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智能分布式配电自动化在架空线配电网中的运用研究---柱上负荷开关接线模式

北极星输配电网  来源:智见能源  作者:余小智  2018/7/7 14:41:21  我要投稿  

北极星输配电网讯:智能分布式配电自动化在架空线配电网中的运用研究---柱上负荷开关接线模式

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3 柱上负荷开关接线模式

主干线路、联络线处均配置负荷开关(无切断短路电流能力),分支线路配置负荷开关和熔丝;

各负荷开关处配置FTU,主干线和联络线处FTU具备馈线自动化功能,分支线处FTU具备“三遥”功能。FTU通过光纤以太网相互通信,交换电流和开关状态信息。

图3-1 方案3系统图

3.1方案原理

主干线路故障:主干线路故障后,线路出口断路器跳闸切除故障后重合闸,若是瞬时故障,则恢复供电;若是永久性故障,加速跳闸,各负荷开关、出口断路器处FTU互相通信,交换电流和开关状态信息,定位故障后断开故障点附近两侧负荷开关,隔离故障,然后闭合线路出口断路器和联络开关,恢复供电。

分支线路故障:分支线路故障后,熔丝直接熔断,切除分支线路故障,主干线路不停电;分支线路隔离开关通过“遥测”、“遥信”向主站报告故障信息。

3.2 逻辑处理过程

(1)架空线主干线发生故障,处理过程如下:(以图3 为例)

图3-2方案3主干线故障示意图

1) 故障发生阶段:架空线1 主干线上FS2 与FS3 之间发生短路故障,故障电流依次流过开关CB1、FS1和FS2;

2)重合闸阶段:出口开关CB1保护跳闸,并再次重合闸,若为瞬时故障,重合闸成功恢复供电,若为永久性故障,,反时限保护动作再次跳闸。

3) 故障定位阶段:开关CB1、FS1 和FS2处FTU 检测到故障电流,开关FS3 处FTU 未检测到故障电流,FTU 之间互相发送并接收检测到的故障电流信息,通过比对,判断出故障位于开关FS2 与FB2 之间;

4) 故障跳闸阶段:FS21 处FTU 检测出故障位于开关FS2 与FS3之间后,跳开开关FS2 与FS3,实现故障隔离;

5) 恢复供电阶段:联络开关LS2和LS3 处FTU 接收到故障隔离成功信息,并检测到联络开关两端“一侧有压,一侧无压”后,同时启动备自投,设定备自投延时短的联络开关(即较高优先级)首先闭合,恢复开关FS2 下游区段供电,延时长的联络开关即检测到联络开关“两侧有压”,同时CB1开关再次合闸恢复故障区上游供电。

(2)架空线支接线发生故障,处理过程如下:(以图4 为例)

图3-3方案3分支线故障示意图

1) 故障发生阶段:支接线路开关ZS5下游发生短路故障,故障电流依次流过主干线开关CB1、FS1、FS2、FS3和熔丝ZS2;

2) 故障跳闸阶段:ZS2熔丝熔断隔离故障。

3.3设备配置

变电站出口开关设备配置:FTU(根据厂商,多路出线可共用一台或各配一台)、以太网交换机;

主干线、分支线路开关设备配置:FTU、以太网交换机、负荷开关及操动机构、流变(三相)、取电压变(单相)、蓄电池组、UP5;

联络开关设备配置:FTU、以太网交换机、负荷开关及操动机构、流变、检压压变(两个,有的厂商不需)、取电压变(可考虑与检压压变合用)、蓄电池组、UP5。

图3-4方案3设备配置图

3.4自动化效果

(1)故障停电范围

分支线路故障,主干线不停电;

主干线路瞬时故障,几乎不停电,永久性故障,故障点上游和下游非故障区段短暂停电。

(2)故障定位、隔离速度

2~3秒故障定位,(3~4秒+开关动作时间)隔离故障。

(3)供电恢复速度

(3~4秒+常开点开关合闸时间+出口断路器合闸时间)(约故障后20秒内)故障恢复。

4 方案比选

总结:智能分布式配电自动化方式是目前配电自动化在中压配电网中运用最先进的配电自动化方式。本文着重介绍了3种不同形式的智能分布式配电自动化的实现方式,在故障处理速度上均可以达到秒级,可根据网架特点、投资偏好、区域负荷密度、用户重要性等因素,因地制宜合理的选择智能分布式配电自动化方式。

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