典型的配电自动化故障恢复模式探讨

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摘要：配电自动化是将现代计算机技术等完美结合在一起的综合信息管理系统，在系统运行的过程中最为典型的故障主要分为三个类型，即重合器的故障处理模式、系统保护的故障处理模式和主站监控的故障处理，为了提升电能的可靠性和电能的质量，就应该建立一个典型的自动化故障恢复模式。

关键词：配电自动化；故障恢复模式；重合器；系统保护；主站监控 文献标识码：A

中图分类号：TM727 文章编号：1009-2374（2015）29-0125-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.063

1 配电自动化概述

配电自动化早在20世纪90年代被人们所提出，但是截至目前，行业之间仍然没有对配电网络自动化的定义有一个标准的诠释，配电网络系统是集合了计算机技术、电子技术、网络技术和通信技术的综合应用系统，让计算机和电力设备能够完美地进行结合，从而实现对配电网络在任何状态下进行监控和保护，并且将监控和保护的结果准确地展示给供电部门的工作人员，由相关的技术人员根据其具体的情况进行调整，不断提升供电

质量。

配电自动化系统中主要分为四个层次，分别是配电管理自动化、变电站自动化、用户自动化和馈线自动化，其中馈线自动化是提升供电质量和可靠性最有效的手段之一。配电网络自动化的实现对于社会的进步、经济的发展等均有着非常显著的意义，其作用主要体现在以下三个方面：（1）它能够保证电力用户用电的安全性和可靠性等，在配电网络处于正常状态下时，自动化系统能够将其运行方式进行优化处理，配电网络的自动化能够保证用户电能的可靠性，与此同时还能够确保用户用电的时效性；（2）能够显著提升电能的质量，能够充分满足现代一些高端用电器和高科技设备电能需求；（3）自动化还能有效降低电力线路的损耗情况，降低维修保养的费用，提升供电企业的经济效益。

2 配电网络自动化在电路故障中的作用

主要的功能包括以下六个方面：（1）能够对故障线路进行准确的定位，帮助工作人员快速地进行故障的排查和维修，实现故障线路的快速恢复，降低由于电路故障对于经济等造成的损失程度，同时提升电能供应的可靠性；（2）通过实时监控系统，对每条线路上的电能负荷情况进行检测，准确掌握其运行的情况，尽可能早地发现存在的问题，快速地消除可能导致故障的安全隐患，有效地预防电力故障的发生，使得配电网络的运行更加安全；（3）检测每条线路的电压情况，对于电压出现异常的电路，立即调整电压至正确的范围，确保电压的质量；（4）检测系统的主要功能是及时发现用户计量的故障情况，预防和阻止有盗窃国家电力资源的行为发生；（5）通过自动化系统能够时刻确保线路运行的状态为最佳；（6）能够完全实现用户自己的自动化用电管理操作。

3 故障恢复模式

我国的配电网络自动化的起步相对较晚，因此其中存在很多缺陷，最明显的特点是自动化系统比较复杂，会设置没有接地的中性点；如果是单相接地设计时，只能实现在一定的时间段内进行供电，再加上国内目前的配电网络自动化的传输功率较低，所以还不能完全达到预期的自动化管理要求。国内在配电自动化故障恢复模式中主要有三种模式：（1）主站监控恢复模式；（2）重合器恢复模式；（3）系统保护的恢复模式。

3.1 主站监控的故障恢复模式

该种模式中，需要在各个开关上安装馈线终端单元，如果电路发生故障，监控系统能够将发生故障前、发生故障时的情况进行详细的反映，这些重要的反馈信息对于故障的排查和处理的帮助非常大。主站监控恢复模式的核心是馈线故障处理方式的集中控制，在故障发生的瞬间便能够进行切除，故障处理完成之后立即恢复供电，使得供电的安全性和可靠性得到保证。

