电流型与电压型终端在馈线自动化中的应用

2021-07-19艾绍伟

农村电气化 2021年7期

关键词：出线馈线配电

艾绍伟

（许继电气股份有限公司中试部，河南许昌461000）

配电终端是配电网中最基础的设备，负责配电网的数据采集、数据传输，控制操作等功能。配电终端也是馈线自动化进行故障隔离和负荷转供的数据来源和最终的执行者，目前馈线自动化最常用的两种馈线终端是电流型馈线终端和电压型馈线终端。

1 配电终端

配电终端是配电自动化建设的重要组成部分，主要作用是采集配电网实时运行数据、检测、识别故障、开关设备的运行工况，进行处理及分析，通过有线/无线通信等手段，上传信息、接收控制命令等。

1.1 电流型配电终端

电流型配电终端的故障处理判断依据是故障电流，配电终端主要检测的对象是电流，当馈线发生故障时，电流型开关检测到故障电流后，会给配电主站发出相应的告警信息，配电主站根据终端上送的故障信息进行分析和运算，判断故障区间进行故障隔离。

1.2 电压型配电终端

电压型配电终端的故障判断依据是馈线是否有电压，当线路失电后，电压型馈线终端会自动断开，当线路恢复供电后，终端会根据设定的时间，依次按顺序进行闭合。所以当馈线段发生事故时，变电站出线开关第一时间保护跳闸，馈线段失电，终端检测线路无压，自动断开。

2 配电终端在馈线自动化的应用

2.1 电流型终端在馈线自动化的应用

电流型终端是现在配电网应用最广泛的终端，在馈线自动化事故处理时，利用电流型开关的故障信号，通过配电主站的分析和计算，可以准确的判断出故障区间，进行故障的隔离和非故障区域的供电恢复，不需要变电站出线开关的重合闸来判别故障。但是要求终端要有可靠的通信，任何信号的漏送或者延时，都会影响故障的判断和事故的隔离。

如图1所示，是一个电流型馈线自动化处理流程。Fcb1、Fcb2是变电站出线开关，s1、s2、s3、s5是负荷开关。s4是隔离开关，为常开。当s2、s3之间发生故障时，此时Fcb1变电站出线开关保护启动跳开，馈线段s1、s2、s3失电。此时配电主站会根据开关上送的故障遥信进行事故区间判定。从电源侧向负荷侧检索事故范围，确定范围后从线路末端向电源侧进行故障信号搜索，找到最末端的故障电流开关与下一个自动化开关之间为事故区间，判断出故障点在s2、s3之间，主站自动生成s2、s3分、fcb1合的操作票，自动执行完成故障区间隔离和电源侧非故障区间供电。合s4进行负荷侧转供，完成本次事故的馈线自动化操作。

图1 电流型处理流程

2.2 电压型终端在馈线自动化的应用

电压型终端最大的优点是不受通信的影响，在馈线自动化事故处理中，电压型终端不是通过故障信号的上送来判断故障区间，对通信的依赖较小，但是故障区间的判断需要变电站出线开关的重合闸来判断。且时间上需要与出线开关进行配合，电压型开关分闸时间应小于变电站出线断路器开关设定重合闸时间，否则在变电站跳闸后，电压型开关来不及分闸，变电站出线断路器开关再次重合于故障。

如图2所示，是一个电压型馈线自动化处理流程，A为变电站出线开关，B、C、D、F为负荷开关，当c段发生事故时，A、B、C、D、F跳开，线路处于失电状态，经过设定时间7 s，A开关重合，等待7 s无故障，B合闸，等待7 s无故障，C合闸，由于C处于故障区间，合闸后会触发故障，导致A、B、C重新发生跳闸，进而判断出故障区间在C之后，对C进行故障隔离。隔离后对非故障区间a、b段恢复供电，完成一次馈线自动化的故障处理。

图2 电压型处理流程

2.3 混合型终端在馈线自动化的应用

就是在馈线段中即有电流型终端又有电压型终端，这种线路，当发生事故时，优先按电压型事故处理，再按电流型事故处理方式缩小判断事故范围，结合了电压型与电流型终端的优点，进行事故处理。如图3所示，是混合型馈线自动化事故处理的流程。Fcb1、Fcb2是变电站出线开关，S1、S3是电压型开关、S2、S5是电流型开关，S4是常开联络开关。当S2与S3段发生事故时，首先是按照电压型事故处理，判断出事故在S1之后，再按电流型事故处理方式缩短事故区间的判断。最终判断出事故点在S2开关之后。

图3 混合型处理流程

3 综合分析

电流型与电压型终端在馈线自动化中的应用各有自己的特点，电流型终端需要可靠的通信和精确的分析运算来完成故障的定位，电压型开关需要出线开关的重合闸来配合故障的定位，但是随着通信技术的发展和配电主站大数据云计算的应用，电流型终端的优势逐渐显露出来，在故障的处理方面，由于电压型需要一次或者二次重合闸来配合，故障定位时间要远远高于电流型终端。从配电网的长远考虑，电流型终端更加适合配电网的发展。表1是对终端在馈线自动化事故处理中的对比。