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摘 要 近年来，随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，对供电质量提出了更高的要求。为了提高电网的安全性和可靠性，进而确保供电质量，必须将配电自动化系统有效地应用于配电网当中。本文首先对配电自动化系统进行概述，进而对配电自动化系
统故障处理模式进行比较分析，随后提出配电自动化系统在10 kV架空线中的应用。
关键词 10 kV架空线；配电自动化系统；继电保护器；二次重合闸
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0114-01
1 配电自动化系统概述
配电自动化是一项集多种技术于一体的信息管理系统，其中包括：控制技术、数据传输技术、计算机技术、现代化设备以及管理等，该系统具有以下作用：能够有效地提高供电的安全性和可靠性，可向用户提供较为优质的服务，能够充分改善电能的质量，可以降低运行维护人员的劳动强度，还能够降低运行费用。配电自动化主要包括以下几个方面内容。
1）馈线自动化。它是配电线路自动化的关键组成部分，具体是指从变电站内变压器的二次侧出线口到线路上的负荷间的配电线路。根据电压等级的不同，馈线自动化的技术特点也均不相同，本文主要研究的是10 kV馈线，即中压馈线自动化。
2）配电管理自动化。主要是指利用各种现代化技术对配电网的实际运行进行管理，如：计算机技术、通信技术等。
2 配电自动化系统故障处理模式的比较分析
目前，在10 kV架空线中，较为常用的故障处理模式有重合器分段器模式、电流型模式以及电压型模式。但在实际的应用过程中，前两种模式却明显存在一定的弊端。电流型模式的自动化开关一般采用的都是直流操作电源，由于外界的运行环境较为恶劣，从而导致电池的使用寿命大幅缩短，并且开关在杆上的维护也较为不便，同时昂贵的价格也阻碍了大范围的推广使用；而重合器主要是以电流作为故障判定的具体依据，并利用电流的时间曲线来对故障区域进行投切，以此来达到隔离故障、恢复供电的目的，但是随着配电线路中分段数量的不断增加和供电半径的大幅缩短以及负荷情况的变化严重影响了重合器上各级开关电流时间的配合。此外，由于受城市地形的制约，配电网一般采用的都是以架空线及电缆的混合网，而造成线路中永久性故障的主要因素为外力，在这一过程通信设施很有可能被同事破坏，如果过于依赖通信系统对故障区域进行处理，则会存在较高的风险性。
电压型模式属于一种集中智能方式，它是以主站系统为平台来达到配电自动化各种功能的。该模式具有以下优点。
1）供电电源具有较高的可靠性。由于电压型模式动作开关的原理是无压释放以及来电关合，从而避免了以蓄电池作为电源的种种弊端，有效地提高了供电可靠性。
2）无需依赖通信系统。通常情况下，在线路出现故障时，此时的通信设备也有可能出现问题，这样会使故障的处理受到严重影响，而电压型模式在处理故障时，主要依靠的是设备的智能化功能，并不需要依靠通信系统，解决了由于通信系统问题导致的配电网线路故障无法及时处理的情况。
3）能够对故障判定的依据整定进行调整。在10 kV架空线路中，若以电流作为判断故障的依据，则各级开关之间的整定值配合是很难进行调整的，即使采用一定手段对其进行调整，在调整之后，随着环网点的不断改变以及线路中负荷的变化，整定值均需随之做出相应的变化，这样不利于配电网的发展。而电压型模式主要是以线路中的电压作为故障判定的具体依据，因此，无需受线路负荷情况和环网点变化的影响，从而使其对判据的整定易于调整。
3 配电自动化系统在10kV架空线中的应用
虽然电压型配电自动化系统具有诸多优点，但在实际应用过程中，也存在一些问题，基于此点，下面对该系统在10 kV架空线应用中的一些关键问题进行分析。
3.1 电压型配电自动化设备的后台系统问题
对于该系统在实际应用过程中，以往一直存在这样一个误区，即由于其无需依靠通信系统和后台系统，所以该模式无后台系统，换言之就是该系统无法对配电网中的一次设备进行遥控和监视，但事实则不然。下面举例论证这一观点，东芝公司是较早生产制造该设备的公司之一，由其制造的第一套后台系统就在20世纪80年代被用于日本东京的银座地区，随后该系统在整个日本被广泛使用，其中最典型的工程是日本九州电力公司在其所属区域内完成了对柱上开关的100%监控。近年来，随着科学技术水平的不断进步，该系统也随之逐步完善，各方面的功能及性能均有较大幅度的提高。
3.2 单相接地问题
