配电网分界开关与出线保护配合模式的研究

配电网分界开关与出线保护配合模式的研究杨俊指导老师：胡龙耀摘要:配电网的分界开关作用主要是迅速对故障进行定位，并且对其进行隔离，及时的恢复正常区域的供电，以此来减少停电时间以及停电面积。本文主要是对配电线路中分界开关的快速故障隔离技术与变电站10kV出线的配合问题进行分析，对于今后在实际工作中出现的问题具有一定帮助。关键词：配电网分界开关故障隔离技术出线保护StudyonthecoordinationmodeofdistributionnetworkdemarcationswitchandoutletprotectionAbstract:thefunctionofthedistributionnetworkistolocatethefaultquicklyandtoisolatethefault,andtorestorethenormalpowersupplyinatimelymanner,soastoreducetheoutagetimeandarea.Thispaperismainlyonthedistributionlineofthedemarcationswitchoftherapidfaultisolationtechnologyandsubstation10kVlinewiththeanalysisoftheproblem,forthefutureinthepracticalworkoftheproblemsthatappeartohavecertainhelp.Keywords:distributionnetworkdemarcationswitchfaultisolationtechnologyoutletprotection一、引言随着科学技术的不断发展。智能电网的建设有效地促进了电力行业的转型发展。智能电网具有自的功能，能够迅速的找到故障，并且能够迅速的恢复用电，将损失降到最低，这在很大程度上会降低物力人力以及财力的消耗，同时也减少了时间的消耗。提升了经济效益。并且也保证供电的可靠性以及稳定性。而在配电网中引入智能分界开关技术，以此来提升配电线路基础层的自愈能力，提升配电网自愈的快速性。1.1配电网自愈配电网自愈能力主要是指在无人接触的情况下，能够利用先进的监控手段来对配电网的运行状态进行诊断，若是发现了故障，能够迅速对其进行隔离，以此来降低损失保证电网的安全稳定运行。配电网是电力系统的核心部分，其网络布置地域十分宽广、设备数量大，经常会发生一些故障，从而影响到电网的安全可靠性。而配电网自愈的实施与完善，是保证电网运行可靠性的基础。对配电网的分布以及数量进行分析，将每一个开关单元都作为技术载体，在系统子站区域内能够实现故障线路的自愈。并且能够对配备的数据进行分析以及储存，建立一个信息档案，以此来实现分级管理，做到自愈，从而提高对故障的处理效率。对于配电网的自愈来说，主要是为了能够保证用户用电的稳定性，避免产生经济损失。因此，建设智能配电网对用电的稳定性有很重要的意义。二、智能分界开关技术的配电线路自愈方案目前来说配电网实现馈线自动化是未来发展的方向。但是若想真正的实现自动化。那么必须要对配电网的结构进行合理的配置，使其能够具备环网供电的条件。另外各个环网开关以及分界开关的操作。必须具备可靠的性能。另外在环网线路中的各个节点利用断路器，也能够实现自愈。并且要合理的使用断路器开关、负荷开关以及分界开关熔丝组合电器目。2.1智能分界开关特点智能分界开关主要是对用户界内的故障进行精确的定位以及快速隔离，以此来及时的恢复区域供电，降低停电带来的损耗，保证供电的稳定性，同时也可以将检测数据传送至电脑终端，实现负荷远方实时监控。2.2智能分界开关技术实现供电企业的配电线路在运行过程中，具备智能分界开关技术，可以极大程度提高电力运行的安全稳定性，为此，供电企业更好利用和实现智能分界开关技术，这是电力运行安全的重要保障。供电技术部门必须提高技术水平，广泛应用智能型的分界开关，使配电线路运行更为稳定，这样既减少了抢修人员的工作量，又使工作时间减少，同时范围大大缩小，尽可能的维护其它用户正常用电。智能分界开关技术在配电线路中的应用主要发挥着以下几个方面的作用：2.3目动切除单相接地故障单相接地故障是配电线路运行中常见的故障之一，此故障一旦出现，既给维修人员工作增加难度，又会影响电网的安全稳定。但是，将智能分界开关技术应用于配电线路中，可以有效减少或避免接地故障的损害。配电线路运行中出现单相接地故障，分界开关将会检测到故障电流超过了额定值，这时，对于小电流接地系统，那么将会启动延时接地系统，规避瞬间接地给配电线路造成误动作。与此同时，供电技术部门必须提前对零序进行定值设定，而智能分界开关根据定值设定可以实现分闸，进而自动切除接地故障。2.4自动隔离短路故障配电线路在电力运行中，时常出现短路故障，这不仅对配电线路自身有着损害，而且直接影响电网的稳定和用户用电的安全。为此，采用智能分界开关技术以更好解决短路问题。当配电线路发生短路故障时，故障电流经过智能分界复合开关，开关会记录过流信息，并且启用分闸闭锁程序，使短路故障得以有效隔离。简而言之，分界开关可以对过流信息产生记忆，进而启用跳闸程序，由于分界开关对配电线路发挥着隔离处理，所以可以将短路故障影响范围缩到最小。2.5快速查找故障供电企业检修工作人员的工作量相时较大，必须定期对配电网进行检查和维修，由于众多因素的存在，检修人员工作并不一定可以面面俱到，且浪费较多的时间。