋線自動(dòng)化技術(shù)的兩大需求:在不發(fā)生故障情況下的供電需求和故障情況下的隔離需求。
1饋線自動(dòng)化技術(shù)的保護(hù)配置方案簡(jiǎn)析
饋線自動(dòng)化技術(shù)在10kV電力配網(wǎng)中常見(jiàn)的保護(hù)配置方案主要是由智能控制器、負(fù)荷開關(guān)和斷路器三大部分組成,主要的設(shè)備有主干線的相應(yīng)設(shè)備以及分支線的相應(yīng)設(shè)備,以及在分支線當(dāng)中,用戶所需要的分界負(fù)荷開關(guān)。
(1)饋線出線斷路器在饋線自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的配置饋線出線斷路器是電路當(dāng)中重要的設(shè)備,所以關(guān)于它的配置著重放在二次重合閘的配置上,要做好這一點(diǎn),就要優(yōu)先設(shè)置速斷保護(hù)機(jī)制、同時(shí)確保帶時(shí)限過(guò)濾保護(hù)和零序保護(hù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其中零序保護(hù)的時(shí)間一般整定為1s,而速斷保護(hù)的時(shí)間一般整定為0.3s,過(guò)流保護(hù)的時(shí)間整定數(shù)值同上,而且一次重合閘延時(shí)整定在5s效果較好,而二次重合閘的延時(shí)應(yīng)該整定在60s上,該二次重合閘還需要設(shè)定一定的閉鎖時(shí)間,一般設(shè)置為5s。
(2)主干線的分段斷路器配置饋線自動(dòng)化分段斷路器一般是在饋線主干線上設(shè)置的,這其中要對(duì)零序電流互感器和三相電流互感器進(jìn)行詳細(xì)的配置,從而達(dá)到對(duì)相間短路電流、零序電流以及負(fù)荷電流進(jìn)行分?jǐn)嗟男Ч?,這個(gè)設(shè)備在使用的過(guò)程中一定要和控制器相互連接,這樣才能確保時(shí)限保護(hù)的功能得到發(fā)揮,出于這個(gè)因素考慮,主干線可以分成兩端,開關(guān)兩側(cè)的饋線負(fù)荷和具體線路的負(fù)荷分布是重要的影響因素,同時(shí)還要考慮使線路的長(zhǎng)度盡量相同。
(3)主干線分段負(fù)荷開關(guān)的配置饋線自動(dòng)化的分?jǐn)嘭?fù)荷開關(guān)是在主干線上進(jìn)行設(shè)置的,它的作用在于對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行整個(gè)區(qū)域的最快反應(yīng)隔離。主干線的分段負(fù)荷開關(guān)和饋線自動(dòng)化分段器的組成類似,可以很好地分?jǐn)嘭?fù)荷電流,該開關(guān)要根據(jù)電路配網(wǎng)中實(shí)際需求進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)置,在設(shè)置完畢后要和饋線自動(dòng)化控制器進(jìn)行連接,形成一個(gè)完整的體系。
(4)分支線的分界斷路器配置分支線的分界斷路器設(shè)置在大分支線的端部,目的在于對(duì)分支線故障的隔離,同時(shí)它也要和饋線自動(dòng)化控制器進(jìn)行連接。分支線的分界斷路器屬于主干線分段斷路器的分支,所以也要設(shè)定相應(yīng)的短路動(dòng)作時(shí)限,比如可以整定相間短路動(dòng)作時(shí)限為0.15s,零序保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是0.6s,如果要在二層分支線上增加一定樹木的用戶分界斷路器,那么也要對(duì)動(dòng)作保護(hù)時(shí)限有所調(diào)整,應(yīng)該把這個(gè)數(shù)值降低為0s和0.3s。