3.2 重合器故障恢复模式

重合器是根据线路关合时的故障发生时间来判断故障的，在发生故障时断路器会按照其顺序进行合闸操作，当故障点再次闭合时断路器便会再次跳开，与此同时故障点两侧线路断路器会将故障段进行锁定和断开，这样就能够驱使电能再次供应成功；如果整个配电系统发生故障，那么重合器和分段器通过系列的动作配合就能够完成对线路故障的判断和隔离操作，同时还能在最短的时间内完成电路的恢复，在整个故障的恢复过程中完全不用主站系统以及通讯设备的介入。

在使用重合器故障恢复模式时，根据其对于故障判断原理的区别可以将其分成两种类型：（1）馈线重合器和“电压―时间”型分段器之间的配合：该种配合方式需要对每个开关的电流检测时间和合闸时间进行设置。由于开关在检测到系统的电压信号之后一般还会出现短暂的延时然后才能完成合闸操作；在合闸动作完成之后同样会出现短暂的延时，开关才能够检测系统的电流，如果检测到电流信号，开关上提前设置的电路故障标志会出现提示，从而瞬间完成故障的隔离操作，若开关未检测到电流信号，表明该开关的辖区中没有发生电路故障。（2）馈线重合器和过流脉冲计数型分段器间的配合，首先将每台开关的重合次数提前进行设定，在实际的运行过程中如果开关的重合次数已经达到了预定值，与此同时开关处于分闸的状态，那么电路故障会立即被隔离。

该两种方法都是使用分段器和重合器进行配合的方法，使用该种配合方式最为明显的特点是系统的结构非常简单，因此在基础工程建设上所耗费的资金较少，所有的设备都是自身拥有的，所以不会发生电源难题的情况；主要的缺点是单相接地时不能提供辅助类的信息。

3.3 基于系统保护的故障恢复模式

系统保护的故障处理模式优势非常明显，该种模式能够以最快的时间将故障进行处理，使得供电系统的可靠性得到保障；系统保护能够将线路故障隔离在该区域内，不会对其他区域的电路产生影响。为了能够提升系统性能指标，将系统的停电时间尽量缩短，这样能够显著降低配电主站的负荷量，在配电自动化系统中实行分级方法，可以另行建立一个子站的系统。

4 实例分析

重合器+分段器+熔断器构成的故障恢复系统，在实际应用过程中，熔断器一直是被当成保护装置使用的，对于单电源辐射网我们在改造时则使用的是将分段器、重合器和熔断器联合使用的方法，电路图如图1所示：

图1 单电源辐射型网络故障恢复系统

图1为单电源辐射型网络，其中QR1和QR2都是重合器，前者的操作系统是2快2慢，后者的操作系统是2快1慢；QS代表的是分段器，使用的是3次计数后闭锁的程序，熔断器则是FU1-3，线路1-2、2-3的故障都是由重合器1进行切除，除此之外则都是由重合器2和熔断器相互配合处理。对于由重合器负荷一侧的线路中发生电路故障，若故障为瞬时性那么重合器能够立即做出反应进行切除；如果是永久性故障，且该故障位置在熔断器的保护范围之内，那么熔断器肯定会由于电流的冲击而断开完成对电路的保护。

5 结语

本文所介绍的几种配电自动化故障自动恢复模式的优缺点都非常明显，同样也都存在很多缺陷，相比较而言，系统保护故障恢复模式是比较完善的，该种方法能够完成下方电路的保护功能，系统对于电路故障的敏感度、反应速度等都比较快，促使配电网络自动化更加趋于统一化和智能化。随着人们对于电能需求量越来越大，在生产过程中电能的稳定和可靠性一直是社会比较关注的问题，希望在供电单位能够在配电网络自动化方面不断进行加强研究和优化的力度，为社会的发展和经济的进步做出贡献。

参考文献

[1] 沈伊|.环网箱变配电自动化系统的故障模拟试验[J].电力与能源，2013，（6）.

作者简介：诸怀敏（1985-），女，江苏淮安人，供职于江苏省淮安工业中等专业学校，中教二级职称，研究方向：电子。