由于10 kv配网架空线采用的是中性点不接地的方式，所以单相接地故障成为其中较难解决的问题之一。而电压型配电自动化系统的工作原理基本与线路中电流无关，所以将该系统应用于10 kV架空线中对于处理单相接地问题就显得比较容易。但在实际应用中需要注意的是，应将以往发生单相接地后仍可运行2 h的这一操作规程改为只要出现单相接地故障，断路器必须立即动作，这样能够有效地利用断路器的分合闸功能来切除故障，进而确保线路中其他区域能够正常运行。
3.3 二次重合闸问题
10 kV配网中的出线断路器柜主要分为以下两种类型。
1）常规保护型。对于这种类型的断路器柜，可将原有的一次重合闸继电保护器更换成多次重合闸继电保护器，这样便能够实现变电站内断路器的二次重合闸。多次重合闸继电保护器是专为电压型配电自动化系统配套设计的，它能够完成与系统配合的二次或三次重合闸、故障区域指示和锁定以及重合闸次数记录等，并且继电保护器还具有手动复位、自动复位和自检功能。
2）微机保护型。对于这一类型的断路器柜，可在馈线保护上增设故障区域指示和多次重合闸功能，即可实现该部分的投切、故障区域指示、1-3次重合闸、故障锁定、累计重合次数等功能，并且还可以实现数据上传，便于调度所进行管理。
若是由于各方面的原因致使无法对一次重合闸进行改造的，可以采用下面的方法直接让一次重合闸继电保护器自动完成二次重合闸。具体做法如下：将出线的第一根杆上开关的控制器延时时间修改为21 s，这样设置的主要原因是为了满足继电保护器15 s左右的电容充电时间。设置完成后，一旦线路中出现故障时，断路器会进行第一次重合闸，而在这一过程中，最少要经过预先设置的21 s才能对最近的故障线路进行重合闸，此时继电保护器已经基本恢复到正常工作状态，如果第一次重合闸失败，继电保护器将会自动进行第二次重合闸。采用这种方式进行二次重合闸较为简单方便，而且无需对变电站的继电保护器进行更换，能够为电力部门节约大量的投资成本。
参考文献
[1]徐祖芳.配电自动化系统在智能电网中的应用分析[J].中国科技纵横,2011,7.
[2]王兴念,赵奕,苏宏勋,陈勇,等.配电自动化系统的实用设计[A].第四届输配电技术国际会议论文集[C].2010,11.
[3]黄晓友,曹文军.配电自动化系统的策划思路及关键性问题[J].中国科技成果,2010,23.
[4]吴少雷,陆巍,俞飞,黄道友.安徽城市配电自动化系统实用化配置研究[A].第三届配电系统接地方式与故障点测寻研讨会论文集[C].2007,11.
统故障处理模式进行比较分析，随后提出配电自动化系统在10 kV架空线中的应用。
关键词 10 kV架空线；配电自动化系统；继电保护器；二次重合闸
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0114-01
1 配电自动化系统概述
配电自动化是一项集多种技术于一体的信息管理系统，其中包括：控制技术、数据传输技术、计算机技术、现代化设备以及管理等，该系统具有以下作用：能够有效地提高供电的安全性和可靠性，可向用户提供较为优质的服务，能够充分改善电能的质量，可以降低运行维护人员的劳动强度，还能够降低运行费用。配电自动化主要包括以下几个方面内容。
1）馈线自动化。它是配电线路自动化的关键组成部分，具体是指从变电站内变压器的二次侧出线口到线路上的负荷间的配电线路。根据电压等级的不同，馈线自动化的技术特点也均不相同，本文主要研究的是10 kV馈线，即中压馈线自动化。
2）配电管理自动化。主要是指利用各种现代化技术对配电网的实际运行进行管理，如：计算机技术、通信技术等。
2 配电自动化系统故障处理模式的比较分析
目前，在10 kV架空线中，较为常用的故障处理模式有重合器分段器模式、电流型模式以及电压型模式。但在实际的应用过程中，前两种模式却明显存在一定的弊端。电流型模式的自动化开关一般采用的都是直流操作电源，由于外界的运行环境较为恶劣，从而导致电池的使用寿命大幅缩短，并且开关在杆上的维护也较为不便，同时昂贵的价格也阻碍了大范围的推广使用；而重合器主要是以电流作为故障判定的具体依据，并利用电流的时间曲线来对故障区域进行投切，以此来达到隔离故障、恢复供电的目的，但是随着配电线路中分段数量的不断增加和供电半径的大幅缩短以及负荷情况的变化严重影响了重合器上各级开关电流时间的配合。此外，由于受城市地形的制约，配电网一般采用的都是以架空线及电缆的混合网，而造成线路中永久性故障的主要因素为外力，在这一过程通信设施很有可能被同事破坏，如果过于依赖通信系统对故障区域进行处理，则会存在较高的风险性。
