城市配网故障快速隔离系统

荆门供电公司 万平畅

城市配网随电力负荷增涨及可靠性要求，网络架构日益复杂，互联互供多，分段多，分支多，线路任何一点发生故障跳闸造成的停电范围大，且故障查找受地理条件、交通路况等因素制约，人员集结，工器具调动无法快速到位，如此局面与上级部门对故障抢修速度的要求的差距会日益加大。

1.配网故障快速隔离系统实施的必要性

配网自动化改造项目正处于试点阶段，投资大，设备改造力度大，需要经历的一个漫长的过程才能实现，荆门作为湖北省的一个中等城市，在近几年未能争取到配网自动化试点项目，而故障抢修速度的指标的提升、优质服务的高要求却不容再等待，故障人工查找和判断，已严重落后，必须在现有基础上实现配网自动化，实现配网故障的快速隔离，快速复电。方案一：采用继电保护实现故障快速切除。荆门城市现有10kV线路柱上开关大部分采用了无保护装置的柱上开关，若采用与变电站开关的分级配合，因开关动作时间小于120ms，只能采用用户开关（0s速断）与变电站出线开关（0.2～0.25s延时速断）的两级时间配合，时间无法配合，就不能满足继电保护选择性要求，投资过大且可靠性不高。此方案不可行。方案二：扩充抢修队伍，实现“人海战术”。因供电区域过大，抢修队伍受交通路况、车辆状况等条件影响也不能迅速到达故障现场，此方案不可行。荆门城市配网现有的柱上开关可实现电动分合，且每条分支线路均安装了带短信功能的故障指示仪，能够利用现有条件进行小投资的改造，达到可行效果实现故障区域的及时隔离，非故障区域快速复电，提高可靠性，提升供电企业的优质服务水平。

2.配网故障快速隔离系统的主要构思

利用现有的配网网络基础、具备电动分合的柱上开关和无线通信技术相结合开发一套故障查找、判断、故障快速隔离的智能化系统。代替人为判断和操作，实现智能判断和远程控制。系统分三大部分，开关控制部分、故障寻址部分和指挥监控部分。该系统与调度系统实现通信，故障寻址设备通过GSM无线通信与后台指挥系统进行通信，指挥控制中心进行决策判断通过GSM无线通信下发控制命令给开关控制部分，同时发送故障信息告知设备管理人员和故障抢修人员。建立故障隔离系统数据平台，利用调度系统中提供的各类运行数据，建立各种可行的故障设备隔离方案库，投资成本低，安全系数高。

3.配网故障快速隔离系统的方案

3.1 系统构成

系统由指挥控制中心(主站)，通信系统，10kV断路器上的控制部分和故障寻址仪组成。

指挥控制中心（主站）安装于配网故障抢修值班室，分显示层，应用层，数据层三层，显示层以实际城市地图为底图，显示各10kV柱上开关的地理实际位置及开关分合的人工置位，还具备车辆定位功能，显示当前抢修应急车所在位置，主站功能负责运行方式的显示，车辆定位，故障区域的分析、判断、统计、故障隔离，为负荷转移提供决策依据。

通信系统：实现了调度系统与主站之间的信息交换，实现故障寻址仪向主站故障信息的上传，主站向开关控制部分控制指令的下发。

10kV断路器上的控制部分：主要是通过主站下达的指令对断路器进行分合控制。

故障寻址仪：线路发生故障，按照电流方向进行故障点的判断。

3.2 主站系统

系统采用集中式智能控制方式，通过调度主站系统提供的实时故障数据，对已发生的故障予以处理，现场的故障寻址仪将故障信息以GSM通信方式送达指挥控制中心，指挥控制中心根据故障寻址仪指示确定故障区域，下达遥控命令，跳开故障区域两则开关，提示指挥人员通知调度合变电站出现开关或线路联络开关。

3.3 逻辑控制策略

一旦线路故障发生后，变电站出线开关跳闸，启动该出线故障判断程序，主站通过现场故障寻址仪动作的信息立即做出判断，比照内部数据库中的负荷倒换方案，对故障区域的分段开关下达分闸指令，隔离故障区域，同时向调度人员及抢修值班人员发出故障信息，调度人员确认后对变电站出线开关或联络开关进行遥控合闸，恢复非故障区域的供电。

4.实施效果

针对城郊区域运行情况比较差的10kV龙虎II回与10kV宝虎II回线路，我们进行必须改造和设备安装，将3台分段开关及3台分支开关均安装控制部分和故障寻址仪，于2012年2月份开始试运行。至2012年12月底，故障（接地）跳闸8次，故障区域判断准确率达到100%，快速隔离分合开关准确率达到100%，安全可靠率高。故障多供电时间达到40小时，挽回直接经济损失达10万元，经济效益可观。此方案的实施，大大减少了劳动强度，提高了工作效率，建立社会民众对供电企业形象的认知和对其优质服务的认可。所有投资均可重复利用，故障寻址仪及10kV短路器控制部分易迁移，易安装。2013年在不断总结改进的基础上公司拟所有城市配网线路上推广，逐步实现配网故障快速隔离。

[1]林宇锋,钟金,吴复立.智能电网技术体系探讨[J].电网技术,2009,33(12):35-36.