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新型配电线路的自动化模式探讨

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摘要:当前为了快速的、有选择性的解决和恢复配电线路中出现的故障,在缩小停电面积的同时,尽可能的减少停电时间,需要我们结合当前配电线路的运行现状,来研究出一种全新的配电话自动化系统。这种系统其内部是由断路器以及相应的无通道保护还有备用电源等三个部分所组成。在当配电线路发生相应的故障之后,其两端断路器会在无通道保护之下进行动作跳闸,并及时切除发生故障的部分;而与此同时,没有发生故障的区域,在失去电源之后会在备用电源自动控制之下,恢复其余区域的正常供电。本文结合在配电线路中出现的故障,对新型配电自动化模式进行详细的探究与讨论。

关键词:故障区域;配电线路;断路器;恢复;自动化系统;

中图分类号:TM421文献标识码: A

配电线路作为现阶段配电系统中的有机组成部分,有着非常重要的作用。而线路自动化主要是指运行中的配电电路在发生故障之后,系统进行自动检测并对发生事故的区域进行及时切除和隔离,并采取相关措施来对没有发生故障的区域进行正常供电的一种专业技术。但是长久以来,因缺乏足够的重视,再加上受到经济以及技术条件的制约,导致配电线路运行中的自动化水平较低,无法确保用户供电的稳定以及可靠性。所以这就要求我们需要不断的采取相关措施和手段来切实实现配电线路的自动化模式

1. 当前配电线路运行中自动化模式存在的问题与不足

1.1 在现阶段配电线路运行过程中,除去线路出口安设了相应的断路器之外,其他区域并没有安设相应的断路器,因而无法及时的对短路电流进行有效切断。再加上缺少负荷开关,所以很容易造成配电线路在发生故障之后,其余非故障区域电流也会被切断等问题。

1.2 仅仅是在配电线路运行中的出口安设相应的电流速断保护器,因此致使配电线路在发生故障之后,势必会产生盲目动作,进而使得整条线路被切断,缺少了选择性。

1.3 以往使用的配电线路,其自动化模式相对比较复杂,内部结构也过于庞大,因此导致其稳定性以及可靠性较低。

2. 新型配电线路自动化模式

结合上述所说的问题,要求我们在现阶段选用的自动化模式,应满足以下一些要求:完成就地保护、方便就地控制、能进行就地跳闸。此外在新型配电线路运作过程中,其自动化模式还需要:

2.1 在配电线路的所有干线当中,需要在所有的分段开关位置处安设相应的断路器。

2.2 在进行继电保护时一定要确保有选择性,同时要确保无通道。

2.3 所备用的电源在配电线路发生故障之后可以随时随地的自动投入使用。

为了在配电线路运行过程中,实现其相应的自动化模式需要我们在其所有干线的分段位置处安置相应的断路器,但需要注意不得使用相应的负荷开关,并确保使用断路器的每条个干线都拥有一定的切断短路电流的功能。应该说,现阶段所使用的断路器同负荷开关相对比,两者之间的价格差距并不明显。所以单从经济的角度来看,这些都是电力用户所能够接受的。但是如果将负荷开关换成断路器的话,其整体所呈现出的优势会更为明显- 那就是让整个系统的操作更为灵活方便,而且在发生故障之后,并不需要让整条线路全部停电。

此外,选择一个合适的继电保护是完成上述所讲的一个重要前提以及保证,同时也是整个系统运行过程中所需要解决和处理的一个关键问题。以往三段式电流保护以及距离保护,因运行的配电线路较短,所以经常导致其配合性能较差等问题;另外方向过电流如果其靠近使用电源端的保护动作过长,那么当配电线路不断增多时,其所产生的动作时间往往也无法让用户能够欣然接受;与此同时,在以往高压电网中表现相当不错的差动保护,却在现阶段配电线路的应用中遇到了一些苦难。这主要是因为配电线路中存在着诸多分线以及支线,但由于这些线路所产生的分支电流是不断变化的,而且它在运行中需要一定通道;此外方向式的线路纵联保护也面临着相似的问题。一般来说,无通道保护主要是以一种方向电流作为相应的保护基础,并加速保护结构的构成,因此它们往往不需要通道仍然反应速度较快,同时具有很好的选择性,进而使其成为现阶段配电线路运行过程中自动化系统相对较为理想的一个重要选择。

