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【摘 要】配网自动化建设已成为提升配网可靠性的重要措施，通过在配网线路中安装馈线自动化开关，使馈线在运行中发生故障时，能自动进行故障定位，故障隔离和对非故障段线路恢复供电。本文通过对应用馈线自动化的配网线路上发生的数起故障进行分析，说明了配网自动化开关在配网运行中的重要作用。
【关键词】配网自动化；调度；配网故障处理
0.引言
配网自动化，是指利用自动化开关设备、通信技术、自动控制技术等手段，对配网进行离线与在线的智能化监控管理，以实现故障自动隔离和负荷自动转供、减小停电范围、提高非故障区域恢复供电速度；缩短故障处理时间、提高故障处理效率、降低配电网的安全风险[1]。通过对配网的透明化和可视管理，使配网始终处于安全可靠的最优运行状态。配电自动化系统由配电自动化主站、配电终端等组成，二者之间通信方式主要有光纤、中国移动无线公网、LTE电力4G无线专网、载波等多种通信方式进行数据通信[2]。
由于10 kV馈线架空线路存在事故率高、事故查找困难、可靠性差等特点，因此自2013年以来，珠海供电局为满足社会对供电质量、可靠性、安全性的更高要求，结合本地区的网络状况，对三大区域配电线路进行了配网自动化改造。
1.配网自动化开关的基本动作原理
目前珠海供电局10kV配网主要使用的配网自动化设备有：电压时间型自动化开关、分界断路器、分界负荷开关以及故障指示器。
1.1 电压时间型自动化开关
开关自身具有“失电立即分闸、来电延时合闸”的特点，当变电站出线开关跳闸，线路失去电压时，线路上装设的电压时间型自动开关将在0秒时立即失电分闸。当开关恢复电压时，经过一段延时后才会闭合，这一段延时被称为“X时限”，一般为7秒的倍数。当开关合上后，若在小于某固定时间段内失去电压，开关不仅会断开，同时将闭锁合闸，保持分闸位置。这一时间段被称为“Y时限”。由于X时限和Y时限的存在和配合，可完成线路故障的自动隔离。
1.2 分界断路器/负荷开关
① 分界断路器
分界断路器作用主要是隔离分支线上或用户电房内发生的故障，缩小故障停电范围。分界断路器具有分断相间短路电流、负荷电流和零序电流的功能。
② 分界负荷开关
分界负荷开关作用主要是隔离发生在分支线上的故障，具有分断负荷电流和零序电流的功能，但不能分断相间短路电流，因此发生相间故障时需变电站先跳闸，线路满足无压无流条件和过流记忆条件后才分闸隔离故障。
1.3 故障指示器
安装在线路主干线或分支线上的故障指示终端，通过检测故障发生时电流突变特征进行故障判别。
① 线路中的电流超过整定电流值，即：I>I0，同时T>T0，
② 电流变化值超过设定的电流变化值，即：△IF>△Iset，
③ 条件①和条件②的持续时间大于整定时间，即：T1<△T ④ 线路中的电流最终变为0，即：IH=0、UH=0
图1 引起故障指示器动作的电流变化图
2.涉及自动化开关的配电网故障处理
近几个月来在应用配网自动化的配电线路上发生的数起故障中，馈线自动化开关均有相应的动作，通过对其中三例比较典型的进行分析，我们可以对配网自动化的功能有更深入的认识，也有利于在调度工作中更好的使用配网自动化。
2.1 涉及电压时间型开关动作的故障处理实例
故障描述：监控员汇报110kV西湖站10kV金帆甲线F1开关速断保护动作，重合成功。配网系统显示西湖站10kV金帆甲线F1之青湾甲线#141杆141T1开关分闸。