智能分界复合开关可以对配电线路运行过程进行快速、准确判断，使检修人员在第一时间确定故障位置，以及应该采取的补救措施，将损失降到最低。同时，分界开关控制器可根据需求灵活配置通信模块，开关动作后控制器可选用光纤、无线等通信方式将告警信号上传至主站系统，缩短运行人员故障查找时间。为此，在配电线路运行中，应用智能分界开关技术，可以有效缩短检查故障时间，提高工作人员的工作效率。2.6监控负荷配电线路运行中的负荷量具有一定的域值，负荷过大对于配电线路而言，是一种巨大损害。然而，供电企业工作人员难以对配电线路运行中产生的负荷量进行准确判断，使得负荷数据不够精确，可能会引起不必要的事故和造成不必要的经济损失。为此，采用智能分界复合开关技术，可以实时监控配电线路产生的负荷，并且将检测数据完整上传至电脑终端，为更好地进行设备的维护管理提供参考数据。三、故障处理过程3.1单相接地的故障处理过程(中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统)图示执行步骤1、线路正常供电时，变电站出线开关CB和分界开关K1,K2,K3均处于合位。2、用户2界内发生单相接地故障时，K2检出零序电流趋近全网的零序电流，经延时判定故障性质为永久性后，令K2白动分闸，立即隔离故障。3、对K2而言，其它相邻用户的单相接地故障均属界外故障，K2检出的零序电流比全网的零序电流小得多，K2不会分闸。3.2单相接地的故障处理过程(中性点经小电阻接地系统)图示执行步骤1、线路正常供电时，变电站出线开关CB和分界开关K1,K2,K3均处于合位。2、用户2界内发生单相接地故障时，K2检出零序电流趋近全网的零序电流，K2与变电站保护动作时限配合，先于变电站动作令K2白动分闸，立即切断故障电流，使相邻用户免于停电。3、对K2而言，其它相邻用户的单相接地故障均属界外故障，K2检出的零序电流比全网的零序电流小得多，K2不会分闸。3.3分界负荷开关相间短路故障处理过程图示执行步骤1、线路正常供电时，变电站出线开关CB和分界开关K1,K2,K3均处于合位。2、用户2发生相问短路故障时，变电站出线开关CB跳闸，线路停电。K1,K2,K3均维持在合位。3、K2因侦测并记忆故障电流，在线路失电状态下快速分闸。4、变电站CB重合后，除事故责任点用户2外其他用户全部恢复供电。3.4分界断路器相间故障处理过程图示执行步骤1、线路正常供电时，变电站出线开关CB和分界开关K1,K2,K3均处于合位。2、变电站CB重合后，除事故责任点用户2外其他用户全部恢复供电。3.5分界断路器保护处理方式故障性质及故障点保护处理单相接地故障中性点不接地系统用户界内中性点经沙袋弧线圈接地系统用户界内判定为永久性接地后立即跳闸中性点不接地系统用户界外中性点经消弧线圈接地系统用户界外不动作中性点经小电阻接地系统用户界内先于变电站保护动作跳闸中性点经小电阻接地系统用户界外不动作相间短路故障用户界内分界断路器跳闸，可实现瞬时故障跳闸后一次重合闸用户界外不动作3.5分界负荷开关保护处理方式故障性质及故障点保护处理单相接地故障中性点不接地系统用户界内中性点经沙袋弧线圈接地系统用户界内判定为永久性接地后立即跳闸中性点不接地系统用户界外中性点经消弧线圈接地系统用户界外不动作中性点经小电阻接地系统用户界内先于变电站保护动作跳闸中性点经小电阻接地系统用户界外不动作相间短路故障用户界内电源侧断路器跳闸停电后分界开关跳闸用户界外不动作四、结语用户分界负荷开关适用于中性点经小电阻、消弧线圈、不接地等接地方式下，10kV架空、电缆及架空电缆混合网配电线路用户的T接进线处、分支线上或线路的末端，但在一条线路上用户分界开关不能串联使用。分界开关在使用时，其分闸延时时间必须与变电站保护及重合闸时间相配合，充分保证在变电站出线断路器切除短路故障电流之后才能分断分界开关，而又必须在变电站出线断路器重合之前完成分界开关的全部分闸过程。此外，对于中性点不接地或经消弧线圈接地系统，分界负荷开关控制器零序保护动作延时时间整定值只需躲过瞬时接地故障的判断即可。对于中性点经小电阻接地系统，分界负荷开关控制器零序保护动作延时时间的整定值需考虑与变电站零序保护的时间配合。其整定值既要躲过瞬时接地故障的判断，又要使分界开关先于变电站保护动作而执行分闸。用户分界断路器与用户分界负荷开关的不同在于处理用户区内相间短路故障的不同，能起到将故障的分支线路或用户设备切除，避免停电波及其他分支线的作用，是降低配电网故障率，提高供电可靠性的首选直线智能开关。电力运行的安全稳定性，对我国经济快速发展和人民用电安全发挥着不可取代的作用。由于配电线路自身运行中可能面临众多问题，会直接影响电力运行的安全和造成不必要的经济损失，所以，采取分界开关对配电线路故障进行有效隔离，可以有效提高供电企业配电线路运行的安全和稳定，维护用户的正常用电，对社会生产有着很大的保障。参考文献[1]李天友.智能配电网自愈功能及其效益评价模型研究【D】.华北电力大学，2012.[2]王晶.10kV架空线路馈线自动化系统规划设计综述【J】山东工业技术，2013,15:57.[3]李金英.浅谈电力系统配电自动化及其对故障的处理【J】.成都电子机械高等专科学校学报.2013.04：12-15.[4]潘志远.配电自动化运维.山东国网技术学院.2014.07：73-76.