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摘要:随着人们日益迫切的用电需求及对供电可靠性更高的要求,赋予了我们对线路供电过程中可靠性和故障处置效率更深的内涵,而10kV线路作为配电网架结构中重要的一环,将配电自动化断路器应用在10kV线路中,将可以实现监视配网运行、及时发现异常、及时隔离故障实现快速复电。可以从根本上提升配电网的可靠性、安全性和连续性,满足人们生活生产用电的最大需求。
关键词:配电自动化断路器;线路故障;效率 一、10kV配网故障查找及隔离存在的问题。
在楚雄的配电系统中,10kV线路故障是频次最高且造成停电面积较大的常见故障。配网线路故障主要为:单相接地、两相接地、两相及三相短路或断线。而日常在故障点的隔离、定位这两个方面,呈现出了时间相对较长的趋势,对于故障的有效隔离和对故障定位花费时间往往较长,但是故障的抢修时间和复电操作时间是相对较少的。经多次总结分析可以发现:在对故障的查找、处置方面,浪费了许多时间、人力、物力,在故障发生的第一时间没有确定故障范围,这样就耽误了相对较长的时间来进行排查,调度员通知到相关的运维抢修人员,对于故障的隔离也不能进行自动的分析隔离,延长了故障处理的时间,给人们的生产生活带来了很大的不便利之处。在对10kv线路进行故障处置过程当中,需要各方面有效地配合,其中包括查线人员与调度之间的信息传递、查线人员之间的相互配合等多个方面,其中最主要的是在没有明确故障点的情况下,对故障进行有效地隔离和对故障位置进行有效的精确定位,在这个过程当中,需要运维人员通过各种技术手段逐步排查线路故障,实现对供电线路中的故障进行有效地隔离,而有时需要满山偏野的对线路一遍,才能确定隔离故障,极大的费时费力。而配电自动化断路器投入使用以后,就使得调度员多了一双发现故障点的慧眼,通过断路器各级之间的配合及对告警信息的监控,可以迅速确定故障点,通过遥控操作缩
短故障范围,对故障点有效的隔离,亦可为运维人员提供指导意见或协助操作,减轻运维负担。由此可见,配电自动化断路器不仅给人们生活带来了便利,而且也可以使工作人员精准处理故障,缩短了处理故障的时间。
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楚雄配电自动化断路器模式简介
楚雄电网的配电自动化断路器主要有三种工作模式:分别为过流保护模式、逻辑(分段)模式、联络模式。
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过流保护模式
过流保护模式一般包含:三段过流、两段零序电流过流、重合闸、常规保护,主要用于分支线。
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三段过流保护:过流Ⅰ段、过流Ⅱ段、过流III段。
1.2两段零序电流过流保护:零序过流Ⅰ段、零序过流Ⅱ段。零序过流Ⅰ段取一次值40A,投0.1s跳闸。
1.3重合闸
重合闸必须在充电完成后投入,线路在正常运行状态(开关合位),无闭锁重合信号时,经充电时间(默认15秒,可设置)后充电完成。
1.4过流加速功能
具备独立的过流加速保护,可选择使用重合闸过流后加速或重合闸零流后加速。
三段过流保护、两段零序电流过流保护、重合闸、过流加速保护都有自己独立的软压板、配置及定值,三段过流保护、两段零序电流过流保护、重合闸采用统一的硬压板,方便全体保护功能的投/退。
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逻辑(分段)模式
逻辑(分段)模式包含:失电分闸、得电合闸,一般用于主干线或大分支线上。
2.1失电分闸:具有失电后延时分闸功能,开关在合位、双侧失压、无流,失电延时时间到,控制开关分闸。(Z时限,7s)
2.1得电合闸:具有得电延时(X时限,首台断路器32s,其他8s)后合闸功能,开关在分位、一侧得压、一侧无压,得电延时时间到,控制开关合闸。
1. 联络模式
联络模式用于自愈环网的联络点,断路器双侧有压闭锁合闸,一侧无压时合闸,默认均不投。
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配电自动化断路器在日常工作中的运用。
1、主干线路故障:
