10kV配网自动化系统介绍及调试过程中所遇问题的相关解决方法浅析

／新疆库尔勒市第二师天泰电力有限责任公司 钱志昊／

10kV配网自动化系统介绍及调试过程中所遇问题的相关解决方法浅析

／新疆库尔勒市第二师天泰电力有限责任公司 钱志昊／

介绍10kV配网自动化系统（用户部分）的基本构成与技术实现，对系统正常运行进行试验调试，并对调试期间所遇到的问题提出解决方法。

10kV；配网自动化；技术实现；调试

0 引言

在整个配电系统中，配网自动化技术占据着举足轻重的地位，10kV配网的自动化系统的实现，不仅能够使得电力系统的整体运行状况得到改善，而且提高电力系统的自动化程度。为提高10kV供电可靠性和服务水平及实现预付费功能，公司引入10kV配网自动化系统，此系统主要针对农网用户配电部分。这里所谓的配网是一种集成自动化系统就是利用通讯、电子、计算机网络、负控装置、电表完成配电系统的正常运行。其应用范围以10kV干线，馈线自动化为主，能够实时监控、协调管理配电网络各环节设备与整个配电网优化运行。在配网发生事故时，能够及时实现保护跳闸，远方监测、控制管理。实现在用户欠费时跳闸，有费时合闸的功能。本文主要介绍此系统及讨论调试时发现的一些问题和处理办法。

1 配网自动化的组成结构

公司的配网自动化系统主要针对用户部分，系统由调度的计算机中枢主站，现场的电子计量表、负控系统、自动化终端两层体系组成，在此，终端在配电自动化系统中承载着最重要的转发与接收作用。

1.1 配网自动化计算机主站系统

公司使用东软公司研发的生产营销系统，而配网自动化主站只是该系统中的一部分，其主要职能是控制、监测所有负控装置，通过召测现场配网终端来查看电表及负控装置信息。

1.2 电子计量表

电能表与高压计量组合互感器装置配合，根据负载大小选取高计一次接线的变比桩头，高计把10kV高电压转变为电子计量表工作所需的100V低电压，与高计内CT反映的二次电流，二者使电能表正常工作，由电能表显示出用户的用电量、相序、功率因数等数据。

1.3 负控系统

“负控”是负荷控制的简称，它由一台带PT的10kV真空断路器与一个控制器组成，可以实现短路、过流、过压、失压跳闸、反时限、重合闸等多种保护，及时隔离故障区域，减少变电站10kV出线断路器的跳闸次数，还可以配合电能表实现欠费跳闸与有费合闸功能。

1.4 自动化终端

自动化终端与电能表装在一个电表箱里，内部装移动SIM卡来实现与主站通信，给主站提供负控断路器分合与保护状态，还有就是采集电能表电量信息，替代以往的人工抄表繁琐工作。主站对负控系统下发命令、对电能表写入信息都是通过终端发送的。它集四遥与一体，属于微机型配电自动化的远方终端单元。

2 10kV配网自动化的实现方式

2.1 一次设备及供电方式

采用此系统对用户供电主要使用“高供高计”方式，即10kV供电，高压组合式互感器计量。涉及到线损和用户产权分界点问题，图1为现场一次设备安装示意简图，在10kV主干线或分支上接火，10kV电源由高压计量侧进入，通过负控断路器，出线到负荷侧用户变压器处。接火处装设跌落式熔断器，方便负荷侧停电工作。

2.2 现场设备的介绍及预付费功能的实现

10kV真空断路器，以真空作为绝缘和灭弧介质，体积小，灭弧室工艺要求高，可连续多次操作，开断性能好，动作时间短，运行维护简单，可靠性高。断路器附带PT，PT一次由断路器高侧桩头取电，三相任取两相，二次给出220V和100V电压，供断路器储能电机和控制器工作。按负荷所需，在控制器上设定保护参数和软压板，在故障时跳闸。自动化终端与电能表装在一个电表箱里，终端工作电压为100V，在表箱内接线端子盒里取得，终端与电能表的电压是共用的，此100V电压是由高压计量组合式互感器提供。终端提供485通信接口，电能表与负控控制器都用485通讯线与终端连接，分别占终端485通讯端口1和2，电能表与负控断路器的信息通过485线上行给终端，再由终端发给主站，主站下发命令和参数也是一样的。