故障处理过程：供电所运行人员现场检查青湾甲线#141杆141T1开关在分闸位置，闭锁灯“LOC”点亮。青湾甲线#68杆68T1开关在分闸位置，闭锁灯“LOC”点亮。判断故障区间在10kV金帆甲线之青湾甲线#141杆141T1开关到青湾甲线#68杆68T1之间。申请将联络开关青湾甲线#28杆28T1开关转运行。调度员同意。
自动化开关动作过程分析：
① 0s：西湖站10kV金帆甲线F1开关速断保护动作跳闸。
② 0s：青湾甲线#141杆141T1开关（S2）、青湾甲线#68杆68T1开关（S3）失压脱扣。
③ 5s：西湖站10kV金帆甲线F1开关重合闸动作，合上西湖站10kV金帆甲线F1开关，重合闸开始充电（15s后重合闸充电完成）。
④ 5s+42s：合上青湾甲线#141杆141T1开关（S2），合于故障线路后西湖站F1开关速断保护动作跳闸。青湾甲线#141杆141T1开关Y时间闭锁，保持分闸位置。青湾甲线#68杆68T1开关（S3）瞬时电压闭锁，保持分闸位置。
⑤ 5s+42s+5s：西湖站F1开关再次重合闸动作，恢复#141杆前段线路供电。金帆甲线之青湾甲线#141杆141T1开关到青湾甲线#68杆68T1之间故障已被自动隔离。
2.2涉及分界断路器动作的故障处理实例
故障描述：2013-11-24 11：55供电所报20kV富祥湾乙线之嘉业房产分界户外开关箱861分界开关跳闸，巡线发现故障点为20kV嘉业房产分界户外开关箱861开关至嘉业房产临时施工箱变881开关间电缆被挖伤（用户资产）。
相应的自动化开关动作记录如下表：
序号 时间 信号
1 13/11/24 11：52：30 富祥湾乙线之嘉业房产分界户外开关箱861开关 现场分
自动化开关动作分析：
嘉业房产分界户外开关箱861开关至嘉业房产临时施工箱变881开关间电缆故障，分界断路器直接分闸，不影响变电站出线开关。
2.3涉及分界负荷开关动作的故障处理实例
2.3.1 发生相间故障，与变电站开关配合
故障描述：
2013-10-01 01：00新堂变电站F39鸿吉线过流动作，重合成功。01：53供电所所报经查线发现10kV鸿吉线#8杆8T1看门狗开关跳闸，故障已被隔离。
相应的自动化开关动作记录如下表：
序号 时间 信号
1 13/10/01 01：52：30 鸿吉线#8杆8T1分界负荷开关 现场分
自动化开关动作分析：
10kV鸿吉线#8杆8T1开关至鹏辉#1电房电缆故障，因分界负荷开关无法直接断开相间故障电流，因此变电站出线开关过流保护动作，自动化开关随即失压并闭锁，完成故障隔离，变电站开关重合成功。
2.3.2分界负荷开关（发生单相接地，直接隔离故障）
故障描述：
2013-09-02 21：45配网自动化系统显示10kV F7石湾甲线#79杆79T1看门狗跳闸，供电所所巡线报故障点为尖峰支线#5杆后段（用户资产）。
相应的自动化开关动作记录如下表：
序号 时间 信号
1 13/10/01 01：52：30 石湾甲线#79杆79T1分界负荷开关 现场分
自动化开关动作分析：
尖峰支线#5杆后段线路发生单相接地故障，分界负荷开关可直接断开并隔离故障，不影响变电站出线开关。
3.总结
通过上述事故中馈线自动化开关动作情况可看出，当开关动作成功时，故障点被正确隔离，极大地缩短了故障巡查时间，提高了供电可靠性。即使当由于某种原因，自动化开关本体未能正确动作，但只要配网主站系统有相应的逻辑判断结果，仍能帮助调度员做出准确而迅速的处理。因此，无论馈线自动化开关最终是否成功完成隔离故障，只要自动化逻辑正确，就能够对迅速正确处理事故有较大帮助。
参考文献：
[1] 郭谋发.配电网自动化技术[M ].北京：机械工业出版社，2012.
