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淺析配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)線路故障及其應(yīng)用
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)也在逐步的走向科學(xué)化，各種線路故障得到解決，以下是小編搜集整理的一篇探究配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)線路故障的論文范文，歡迎閱讀參考。
【摘 要】隨著我國的經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造建設(shè)是現(xiàn)階段的重要實施項目，配電網(wǎng)自動化技術(shù)起到了不可忽視的作用，主要包括饋線自動化技術(shù)以及配電管理系統(tǒng)。本文通過對配電系統(tǒng)相關(guān)知識的了解，主要淺析配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)線路故障及其應(yīng)用，并進(jìn)行了分析與總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)自動化;故障;分析;饋線自動化;配電管理系統(tǒng)
一、饋線自動化的模式
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中最重要的就是饋線自動化，其主要內(nèi)容就是監(jiān)視饋線的運行方式以及在運行過程中所產(chǎn)生的負(fù)荷�？墒牵捎谖覈呐潆娋W(wǎng)自動化發(fā)展的較晚，還沒有形成統(tǒng)一的發(fā)展模式，所以，根據(jù)不同的場合以及不同的設(shè)備所要應(yīng)用的饋線自動化模式就有所不同，要根據(jù)具體方案進(jìn)行具體分析。
二、饋線自動化的基本功能
雖然饋線自動化系統(tǒng)會根據(jù)不同的方案而產(chǎn)生一定的差異，但是還應(yīng)該具備以下基本功能：1、故障處理功能，主要內(nèi)容就是在發(fā)生故障后能夠自動的進(jìn)行判斷與隔離，在解決故障后及時的恢復(fù)正常供電;2、遙測與遙控功能，主要內(nèi)容就是能夠?qū)崟r對供電系統(tǒng)進(jìn)行檢測與管理;3、重合閘控制功能，主要內(nèi)容就是在短路器由于過電流過高而造成的跳閘時自動開啟，并且能夠在斷路器其中一側(cè)電壓恢復(fù)時對電源的重合進(jìn)行調(diào)節(jié);4、負(fù)荷管理功能、主要內(nèi)容就是對配電網(wǎng)的整體負(fù)荷程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié);5、過電流記錄功能、主要內(nèi)容就是對過電流進(jìn)行詳細(xì)的記錄，能夠及時的發(fā)現(xiàn)異常;6、對時功能，主要內(nèi)容就是保證時間的準(zhǔn)確性;7、事件順序記錄功能，主要內(nèi)容就是對各種事件發(fā)生的順序進(jìn)行記錄;8、持續(xù)工作功能，主要內(nèi)容就是在停電后還是能夠繼續(xù)維持工作。
三、配電網(wǎng)饋線保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀
近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步走向了自動化，配電網(wǎng)自動化是其中一項重要內(nèi)容。目前，我國的配電網(wǎng)饋線保護(hù)技術(shù)還在不斷的發(fā)展階段，需要進(jìn)一步的完善。
1、過電流保護(hù)
這種過電流保護(hù)是一種傳統(tǒng)的繼電流保護(hù)方式。由于經(jīng)濟(jì)因素的影響，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)饋線保護(hù)一般采用電流保護(hù)的方式。這種保護(hù)方式所采用的配電線路較短，而且配電網(wǎng)也沒有穩(wěn)定方面的問題存在，所以為了能夠讓這一保護(hù)行為具有選擇性，利用時間配合的方式來對全線路進(jìn)行保護(hù)。經(jīng)常采用的方式主要有兩種：一種為反時限電流保護(hù)，這種保護(hù)方式的時間配合特性又可以分為不同程度的時限電流，另一種為三段電流保護(hù)。這種電流保護(hù)方式具有方便靈活，成本較低等特點。可是也存在以下不足：首先就是，這種電流保護(hù)對配電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)的基本因素是將饋線看作一個整體，一旦饋線出現(xiàn)故障，就必須切斷整條線路，這就給沒有出現(xiàn)故障的區(qū)域帶來了一定的影響，降低了供電系統(tǒng)的可靠性;其次，就是這種方式所采用的是利用時間的延時對所要保護(hù)的目標(biāo)進(jìn)行選擇，影響供電設(shè)施的使用壽命的同時，也延長了解決故障的時間。
2、重合器方式的饋線保護(hù)
