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智能馈线自动化就地控制系统 国内自主产权无通信阻抗型控制模式简介(1)

1 馈线自动化发展概况
目前未实现馈线自动化的线路,当线路发生短路故障时,变电站出线开关速断保护动作跳闸,切断短路电流,而后重合闸继电器动作,使出线开关合闸。若瞬时短路,重合成功,恢复供电;若永久短路,出线开关速断保护又动作,又使出线开关跳闸,但重合闸继电器不再动作,而使全线停电,供电可靠性差,且对线路断线、接地故障,不作处理。实现馈线自动化的线路,在线路上安装分段开关,环网再装联络开关,把线路分成几个区段。发生故障(短路、断线、接地)时,只可能发生在一个区段,此时,使故障区段两侧开关跳闸,并使非故障区段恢复供电,因而故障时只停故障区段,从而大大提高供电可靠性。
要实现馈线自动化,用继电保护来解决是不行的,因为出线开关装有速断保护,0秒动作,必须采用特殊方法。所以1960年美国推出电流型控制模式,1965年日本推出电压型控制模式,这是两套无通信就地控制模式,但这两套模式存在不少缺点。1985年随着通信系统的发展,美英等国推出了有通信配网自动化系统。
专利发明人,自2000年11月至今,从事就地控制系统研究,终于取得了成果。申请了一项发明专利:《配网短路故障及非故障区段恢复供电方法》(公开号:CN101534001A),用来处理短路故障;利用发明人专利外特有技术,处理断线、接地故障。根据作用原理,将这套装置取名为阻抗型控制模式馈线自动化系统(以下简称发明装置)。这是就地控制系统中的第三种模式,国外是没有的,国内是第一种自主产权的控制模式,从而为就地控制系统开辟了新模式。


2 目前就地控制模式存在的问题
美国、日本就地控制模式,存在不少问题:
(1)美国电流型控制模式,处理短路故障时,短路电流冲击次数多达5~6次,对配网自动化安全运行不利。
(2)开关动作频繁,约11~15次。
(3)故障区段隔离约30秒,恢复供电约60秒,时间太长。
(4)短路故障处理时,多次停送电。
(5)需用重合器。
(6)重合器继电保护与出线开关继电保护相配合,难度大,只能用重合器保护。
(7)不能寻找断线故障。
(8)难以寻找中性点不接地系统的接地故障。
(9)电流型控制模式,只能将线路分成三个区段;电压型控制模式超过四个区段,故障隔离、恢复供电时间更长。


3 阻抗型控制模式的优点
(1)消除瞬时短路。
(2)永久短路时,切断短路电流2次,同于目前事故处理。
(3)短路故障区段隔离、非短路区段恢复供电快速,只需几秒。
(4)出线开关二次重合所检测的阻抗,在误差达50%以内时,仍可正确处理短路故障。
(5)无电流开断短路故障区段开关,因此开关可用负荷开关、环网开关。
(6)短路故障检测及非故障区段恢复供电,时限可调,分段开关动作时限可调,分段开关时限级差可调,二次重合时间可调,从而确保无电流开断短路故障区段开关,确保非故障区段恢复供电。
(7)短路故障区段另一侧开关,永久短路时,残压开断闭锁,另一电源恢复供电时,永久短路区段开关已被断开。
(8)残压开断失效(几率极少),有补救措施。
(9)开关不频繁动作,只动作必要的开关。
(10)短路故障处理时,不多次停送电。
(11)不用重合器,解决了出线开关继电保护与重合器继电保护配合难的问题。
(12)不用调整出线开关继电保护,保持继电保护的完整性、可靠性。
(13)利用发明人专利外特有技术,处理断线故障。
(14)利用发明人专利外特有技术,处理中性点不接地系统的接地故障。
(15)分支线可装设发明装置。
(16)线路分区段方便,不受分区段三个或四个限制。


4 阻抗型控制模式功能
(1)开关检测:
出线开关、分段开关、支线开关及联络开关,均检测并储存下列参数:电气运行参数,如电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电量等;安全监控(SCADA)数据;状态量数据;保护动作及故障信息。
(2)事故追忆:
凡发生短路、过负荷、断线、接地等故障,进行事故追忆。
(3)故障录波:
凡发生短路、过负荷、断线、接地等故障,进行故障录波。
(4)事件顺序记录(SOE):
凡故障处理单元动作、开关变位,均作为事件顺序记录。记录故障信息,动作时间;如系人工操作,记录操作人员代码。
(5)故障处理:
a.短路故障:
利用本人发明专利来检测配网短路故障,凡短路阻抗最小处,即短路故障点。由于永久短路,出线开关继电保护动作跳闸,切断短路电流,此时短路区段开关无电流跳闸,另一侧开关残压开断闭锁,隔离了短路区段。然后出线开关按本发明装置检出的短路阻抗,按一定时限二次重合,恢复对非短路故障区段的供电。若环网,联络开关一侧失电,自动合闸,由另一电源对短路故障线路的非故障区段恢复供电。
b.断线故障:
一相断线,两相运行,易损坏电气设备;若架空线,掉到地上,高压带电,有可能危及人身安全。架空线用了绝缘导线后,单相断线故障有所增加。断线时,电流、电压、功率等均有变化,利用这些变化,2秒内使断线区段开关跳闸,并使非断线区段恢复供电。

来源:江苏炬荣环保建材有限公司
北极星投稿热线:陈女士 13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
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