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架空线路自动化的实现与柱上开关选型

架空线路自动化的实现与柱上开关选型

点击数:7669 次   录入时间:03-04 11:55:02   整理:http://www.55dianzi.com   电工技术

  步骤1:永久性故障的判别时间约3-5秒。对于架空线路,故障发生后,经过变电站的保护动作及自动重合装置的重合,若一次重合失败,则确认线路发生永久性故障;对于电缆线路,若重合失败(如果配置自动重合装置),则表明故障发生在主干线上(如前所述,分支线故障,在重合前完成故障隔离,将重合成功)。一次重合失败后,系统DA功能启动,检测到故障电流的FTU开始主动上传故障信息。 
  步骤2:子站的故障信息的收集时间,指子站收齐所有FTU的故障信息,包括变电站内的保护动作信息和出线开关跳闸信息的时间。如果采用子站直接采集变电站的保护动作信息和出线开关跳闸信息,则故障信息的收集时间为5-10秒;如果变电站内信息由RTU转发则一般为10-15秒(不同厂家的产品稍有差异)。

 步骤3:子站的故障定位时间约1秒。 
  步骤4:子站执行故障隔离时间2-6秒。通常情况下隔离每个开关时间小于2秒,隔离开关数通常为1-3个。 
  步骤5:主站收到子站隔离报文,启动故障恢复,进行过负荷效验,计算网损,确定最佳恢复供电方案共用时间为4-5秒。 
  步骤6:主站执行故障恢复时间2-6秒。通常情况下恢复每个开关时间小于3秒,恢复开关数通常为1-3个。 
  3 DA 模拟预演功能 
  系统的DA模块具有实际运行和模拟预演两种模式。在预演模式下,系统可模拟配电网络在典型负荷下,各种运行方式时,发生各种故障,系统处理过程和恢复方案。动态显示全过程,如潮流分布、开关操作、失电线路等。各种故障的恢复方案保存在专门的‘方案知识库‘中。演示中,调度员可人工修改恢复方案,并将其保存在‘方案知识库‘中。因此,预演模式,一方面可供调度员训练、学习DA功能的处理。另一方面,可供调度员人工修改恢复方案库。当系统恢复方案较复杂,为了减少故障处理时间,系统首先从方案库中查找相应故障的处理方法,如果该方案已存在则不必进行复杂计算。如果不存在,则由人工手动恢复。 
  4 配电自动化系统DA功能的几个特点 
  (1)本故障诊断、隔离与恢复的功能适于开环运行的各种配网网架结构,用户扩充或修改网络结构后,其功能不受影响。 
  (2)故障隔离是在变电站内的10KV出线断路器跳开以后才进行的,因此,本方案完全支持负荷开关。 
  (3)开关拒动的处理方法。当故障隔离时,如果遇到开关拒动,系统将自动扩大隔离范围,跳开上一级开关,直至隔离成功。如图3中,如果开关K5拒动,系统将自动开关K3,仍可达到同样隔离效果。当故障恢复时,如果有多种恢复方案,系统首先按照安全、经济的原则,确定一种最佳方案。但是,如果用于恢复的联络开关拒动,同样,系统将自动执行次佳的恢复方案。如果,系统仅有一种恢复方案,并且联络开关拒动,则系统将在调度员界面上给予告警提示,同时指出拒动的开关。 
  (4)当配电网络非常复杂,恢复方案较多时,如果故障发生后,才进行计算分析,确定最佳恢复方案,将导致恢复时间过长。为了缩短恢复时间,系统采用一种‘恢复方案热备用‘的方法。这就是,在未发生事故时,在研究模式下,系统自动计算出所有可能发生故障的情况的恢复方案,将其存储在‘方案知识库’中,作为‘热备用’。一旦,发生故障,系统自动从‘方案知识库’中调出备用方案,然后仅进行安全效验,从而大大缩短了恢复时间。开关变位事项将自动启动恢复方案的计算,自动更新作为热备用的‘方案知识库’。 
  (5)故障恢复分全自动和半自动恢复两种方式:全自动方式就是故障恢复自动由主站完成;半自动方式就是系统自动形成故障恢复方案,并显示于MMI界面上,由调度员确认后,手动执行故障恢复方案。同时系统支持先经过方案预演后,再由调度员确认,执行方案。 
  (6)系统的故障诊断、隔离与恢复提供实时运行和模拟预演功能。在实时模式下,系统根据电网运行的拓扑状态自动完成开关设备的操作,达到故障的诊断与隔离,并提出可实施的恢复方案;在研究模式下,可人为设置假想故障,系统自动演示故障的处理过程,包括故障定位、隔离过程及主站的恢复策略的预演等。 
  (7)未来城区配电自动化系统中,主站和子站的网络拓扑结构描述应完全相同,只不过主站中存储着的是整个网络的拓扑,子站则存储着所辖区域局部网络的拓扑。故障隔离算法也完全相同。当故障区域超出单一子站所辖区域时,则直接由主站协调各子站进行故障隔离。因此,当属于同一环网的各配电网络的中各段线路在通讯上无法全部隶属于同一子站时,通过主站同样仍可完成故障隔离与恢复。 
  5 馈线自动化对柱上开关的技术要求 
  要实现架空配电网络自动化,所选用的柱上开关及配套的FTU应满足以下要求: 
  (1)高可靠性。在厦门这种湿度大、地处亚热带的海岛城市,最好采用真空开关管灭弧以提高分断能力,SF6气体解决相间绝缘,缩小体积。因为零表压,密封问题相对容易解决。由于真空负荷开关管和断路器开关管价格差不多,其他结构也相差无几,所以真空负荷开关可以用真空断路器代替。操动机构应当密封,以解决机构锈蚀出现误动、拒动现象。永磁机构就其原理而言由于元件数少,可靠性很高。但要注意到其本质上还是电磁操动机构,瞬时功率大及机械特性控制是其难点,启动电容以及电子控制线路的寿命、温度特性及可靠性是操动机构总体可靠性的瓶颈,应加以高度重视,这些问题若能解决永磁机构应为首选机构。弹簧机构若能解决密封问题,近期将成为一个适宜于柱上的操动机构。 
  (2)与FTU 配套后具有故障检测与识别功能、测量与控制功能、通讯功能和远程维护功能。测量和控制所需要的CT、CVT(PT)应尽量内置于负荷开关或断路器内。 
  (3)具备电动操作功能。 
  总之,城区配电网是一个电缆和架空线混合的网络。虽然从线路总长度上统计缆化率已达50%以上,但真正能独立构成电缆网络的并不多。柱上开关是实现配电网自动化的重要设备,需慎重选择开关的型号和生产厂家。

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