图1

预付费功能是由电能表与负控断路器配合实现的。负控断路器控制器到表箱除了485通讯线接入终端，还有一根三芯预付费线接入电能表，三芯分别为欠费跳闸、有费合闸、公共端。电能表接线端口有一组常开和常闭触点，在电费变为0时，这组触点改变开闭，负控控制器里预付费功能有单、双信号选择，为了简单一般选择单信号，这样与电能表的常闭或常开触点结合就可以实现预付费功能了。

3 调试过程中遇到的问题及解决方法

3.1 调试说明

按工艺要求，对每台负控断路器进行必要实验，以确定系统工作是否正常，实验内容包括就地分合闸、远方分合闸、预付费功能，过流一段保护跳闸，以及在主站后台这些试验项目的报文反馈是否正确。在上述试验项目中，因过流一段实验所需的继电保护仪携带不便，现场电源不好取的原因，过流一段改为利用负载变压器的涌流来做实验，把负载变压器投入，调低负控控制器的保护定值后合闸即可。

3.2 调试时遇到的一些问题及解决方法

（1）负控断路器储能电机不工作

在对断路器进行手动分合闸和储能操作都正常的情况下，此时检查一下断路器PT的一次接线是否正确，测量PT一次线是否断线；有些PT内高压侧有石英砂熔断保险，二次有250V熔丝保险防止二次侧短路烧毁PT，检查保险是否烧掉。

（2）断路器储能电机储能完成后，电机仍一直运转

其原因是断开储能电机电源的行程开关偏上错位。如果行程开关是偏下错位，则会造成储能弹簧未完全被拉开，电机就停止运转，使储能弹簧不到位，引起断路器拒分。此问题需专业生产厂家处理。

（3）储能电机储能缓慢，声音迟滞

确保手动储能正常的情况下，检查由PT供给的220V电源是否正常。

（4）现场不能遥控负控断路器

当控制器的电源正常，控制器会发出Wifi信号，供厂家提供的配套软件连接调试，如果软件搜不到信号，可能是控制器内的熔丝保险烧掉，使控制器不带电，检查后如果保险正常，在控制器面板上可以操作断路器，那就是Wifi模块出了问题，需更换模块。

（5）现场测试预付费功能时，断路器不动作

首先确保负控系统正常的情况下，检查负控控制器的预付费软压板是否投入，如果是投入的，检查接入电表的预付费线是否接线正确，没问题的话，对电能表的那组常闭常开触点检查，在电表模拟欠费时，触点是否变位，有些电能表的触点变位没有写入，需要电能表厂家在外部利用红外连接或者插入U盘写入。

（6）现场自动化终端与主站通讯失败，主站提示终端不在线

使用服务正常的移动SIM卡，确定终端供电电压正常，检查终端屏上有无信号和GPRS标识，检查SIM卡在卡槽内是否插好，外置天线是否接好，这些都正常的情况下，检查终端内的IP地址与通讯协议是否与主站一致。

（7）现场在终端上手动抄电能表电量失败

检查终端内的电能表参数写入是否正确，现场电能表参数要与主站下发到终端内的电能表参数一致，检查电能表与终端互联的485通讯线是否接错，检查主站下发到终端485端口1的参数是否与电能表对应，即485端口1的测量点应为电能表。

（8） 远方遥控分合闸时，断路器拒动，主站提示终端应答否认

在负控系统正常的情况下，有以下几个部分需要检查，检查负控控制器引出的485通讯线在终端485端口2上的接线，485A与485B是否接反,检查控制器内与终端的通讯协议是否打开，检查主站下发到终端内485端口2的测量点参数是否为负控断路器。

4 结束语

日新月异的电气设备和计算机软硬件用于配网中，使配网自动化技术日趋成熟，为配网高效安全的运行提供了保障，使得配网运行简单方便，高效、安全、可靠提高供电质量，减少配电网运行的维护工作量和线损。随着电力企业的深入发展，供电企业对配网运行的经济和安全性要求越来越高，配网自动化将是很好的解决办法。也将为今后智能电网的实现建立良好的基础前提条件。