分支線的分界斷路器有著一定的設(shè)置技巧,線路距離比較長(zhǎng)的地方和電流負(fù)荷比較重的地方都要進(jìn)行配置,因?yàn)檫@種地方,尤其是大分支線的首段,發(fā)生故障的次數(shù)一般會(huì)比較多,而且在同一條線路上最好不要設(shè)置很多動(dòng)作時(shí)限為0s的分界斷路器,這樣很有可能產(chǎn)生瞬時(shí)故障,從而影響到斷路器的整體運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)分支線中分界負(fù)荷開關(guān)的詳細(xì)配置分界負(fù)荷開關(guān)一般安裝在端部,對(duì)分支線的故障起到隔離作用,它主要是由三相電壓、電流互感器和零序互感器等部分組成,作用在于自動(dòng)地隔離單相接地的故障,同時(shí)也要注意連接控制器,分支線中分界負(fù)荷開關(guān)的設(shè)置要考慮多重因素,主要是負(fù)荷較重的分支線要設(shè)置首段部分的分界斷路器,下面要設(shè)置分界負(fù)荷開關(guān)[1]。
(6)分支線用戶分界負(fù)荷開關(guān)在電路中的配置分支線用戶分界開關(guān)是一個(gè)特殊的設(shè)備,它一般配置在10kV配網(wǎng)架空線路中用戶分支線的責(zé)任分界點(diǎn)上,具備分?jǐn)嘭?fù)荷電流和自動(dòng)對(duì)單相接地故障現(xiàn)象進(jìn)行隔離的效果,如果分支線上的用戶少,那么分界負(fù)荷開關(guān)的設(shè)置就沒(méi)有必要,該開關(guān)也要饋線自動(dòng)化控制器進(jìn)行連接,它和分支線分界負(fù)荷開關(guān)的功能大致是相同的,重要的區(qū)別就是該開關(guān)可以對(duì)用戶可能發(fā)生的出門事故進(jìn)行有效地防范。
2饋線自動(dòng)化技術(shù)的故障處理方案
(1)饋線自動(dòng)化技術(shù)在10kV配網(wǎng)中的故障處理原理1)發(fā)生短路故障的處理過(guò)程與理論基礎(chǔ)短路故障如果發(fā)生,變電站中斷路器進(jìn)行保護(hù)性跳閘,3.5s之后第一次重合閘的效果出發(fā),柱上負(fù)荷開關(guān)在一側(cè)得電后進(jìn)行依次合閘,當(dāng)合閘到達(dá)故障點(diǎn)之后,第二次跳閘發(fā)生,監(jiān)控終端通過(guò)電壓檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行一定的邏輯判斷,從而對(duì)需要進(jìn)行操作的故障部位兩端負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行閉鎖操作,從而使得負(fù)荷開關(guān)再次得電后不會(huì)進(jìn)行合閘的操作,對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷然后隔離,在變電站的出線斷路器中進(jìn)行第二次的重新合閘操作,及時(shí)恢復(fù)供電,把故障對(duì)于整體電路的影響降到最小[2]。2)發(fā)生接地故障的處理程序與理論基礎(chǔ)在單相接地故障發(fā)生的情況下,10kV配網(wǎng)系統(tǒng)作為一種較小的電流配網(wǎng)系統(tǒng),一定的零序電壓是存在的,這種時(shí)候傳統(tǒng)的拉線法有利于及時(shí)找出故障線路。把線路的出口斷路器合上,然后逐級(jí)合閘,這時(shí)監(jiān)控終端就要發(fā)揮操作的能力,在檢測(cè)到零序電壓的時(shí)候進(jìn)行隔離,然后對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行閉鎖操作,在工序結(jié)束后自動(dòng)合閘進(jìn)行恢復(fù)電力的工作。
(2)饋線自動(dòng)化技術(shù)在10kV配網(wǎng)架空線路中的故障實(shí)例分析這其中CB是帶有時(shí)限保護(hù)和二次合閘功能的饋線出線斷路器,而FB是帶有實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能和二次重合閘工能的主干線分段斷路器,F(xiàn)SW1和FSW2是主干線的分段負(fù)荷開關(guān),ZB1是帶有時(shí)限保護(hù)和二次合閘功能的分支線分界斷路器,YSW1到Y(jié)SW3是分支線用戶分界負(fù)荷開關(guān),ZSW1是分支線分界負(fù)荷開關(guān),LSW是聯(lián)絡(luò)開關(guān),圓圈是負(fù)荷開關(guān)、方塊是斷路器,黑色填充就是閉合,白色填充是表示分閘狀態(tài)。