[2] 叶世勋.现代电网控制与信息化[M].北京：中国水利水电出版社， 2005.
【关键词】配网自动化；调度；配网故障处理
0.引言
配网自动化，是指利用自动化开关设备、通信技术、自动控制技术等手段，对配网进行离线与在线的智能化监控管理，以实现故障自动隔离和负荷自动转供、减小停电范围、提高非故障区域恢复供电速度；缩短故障处理时间、提高故障处理效率、降低配电网的安全风险[1]。通过对配网的透明化和可视管理，使配网始终处于安全可靠的最优运行状态。配电自动化系统由配电自动化主站、配电终端等组成，二者之间通信方式主要有光纤、中国移动无线公网、LTE电力4G无线专网、载波等多种通信方式进行数据通信[2]。
由于10 kV馈线架空线路存在事故率高、事故查找困难、可靠性差等特点，因此自2013年以来，珠海供电局为满足社会对供电质量、可靠性、安全性的更高要求，结合本地区的网络状况，对三大区域配电线路进行了配网自动化改造。
1.配网自动化开关的基本动作原理
目前珠海供电局10kV配网主要使用的配网自动化设备有：电压时间型自动化开关、分界断路器、分界负荷开关以及故障指示器。
1.1 电压时间型自动化开关
开关自身具有“失电立即分闸、来电延时合闸”的特点，当变电站出线开关跳闸，线路失去电压时，线路上装设的电压时间型自动开关将在0秒时立即失电分闸。当开关恢复电压时，经过一段延时后才会闭合，这一段延时被称为“X时限”，一般为7秒的倍数。当开关合上后，若在小于某固定时间段内失去电压，开关不仅会断开，同时将闭锁合闸，保持分闸位置。这一时间段被称为“Y时限”。由于X时限和Y时限的存在和配合，可完成线路故障的自动隔离。
1.2 分界断路器/负荷开关
① 分界断路器
分界断路器作用主要是隔离分支线上或用户电房内发生的故障，缩小故障停电范围。分界断路器具有分断相间短路电流、负荷电流和零序电流的功能。
② 分界负荷开关
分界负荷开关作用主要是隔离发生在分支线上的故障，具有分断负荷电流和零序电流的功能，但不能分断相间短路电流，因此发生相间故障时需变电站先跳闸，线路满足无压无流条件和过流记忆条件后才分闸隔离故障。
1.3 故障指示器
安装在线路主干线或分支线上的故障指示终端，通过检测故障发生时电流突变特征进行故障判别。
① 线路中的电流超过整定电流值，即：I>I0，同时T>T0，
② 电流变化值超过设定的电流变化值，即：△IF>△Iset，
③ 条件①和条件②的持续时间大于整定时间，即：T1<△T
图1 引起故障指示器动作的电流变化图
2.涉及自动化开关的配电网故障处理
近几个月来在应用配网自动化的配电线路上发生的数起故障中，馈线自动化开关均有相应的动作，通过对其中三例比较典型的进行分析，我们可以对配网自动化的功能有更深入的认识，也有利于在调度工作中更好的使用配网自动化。
2.1 涉及电压时间型开关动作的故障处理实例
故障描述：监控员汇报110kV西湖站10kV金帆甲线F1开关速断保护动作，重合成功。配网系统显示西湖站10kV金帆甲线F1之青湾甲线#141杆141T1开关分闸。
故障处理过程：供电所运行人员现场检查青湾甲线#141杆141T1开关在分闸位置，闭锁灯“LOC”点亮。青湾甲线#68杆68T1开关在分闸位置，闭锁灯“LOC”点亮。判断故障区间在10kV金帆甲线之青湾甲线#141杆141T1开关到青湾甲线#68杆68T1之间。申请将联络开关青湾甲线#28杆28T1开关转运行。调度员同意。
