试论配电环网可靠自动转供电功能实现的关键技术

吴来毅

摘要：提高配网自动转供电水平是安全供电的基础和保障，也是配网智能化建设与发展的保证，然而现阶段配网自动化转供电功能依然未得到充分发挥。文章介绍了配网自动化技术，分析了自动转供电的科学技术与方法以及就地型自动转供电设备的不足，同时提出了改进技术。

关键词：配电环网；自动转供电；关键技术；安全供电；配网智能化建设 文献标识码：A

中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2016）16-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.034配网馈线自动化设备属于一种故障检测设备，发挥着对配网线路运转的自动化监测功能，配网系统出现故障问题时，可以有效地判定故障，同时将故障隔离开来。从目前来看，配电环网自动转供电功能依然无法有效发挥，影响着整个配网故障的判定，就地型自动转供电设备依然存在问题，需要对其进行优化升级与改造，从而维护配网系统的有效运转，确保自动转供电功能的安全发挥。

1 配电环网自动化技术

配电环网自动化设备，简称FA。能够对配网运行状况进行全方位、全天候的监控，依靠此设备能够及时、高效地定位故障所处范围，控制故障区域，同时对非故障范围线路进行自动化转供电。

配电环网自动化技术近年来得到了全新的发展，并被广泛应用于配网系统，发挥了转供电功能，实现了配网故障的高效、精准定位，节省了故障排查时间，减小了故障排查工作范围，确保非故障区域用户能够正常用电，保证了供电服务质量，特别是保护了故障点前段用户的利益，有效控制了其恢复供电的时间。将联络开关设置于配电环网自动化设备内部，从而发挥配网的自动化转供电，当故障出现后，故障点后面区段的线路能够自动化恢复供电，无需维修人员亲临现场，依然能够正常复电，从整体上控制了工作强度、控制复电时间，有效发挥了配电环网自动化设备的自动转供电功能。

现阶段，FA设备多为就地型自动转供电设备，而且未安装配网主站，然而架空线中的FA设备实际运行中具有一定的局限性，仅仅针对配网主站运输遥测、遥控信息，却无法收到来自于配网主站的相关信息、信号。从目前来看，配网自动转供电作用未能得到有效发挥。

2 FA设备自动转供电的科学技术和方法

以下围绕电压-时间就地型FA设备展开讨论，分析了其自动转供电功能的原理（如图1所示）。

2.1 相间短路故障

图1中当M处有短路故障，则CB1保护将发生跳闸，其所负责的线路将断电，对应的开关S1、S2、S3等也都丧失电压，并自行分闸。几秒过后，CB1会重新合闸，S1与S2则跟随其后，开始合闸，如果S2合闸会影响到故障区域，此时，CB1保护跳闸，此线路故障将长时间持续。如果在M处设置电压，则意味着当S2合闸之后才失去的电压，开启S2后，正向送电闭锁，相反，S3则是在延时合闸之前失去的电压。

因为S2、S3出现了可靠闭锁隔离，形成了M故障段，一段时间过后，CB1会重新合闸，使故障点之前的线路重新恢复电能，电能抵达S2开关电源一端，S2由于正向闭锁不合闸。

开关L如果某一端失去了电压，失电状态持续几秒钟，如果失电一端长时间未来电，那么L则会合闸，电力电能通向S3开关，然而S3由于反向闭锁，则不会出现合闸现象，故障线路M将隔离开，非故障区段则依然能够正常供电。

2.2 单相接地故障

如果M点出现单相接地故障，变电站具备检测功能，发现线路中出现接地故障，如果没有设置接地选线设备，就要试探性检测，各个线路逐步检查。断开CB1，其控制的线路可能彻底失去电能，三个开关也都将失去电压并自动分闸，对应的零序电压也不复存在。

一段时间过后，再次试送CB1，开关S1/S2则会逐渐合闸。S2合闸到故障区，则将出现零序电压。由于零序电压被监测出来，此时S2将主动分闸，切断接地故障。联系性开关L的某一端失去电压，失电状态持续几秒钟，如果持续时间较长，未能来电，就需要让L合闸，对S3开关重新送电，此开关由于反向闭锁，不会合闸，从而使得故障线路单独隔开，余下各条线路则能够常规供电。