1)主干線的分段斷路器電源側(cè)發(fā)生故障的處理方式FSW1和FB之間發(fā)生故障的時(shí)候,CB就會(huì)進(jìn)行跳閘動(dòng)作的保護(hù),然后FSW1、FSW2、ZSW1、YSW1、YSW2、YSW3在失壓后也會(huì)隨之跳閘,緊接著CB會(huì)在5s之后進(jìn)行重合閘的操作,F(xiàn)SW1也會(huì)進(jìn)行延時(shí)合閘,故障如果持續(xù)的話,CB再次跳閘,F(xiàn)SW1在失壓后進(jìn)行分閘,對(duì)合閘進(jìn)行閉鎖,CB會(huì)在一分鐘后進(jìn)行第二次的重合閘操作,如果重合成功那么故障就得到了解決,從而實(shí)現(xiàn)了故障的成功處理,整體的故障處理時(shí)間一般在一分鐘左右。2)主干線分段斷路器負(fù)荷的故障處理FSW2和ZSW1之間如果發(fā)生故障,那么FB會(huì)進(jìn)行保護(hù)性的跳閘,F(xiàn)SW2、ZSW1、YSW3在失壓后會(huì)分閘,然后FB在5s之后會(huì)重新合閘,F(xiàn)S2一側(cè)有電壓,所以會(huì)延遲5s合閘,永久故障導(dǎo)致FB再次跳閘、FSW2分閘,然后開始閉鎖合閘,大概60s之后FB開始二次合閘,故障得到成功解決。3)分支線分界負(fù)荷開關(guān)的負(fù)荷側(cè)發(fā)生故障的處理方式ZSW1和YSW3之間發(fā)生故障,F(xiàn)B保護(hù)動(dòng)作跳閘,F(xiàn)SW2、ZSWI和YSW3在失壓后快速分閘,F(xiàn)B在5s后重合閘,F(xiàn)SW2一側(cè)有壓,在延時(shí)5s后合閘。FSW2在3s后閉鎖分閘,ZSW1一側(cè)有壓,在延時(shí)5s后合閘。由于故障的原因,F(xiàn)B再次跳閘,ZSW1分閘并閉鎖合閘,F(xiàn)SW2保持合閘,F(xiàn)B在60s后第二次重合閘。ZSW1成功隔離故障,隔離故障耗時(shí)約75s。4)分支線分界斷路器的負(fù)荷側(cè)發(fā)生故障處理方式ZB1與YSW1、YSW2之間發(fā)生故障,ZB1保護(hù)動(dòng)作跳閘,ZB1在5s后重合閘,由于故障的原因,ZB1再次跳閘并閉鎖合閘,ZB1成功隔離故障,隔離故障耗時(shí)約5s。5)分支線用戶分界負(fù)荷開關(guān)發(fā)生故障處理用戶YSW3發(fā)生永久故障若是相間短路故障,FB保護(hù)動(dòng)作跳閘,F(xiàn)SW2,ZSW1,YSW3失壓后快速分閘。若是單相接地故障,則YSW3跳閘隔離故障,其余開關(guān)不動(dòng)作。FB在5s后重合閘。FSW2一側(cè)有壓,在延時(shí)Ss后合閘。FSW2在3s后閉鎖分閘。ZSW1一側(cè)有壓,在延時(shí)Ss后合閘。ZSW1在3s后閉鎖分閘。YSW3一側(cè)有壓,在延時(shí)Ss后合閘。由于是故障的原因,F(xiàn)B保護(hù)動(dòng)作跳閘,YSW3分閘并閉鎖合閘,F(xiàn)SW2,ZSW1保持合閘。FB在60s后第二次重合閘。YSW3成功隔離故障,隔離故障耗時(shí)約80s。
3結(jié)語(yǔ)
饋線自動(dòng)化用于10kV配網(wǎng)架空線路的技術(shù)有較為完善的理論支持,同時(shí)在實(shí)際操作中也應(yīng)該注意一些具體的細(xì)節(jié),如主干線分段短路器的設(shè)置、饋線出線開關(guān)的安排和故障排除、分段負(fù)荷開關(guān)分閘閉鎖的功能卡其以及對(duì)故障影響的優(yōu)化等等。這些問(wèn)題在電力工作中十分重要,要求技術(shù)人員有良好的理論知識(shí)以及和實(shí)際情況結(jié)合的快速能力,對(duì)饋線自動(dòng)化技術(shù)難題的解決要做到胸有成竹,在心中形成模型和體系,以便更好地完善電力技術(shù)。
作者:李韶英 單位:山西藍(lán)焰煤層氣集團(tuán)有限責(zé)任公司
參考文獻(xiàn):
[1]韓利群.10kV各類中性點(diǎn)接地方式運(yùn)行情況研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2014.
[2]尹惠慧.10kV配網(wǎng)架空線路饋線自動(dòng)化技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(25):142-143.