如图在K1点发生故障时,变电站CB保护跳闸,主干线上G01、G02、G03断路器经7s(Z时限)后失电分闸,变电站CB重合闸动作(8s),变电站CB重合闸20s充电完成,G01断路器得电合闸(X1时限=32s,大于变电站10kV出线断路器储能时间+重合闸充电时间),G02断路器经8s得电合闸(X2,3,4...= 8s),变电站CB保护跳闸,G02断路器经0.1s分闸并闭锁合闸(Y时限闭锁),G03断路器脉冲残压闭锁合闸,G01断路器经7s失电分闸,变电站CB重合闸,变电站CB重合闸充电完成,G01断路器得电合闸,G02断路器闭锁得电合闸,G03断路器脉冲残压闭锁合闸,隔离K1故障点段路器,G02前段故障自愈。G03断路器后段线路如有电源点,则可以通过遥控合上(人工操作)电源点后,实现G03断路器后段线路复电。若故障点发生断线或接地,则G03断路器合道零压分闸闭锁合闸,G03断路器电源侧反向闭锁合闸,既可迅速隔离故障,可通过遥控其他联络点断路器使非故障段线路的快速复电,并可以为现场现场查线人员提供指导意见。配电自动化的投入使用极大的提高了线路故障隔离效率,并对故障位置进行有效的精确定位,极大的缩短了处理故障的时间及停电时间,为供电可靠性和故障查找效率提供保障。
2、支线线路故障。
支线线路断路器一般投入保护工作模式。若线路发生短路故障,则配电自动化断路器将上报A/B/C相间短路故障,断路器经过0.1S分闸,故障动作与普通断路器相同。而随着配电自动化断路器的运用,使线路在正常运行状态(开关合位)变为异常状态(断路器分闸),断路器无闭锁重合信号时,经充电时间(默认15秒)后,充电完成配电自动化断路器重合闸的投入,使断路器合闸。通过配电自动化断路器这一动作,就能够将许多日常的瞬时故障导致支线线路跳闸问题解决,日常普通断路器跳闸后通常因站端不能及时监测到,需等到客户拨打电话反应情况后,运维人员去到现场查看处置则需要消耗大量的精力,而用户的停电时间也比较长。配电自动化断路器将充分减少了线路运维人员的工作量,也确保了用户供电的可靠性。若断路器重合闸动作不成功或上报合道零压分闸闭锁合闸,调度台也能及时通知运维人员相关情况,为确定故障点及类型提供指导意见,极大的方便现场故障查找,为快速复电提供了有力保障。
3、母线电压异常。若因线路接地导致母线电压异常,按照检跳原则,可遥控操作配电自动化断路器使用“二分法”隔离接地故障点后,逐步开展试送,缩小故障范围;也可先断开日常故障率较高、较长且负荷较轻的分支线路,逐步缩小故障范围。需要注意的是在母线接地时,故障指示器及配电自动化断路器均会告警,凡有零序电流流过,所有的设备均发接地故障告警,会对接地线路的判断造成一定的干扰。所以在使用配电自动化断路器处理接地故障时,应先联系运维部门,确认是线路否有紧急情况及重要保供电用户,确保处理接地故障效率及安全性。在利用配电自动化系统过程中,需要充分利用好配电自动化的监视信息及报文,要及时将相关信息告知运维人员,并提出相应的导致意见,这样才有利于运维人员对于对故障的查找定位,也能通过相关告警信号的分析,及时发现线路异常,并进行处理,消除故障隐患,从而杜绝故障的发生。
4、其他紧急情况。站端断路器重合不成功时,亦可以采用配电自动化断路器配合操作快速复电,以楚雄电网为例,断路器蓄电池能维持在18分钟左右,在这段时间内内可以操作断开线路上的大分支及部分干线线路,保住重要负荷部分,试送逐步恢复供电,极大的减少了运维人员现场操作耗时较长的问题,在为运维人员减负的同时还极大的保证了供电的可靠性和故障复电的效率。在发生林区火情、突发自然灾害、及外力破坏等情况时,在确认故障地点后,通过遥控操作迅速隔离故障,防止事故进一步扩大或发生社会人员触电事件,确保配网的安全稳定运行。
结语
配电网自动化的运用能够在10kV线路的故障处理过程中有效提升故障处理的及时性,从而有效的缩短停电时间,确保了人们的用电需求。除此之外,配电自动化系统还可以可以帮助运维人员及时、精准地排查故障位置,减轻运维负担及操作风险,进而全面提升抢修效率,实现了电力的及时恢复,提高了供电的可靠性,使用户停电的范围和频率有效的降低。
参考文献
[1]《云南电网公司10kV柱上断路器自动化成套设备操作手册》2019(06).
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