10 k V架空线就地型馈线自动化开关应用研究

温健锋

(广东电网有限责任公司江门台山供电局，广东江门 529200）

10 k V架空线就地型馈线自动化开关应用研究

温健锋

(广东电网有限责任公司江门台山供电局，广东江门 529200）

介绍了10 k V就地型馈线自动化开关的数量及布点要求，通过对自动化开关的应用，能够有效降低事故发生率，提高供电可靠性。

10 k V就地型馈线自动化开关；数量；布点；应用

0 引言

配电网配套建设中，配网自动化系统是主要内容之一。由于供电区域配电自动化的覆盖率逐渐增大，其建设投资也在不断扩大，因此做好自动化设备工作，能够在很大程度上提高配电自动化的投资效益。馈线自动化是配电自动化的基本组成部分，也是配电自动化具备的所有功能中最为主要的功能，能够有效提高配电系统的供电可靠性。馈线自动化的主要功能有检测、定位、隔离故障及网络重构等。就地型馈线自动化不依赖配电自动化主站，而是通过配电自动化终端，利用自身的逻辑控制能力，实现故障检测、定位、隔离，并恢复无故障区域的正常供电，其具有投资少、收益高、效果好的特点。

1 10 kV就地型馈线自动化开关的数量及布点要求

1.1 10 kV就地型馈线自动化开关的数量要求

实施馈线自动化就必须对以往的旧开关进行自动化改造，或在新建线路时选择使用自动化开关。自动化开关的数量越多，受到故障影响的用户数量就越少，时间就越短，但工程造价相比就较高了。某电网公司统计了10 k V线路发生故障的部位，结果显示，配网线路主干线的故障率达到43%，而分支线的故障率达到57%，且一级分支线故障比例为24%，而二级以上分支线的故障比例为33%。通过运用10 k V架空馈线接线方法，配置不同数量的就地型馈线自动化开关，对投资效益和开关数量进行分析，结果如表1所示。表1数据表明，自动化开关数量不断增加，投资效益会有所下降。为达到效益好、投资低的目标，研究表明，把10 k V架空馈线主干线的分段以及联络开关改造为自动化开关，其总体收益就会达到最高。除此之外，分支线的自动化开关数量要控制在3台以内，包括联络开关时不可超过4台。

表1 配置不同数量自动化开关的投资效益

1.2 10 kV就地型馈线自动化开关的布点要求

对于电压—时间型自动化开关进行布点时，要综合考虑线路的负荷、长度及用户数量等。线路主干线采用自动化负荷开关时，要按照三分段一联络的规定要求，在主干线设置2台自动化分段开关，如果主干线的线路比较长，可按照实际需要增加1台分段开关，即主干线开关包括联络开关不超过4台；如果分支线的线路比较长，设备老化、易发生故障，对于供电可靠性不高的线路，可设置自动化负荷开关；若要求较高的供电可靠性，可设置自动化断路器。

对于电压—电流型自动化开关进行布点时，要综合考虑线路的实际长度、用户数量和负荷等。通常情况下，主干线线路要设置2台或3台分段负荷开关，把主干线路平均分为3段或4段。因为电压—电流型自动化开关在变电站第一次重合闸后，如果没有发现、检测出故障信息，闭锁分闸，从而使此开关在变电站第二次重合闸时始终处于闭合状态，在此情况下，如果线路比较长，且故障处于线路末端，就有可能导致变电站开关误动，影响发生故障区域用户的正常用电。因此，对于线路比较长，主干线和分干线自动化分段开关分段大于5段时，要设置1台主干线分段断路器，减少停电范围。

2 10 kV就地型馈线自动化开关的应用

2.1 电压—时间型自动化开关的应用

电压—时间型自动化开关系统示意图如图1所示。CB为馈线出线断路器，具有带时限保护与二次重合闸的功能；FSW1和FSW2是主干线的分段负荷开关；ZSW1是分支线的负荷开关；LSW是联络开关。

图1 电压—时间型自动化开关系统示意图

工作原理:(1）K1发生永久故障，CB继电保护分闸，FSW1、FSW2以及ZSW1因失压分闸，LSW一侧失压，计时5 s后，第一次重合闸，因为K1发生永久故障，CB开关分闸，闭锁二次重合闸；FSW1开关得电，3 s内失压，闭锁合闸；LSW一侧失电45 s后，延时合闸；FSW1因闭锁合闸，无法合闸，K1故障被隔离，未发生故障区域恢复正常供电。(2）K2发生永久故障，CB分闸，FSW1、FSW2以及ZSW1因失压分闸，LSW一侧失压，计时5 s后，CB第一次重合闸，7 s后，FSW1合闸，因为K2为永久故障，CB分闸；FSW1合闸后3 s内，失压，闭锁合闸；FSW2得电，3 s内失压，闭锁合闸；5 s后CB第二次重合闸，LSW一侧失电45 s，延时合闸；FSW1、FSW2无法合闸，K2被隔离，未发生故障区域恢复正常供电。(3）K3发生永久故障，CB分闸，FSW1、FSW2以及ZSW1分闸，LSW一侧失压，计时5 s后，CB第一次重合闸，7 s后，FSW1、FSW2延时合闸，因K3为永久故障，CB分闸；FSW2合闸后，3 s内失压，闭锁合闸；LSW得电，3 s内失压，闭锁合闸；5 s后CB第二次重合闸，FSW1、ZSW1延时合闸；FSW2、LSW 闭锁合闸，K3被隔离，未发生故障区域恢复正常供电。(4）K4永久故障，CB分闸，FSW1、FSW2和ZSW1分闸，LSW一侧失压，计时5 s后，CB第一次重合闸，7 s后FSW1、FSW2延时合闸，12 s后ZSW1合闸；因为K4为永久故障，CB分闸，FSW1、FSW2和ZSW1延时分闸；5 s后CB第二次重合闸，FSW1、FSW2延时合闸；LSW两侧有压，开关分闸，闭锁合闸，K4被隔离，未发生故障区域恢复正常供电。

2.2 电压—电流型自动化开关的应用

电压—电流型自动化开关系统示意图如图2所示。CB为馈线出线断路器，具有带时限保护与二次重合闸的功能；FSW1和FSW2是主干线的分段负荷开关；FB是分段断路器；ZB1为分支线的分界断路器；LSW为联络开关。

图2 电压—电流型自动化开关系统示意图

工作原理:(1）K1、K2点存在永久故障，其动作原理和电压—时间型一致，但故障隔离时间较短。(2）K3永久故障，FB分闸，FSW2因失压分闸，LSW一侧失压，计时5 s后，FB第一次重合闸，7 s后FSW2延时合闸，FB分闸；同时FSW2合闸，3 s内检测到故障电流，分闸、闭锁合闸；LSW得电，3 s内失压、合闸；5 s后，FB二次重合闸；FSW2、LSW无法合闸，K3被隔离，未发生故障区域恢复正常供电。(3）K4永久故障，ZB1分闸，5 s后ZB1一次重合闸，CB分闸；二次重合闸，K4被隔离，未发生故障区域恢复正常供电。

3 结语

10 kV架空线就地型馈线自动化开关适用于城市郊区等多采用架空线路的地方，网架完善、用户数量多、通信不好、线路故障多的地方也比较适用。通过改变自动化开关的状态，降低故障发生率，可以提高电压质量以及供电可靠性。

[1]张延泰.10 k V架空线就地型馈线自动化开关的应用[J].电气技术，2013(4）

2014-10-24

温健锋(1978—），男，广东台山人，电气工程师，研究方向:配网自动化。