自动化开关动作过程分析：
① 0s：西湖站10kV金帆甲线F1开关速断保护动作跳闸。
② 0s：青湾甲线#141杆141T1开关（S2）、青湾甲线#68杆68T1开关（S3）失压脱扣。
③ 5s：西湖站10kV金帆甲线F1开关重合闸动作，合上西湖站10kV金帆甲线F1开关，重合闸开始充电（15s后重合闸充电完成）。
④ 5s+42s：合上青湾甲线#141杆141T1开关（S2），合于故障线路后西湖站F1开关速断保护动作跳闸。青湾甲线#141杆141T1开关Y时间闭锁，保持分闸位置。青湾甲线#68杆68T1开关（S3）瞬时电压闭锁，保持分闸位置。
⑤ 5s+42s+5s：西湖站F1开关再次重合闸动作，恢复#141杆前段线路供电。金帆甲线之青湾甲线#141杆141T1开关到青湾甲线#68杆68T1之间故障已被自动隔离。
2.2涉及分界断路器动作的故障处理实例
故障描述：2013-11-24 11：55供电所报20kV富祥湾乙线之嘉业房产分界户外开关箱861分界开关跳闸，巡线发现故障点为20kV嘉业房产分界户外开关箱861开关至嘉业房产临时施工箱变881开关间电缆被挖伤（用户资产）。
相应的自动化开关动作记录如下表：
序号 时间 信号
1 13/11/24 11：52：30 富祥湾乙线之嘉业房产分界户外开关箱861开关 现场分
自动化开关动作分析：
嘉业房产分界户外开关箱861开关至嘉业房产临时施工箱变881开关间电缆故障，分界断路器直接分闸，不影响变电站出线开关。
2.3涉及分界负荷开关动作的故障处理实例
2.3.1 发生相间故障，与变电站开关配合
故障描述：
2013-10-01 01：00新堂变电站F39鸿吉线过流动作，重合成功。01：53供电所所报经查线发现10kV鸿吉线#8杆8T1看门狗开关跳闸，故障已被隔离。
相应的自动化开关动作记录如下表：
序号 时间 信号
1 13/10/01 01：52：30 鸿吉线#8杆8T1分界负荷开关 现场分
自动化开关动作分析：
10kV鸿吉线#8杆8T1开关至鹏辉#1电房电缆故障，因分界负荷开关无法直接断开相间故障电流，因此变电站出线开关过流保护动作，自动化开关随即失压并闭锁，完成故障隔离，变电站开关重合成功。
2.3.2分界负荷开关（发生单相接地，直接隔离故障）
故障描述：
2013-09-02 21：45配网自动化系统显示10kV F7石湾甲线#79杆79T1看门狗跳闸，供电所所巡线报故障点为尖峰支线#5杆后段（用户资产）。
相应的自动化开关动作记录如下表：
序号 时间 信号
1 13/10/01 01：52：30 石湾甲线#79杆79T1分界负荷开关 现场分
自动化开关动作分析：
尖峰支线#5杆后段线路发生单相接地故障，分界负荷开关可直接断开并隔离故障，不影响变电站出线开关。
3.总结
通过上述事故中馈线自动化开关动作情况可看出，当开关动作成功时，故障点被正确隔离，极大地缩短了故障巡查时间，提高了供电可靠性。即使当由于某种原因，自动化开关本体未能正确动作，但只要配网主站系统有相应的逻辑判断结果，仍能帮助调度员做出准确而迅速的处理。因此，无论馈线自动化开关最终是否成功完成隔离故障，只要自动化逻辑正确，就能够对迅速正确处理事故有较大帮助。
参考文献：
[1] 郭谋发.配电网自动化技术[M ].北京：机械工业出版社，2012.
[2] 叶世勋.现代电网控制与信息化[M].北京：中国水利水电出版社， 2005.