3 就地型自动转供电设备的不足

就地型自动转供电设备在实际的配网系统故障定位、分析与隔离等工作中无需借助通讯系统，且操作简单、便捷、成本低。然而其运行中也存在以下弱点：

第一，遇到特殊问题时，例如高危触电等，此时变电站端将出现就地切除CB1开关，导致A线将失去电压，联络开关可以监测到此问题，即使自动转供电状态下，停电线路能够重新恢复电压，导致问题扩大；第二，联络开关具有一定的判断能力，然而此功能却相对简单。联络开关L，其一端具有一定的缺点，将断电，这一端则将被判定为失压，具体如图2所示：

4 自动转供电的有效应对策略

4.1 选择主站集中型FA设备

同就地型FA设备功能类似，主站集中型FA设备同样具有良好的故障隔离功能，并达到自动转供电的目标。然而其设置了通讯设备，也有效解除了就地设备在实际运行中的弱点。

此类型的FA设备当中设置了自动化主站，在通讯前置机、馈线FA设备等的帮助下实现信息通讯，实现双方向的信息通讯，不同FA设备不仅朝着配网主站传输电压、电流、负荷值等，也可以有效接受配网发出的信息。

配电系统主站能够发挥信息监测功能，参照预设的制度、规定等来监测来自于FA设备与变电站等的信息，从而达到故障定位的目标，同时从中得出负荷转移的具体方向，相关的信息信号等将发送到FA设备，如果未能获取来自于主站信息，FA设备也无法发出动作，有选择地定准出口，能够确保FA设备智能化运行，达到了自动转供电的目标。

主站集中型FA设备都对应设置了TA、TV，同时把电压、电流等传输到主站。配网主站能够科学精准地断定出“TV断线”，对应防止误转电问题的发生，从而确保自动转供电质量。

4.2 优化升级就地型FA设备

4.2.1 装配配网主站。设置变电站信息通讯通道、联络开关的通讯通道，不仅可以有效监测开关状态、环网开关的变化等，而且能实现变电站操作、保护等信息的传输，使其达到联络开关的位置。

CB1开关出现就地切除时，如果操作信息被传输，使其达到联络开关L，对应要关闭联络开关合闸功能。

4.2.2 优化升级联络开关L，设置TA设备。从而达到TV断线闭锁性能。联络开关可以实现优化升级，通过在两端设置TA，在其两端的一端线路断开，即使TV输电电压达到0时，TA可以监测电流，联络开关则可以定为TV断线，闭锁合闸功能，预防发生误动现象。

对联络开关进行优化升级时，要求联络开关要达到以下条件，从而确保动作安全。第一，未接受变电站对CB1的操作信息；第二，一端TA、TV存在电流、电压，另外一端则相反无电流与电压；第三，未能接收闭锁联络开关合闸的相关信号。

4.2.3 维持设备运行状态，科学优选线路。优选相同区段10kV母线的两条10kV线路，发挥单环网投入自动转供电的作用。该网构条件下，联络开关误合闸状态下，可能导致A、B线合环运转，即便处于此状态，也依然会控制该线路的保护定值范围内，维持系统的安全运转。编制科学的管理制度，对操作进行有效规范，积极控制自动转供电运行过程中的风险，特殊状态下，例如风险触电等，要注意的是工作人员切断此线路的馈线开关以及相关环网的馈线开关。

5 配网自动化设备管理的关键问题

第一，正确把握自动转供电延时整定值，要错开配网首次重合闸过程中全线送电时间，当前，联络开关延时时长一般设置在100秒，当配网系统发生变化调整或者FA设备自身升级时，则应该上报调控部门，经由其审核、通过后再对应对自动转供电设备的延时时长做出科学的变化和调整；第二，确保配网的转供电功能。所选择的配网线路一定要具备转供电功能，而且也要对应分析此线路的运行状态、长远的发展趋势、负荷大小等；第三，加强调度端、配电端安全操作管理。实行调度端、配电端等的操作票管理制度。

6 结语

配网自动转供电功能的实现需要达到一定的条件，其中馈线自动化建设是至关重要的环节以及技术改造、线路运行管理等都关系到自动转供电功能的发挥。

参考文献

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