备用电源的自动应用是线路运行过程中,实现区域自动检测、故障切除以及隔离,还有非故障区域内部的正常恢复供电的关键环节。一般来讲,当配电线路发生故障被切除以及隔离之后,其相应的辐射状态回去导致非故障区域内的配电线路丧失相应的电源,所以这时候就需要我们提供必需的备用电源。为了能够完成这一个目的,往往需要我们在配电线路运行过程中选择使用现代较为先进的电源自动启用技术,与此同时,还需要对继电保护进行选择和改进,使其能够不断的符合和满足配电系统发生的变化。而新型的配电线路其自动化系统大都是由断路器以及线路的自动保护还有备用电源等三个部分共同组成,这三者之间相互配

合、相互适应,缺一不可。

3. 新型配电线路自动化系统当中的继电保护配置

对双电源配电线进行相应的无通道保护在现阶段的配电线路运行过程中,其无通道保护结构以及接线方式往往具有不同的结构以及构成原理,本文就以双源供电线路中的无通道保护作例子来进行详细说明。其原理是:线路运行过程中,对于相应的配电线路区域,依据阶梯型并配合既定原则来对整定方向实施一定的过电保护。并将发生保护动作时间较短的一端先启动;而另外一段动作时限较长的则需要在进行开关动作的同时,进行本端开关跳闸。对当前方向电流中的继电保护器所判定的动作依据就是:

(1)当相电流值Iphase 高于既定整定值Iset 时,要将方向电流中的继电保护器进行启动

(2)方向电流中的继电保护器发生动作时,其时限值t 应达到既定的整定动作时限值tset。

对线路端中的断路器进行动作时,其相应的见成册依据主要是:

(1)本段方向上有电流发生启动,并满足公式;

(2)所产生的故障并不是对称故障。

其中这里所指的I1 以及I2 还有Io 分别为正序电流分量以及负序电流分量以及零序电流分量。而当这其中的负序分量以及零序分量之间的总和同相应正序分量之比超过既定值时,那么线路中所发生的故障应为不对称故障。另外在发生不对成故障之后,其负序分量同零序分量之间的总和与正序分量之比相对较大。而对于那种相间不接地故障,其相应的理论值应为I;接地故障其理论值则为2;在当故障全部清除之后,就会出现三相对称。但是考虑到现阶段系统在正常运行的情况之下会出现负荷不对称的情况,因此可以将定值设定在0.3- 0.4 之间。3)本线路端相对健全的相电流在发生故障之后,很容易在断路器发生动作之后发生相应的突变。所以为了有效的避免断路器在发生保护动作之后,产生相应的保护误动作,那么就需要在检测过程中,增加对线路特征的检测。此外在考虑到当前断路器发生保护

动作以及断路器动作的相应时间,应在特定时间段内设定一个0.1s的时间窗。以切实做好配电线路运作过程中,继电保护配置工作。

总结:

新型的配电线路自动化系统主要包括断路器以及无通道保护还有备用电源投入等三个部分组成。它对配电线路运行过程中发生故障的区域能够实施快速有效的切除、隔离以及恢复,并在进一步控制停电面积的同时,尽可能的缩小停电时间。因此这就要求我们在配电线路运行过程中做好对自动化系统的应用工作。

参考文献:

[1]董新洲, 新型配电线路自动化模式[J]. 电力系统及其自动化学报. 2007

[2]万新俊. 浅谈配电线路的自我保护[J]. 科技致富向导. 2009

[3] 瞿铅. 配电线路保护技术之我见[J]. 中国新技术新产品. 2009

[4] 罗澍滋. 线路故障自动检测断路器[J]. 油气田地面工程. 1986