电压型模式属于一种集中智能方式，它是以主站系统为平台来达到配电自动化各种功能的。该模式具有以下优点。
1）供电电源具有较高的可靠性。由于电压型模式动作开关的原理是无压释放以及来电关合，从而避免了以蓄电池作为电源的种种弊端，有效地提高了供电可靠性。
2）无需依赖通信系统。通常情况下，在线路出现故障时，此时的通信设备也有可能出现问题，这样会使故障的处理受到严重影响，而电压型模式在处理故障时，主要依靠的是设备的智能化功能，并不需要依靠通信系统，解决了由于通信系统问题导致的配电网线路故障无法及时处理的情况。
3）能够对故障判定的依据整定进行调整。在10 kV架空线路中，若以电流作为判断故障的依据，则各级开关之间的整定值配合是很难进行调整的，即使采用一定手段对其进行调整，在调整之后，随着环网点的不断改变以及线路中负荷的变化，整定值均需随之做出相应的变化，这样不利于配电网的发展。而电压型模式主要是以线路中的电压作为故障判定的具体依据，因此，无需受线路负荷情况和环网点变化的影响，从而使其对判据的整定易于调整。
3 配电自动化系统在10kV架空线中的应用
虽然电压型配电自动化系统具有诸多优点，但在实际应用过程中，也存在一些问题，基于此点，下面对该系统在10 kV架空线应用中的一些关键问题进行分析。
3.1 电压型配电自动化设备的后台系统问题
对于该系统在实际应用过程中，以往一直存在这样一个误区，即由于其无需依靠通信系统和后台系统，所以该模式无后台系统，换言之就是该系统无法对配电网中的一次设备进行遥控和监视，但事实则不然。下面举例论证这一观点，东芝公司是较早生产制造该设备的公司之一，由其制造的第一套后台系统就在20世纪80年代被用于日本东京的银座地区，随后该系统在整个日本被广泛使用，其中最典型的工程是日本九州电力公司在其所属区域内完成了对柱上开关的100%监控。近年来，随着科学技术水平的不断进步，该系统也随之逐步完善，各方面的功能及性能均有较大幅度的提高。
3.2 单相接地问题
由于10 kv配网架空线采用的是中性点不接地的方式，所以单相接地故障成为其中较难解决的问题之一。而电压型配电自动化系统的工作原理基本与线路中电流无关，所以将该系统应用于10 kV架空线中对于处理单相接地问题就显得比较容易。但在实际应用中需要注意的是，应将以往发生单相接地后仍可运行2 h的这一操作规程改为只要出现单相接地故障，断路器必须立即动作，这样能够有效地利用断路器的分合闸功能来切除故障，进而确保线路中其他区域能够正常运行。
3.3 二次重合闸问题
10 kV配网中的出线断路器柜主要分为以下两种类型。
1）常规保护型。对于这种类型的断路器柜，可将原有的一次重合闸继电保护器更换成多次重合闸继电保护器，这样便能够实现变电站内断路器的二次重合闸。多次重合闸继电保护器是专为电压型配电自动化系统配套设计的，它能够完成与系统配合的二次或三次重合闸、故障区域指示和锁定以及重合闸次数记录等，并且继电保护器还具有手动复位、自动复位和自检功能。
2）微机保护型。对于这一类型的断路器柜，可在馈线保护上增设故障区域指示和多次重合闸功能，即可实现该部分的投切、故障区域指示、1-3次重合闸、故障锁定、累计重合次数等功能，并且还可以实现数据上传，便于调度所进行管理。
若是由于各方面的原因致使无法对一次重合闸进行改造的，可以采用下面的方法直接让一次重合闸继电保护器自动完成二次重合闸。具体做法如下：将出线的第一根杆上开关的控制器延时时间修改为21 s，这样设置的主要原因是为了满足继电保护器15 s左右的电容充电时间。设置完成后，一旦线路中出现故障时，断路器会进行第一次重合闸，而在这一过程中，最少要经过预先设置的21 s才能对最近的故障线路进行重合闸，此时继电保护器已经基本恢复到正常工作状态，如果第一次重合闸失败，继电保护器将会自动进行第二次重合闸。采用这种方式进行二次重合闸较为简单方便，而且无需对变电站的继电保护器进行更换，能够为电力部门节约大量的投资成本。
参考文献
[1]徐祖芳.配电自动化系统在智能电网中的应用分析[J].中国科技纵横,2011,7.
[2]王兴念,赵奕,苏宏勋,陈勇,等.配电自动化系统的实用设计[A].第四届输配电技术国际会议论文集[C].2010,11.
[3]黄晓友,曹文军.配电自动化系统的策划思路及关键性问题[J].中国科技成果,2010,23.
[4]吴少雷,陆巍,俞飞,黄道友.安徽城市配电自动化系统实用化配置研究[A].第三届配电系统接地方式与故障点测寻研讨会论文集[C].2007,11.