這種方式在傳統(tǒng)電流保護(hù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，其主要內(nèi)容就是利用重合器將饋線故障自動限制在一個區(qū)域內(nèi)，提高了供電的可靠性，在我國的城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中得到了廣泛應(yīng)用。但也存在以下不足：首先就是故障出現(xiàn)后所隔離的時間過長;其次就是重合器的多次重合會使相關(guān)的負(fù)荷過大。
3、基于饋線自動化的饋線保護(hù)
目前，效果最好的一種配電網(wǎng)饋線保護(hù)技術(shù)就是基于饋線自動化的饋線保護(hù)。按這種保護(hù)方式主要包括以下兩項內(nèi)容：首先，就是饋線自動化。主要內(nèi)容就是利用強(qiáng)大的通信功能采集信息、控制程序以及對饋線進(jìn)行保護(hù)。其次，就是配電管理系統(tǒng)。主要是運用科學(xué)的管理理念將各種縣級技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動化管理。這種基于饋線自動化的饋線保護(hù)綜合了傳統(tǒng)的電流保護(hù)以及重合器方式饋線保護(hù)的優(yōu)點，不僅具有方便靈活、可靠性高等特點，還提高了故障的解決速度，降低了恢復(fù)供電的時間。這種饋線保護(hù)方式是今后主流應(yīng)用方式。
四、線路故障區(qū)段查找的基本原理
1、饋線故障區(qū)段的定位
對于輻射狀網(wǎng)、樹狀網(wǎng)和處于開環(huán)運行的環(huán)狀網(wǎng)，在判斷故障區(qū)域時，只須根據(jù)饋線沿線各斷路器是否流過故障電流就可以判斷故障區(qū)段。假設(shè)饋線上出現(xiàn)單一故障，顯然故障區(qū)段位于從電源側(cè)到線路末端方向最后一個經(jīng)歷了故障電流的斷路器和第一個未經(jīng)歷故障電流的斷路器之間，這樣就可以根據(jù)定位，將故障快速解決。
2、事故跳閘斷路器的定位
要想準(zhǔn)確的了解各斷路器的具體情況，確定故障電流是否經(jīng)過，就要整定安裝在斷路器上的FTU，因為隔離故障區(qū)段并不是根據(jù)各臺電路器不同的定值，所以，不同的電路器可以使用相同的定值。這樣即使增加饋線上的分段數(shù)目也不會帶來任何影響。而故障區(qū)段隔離后，越級跳閘的斷路器要復(fù)位，對于事故后跳閘斷路器的準(zhǔn)確定位是非故障區(qū)段自動恢復(fù)供電的關(guān)鍵。
3、事故跳閘斷路器定位矩陣
用事故前斷路器狀態(tài)信息矩陣A減去事故后斷路器狀態(tài)信息矩陣B，即可準(zhǔn)確地識別事故跳閘斷路器。對于上例可用事故跳閘斷路器定位矩陣C來確定C=A-B。由于C矩陣中第2個元素值為1，則說明故障時是由斷路器2跳閘切斷故障電流的。根據(jù)前邊計算可知，故障區(qū)段位于斷路器3和4之間。故應(yīng)自動恢復(fù)斷路器2到合閘位置。對于利用計算機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)的饋線自動化功能，從故障段查找、隔離、非故障段自動恢復(fù)，一般僅需要十幾秒鐘。
五、饋線保護(hù)的發(fā)展趨勢
現(xiàn)階段，我國的主要通信方式為光纖通信，所以根據(jù)光纖通信的特點而應(yīng)用的饋線保護(hù)分為以下幾部分內(nèi)容：
1、電流保護(hù)切除故障;
2、集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)故障隔離;
3、集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。
這種實現(xiàn)方式實質(zhì)上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復(fù)供電。如果能夠解決饋線故障時保護(hù)動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護(hù)的性能，從而一次性地實現(xiàn)故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護(hù)裝置利用快速通信協(xié)同動作，共同實現(xiàn)有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統(tǒng)保護(hù)的基本思想。
六、結(jié)束語
綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)也在逐步的走向科學(xué)化，各種線路故障得到解決。本文通過對配電網(wǎng)饋線保護(hù)的基本原理以及發(fā)展過程進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，有利于我國供電系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。而且，系統(tǒng)保護(hù)分布式的功能也將提高配電自動化的主站及子站的性能，是一種極具前途的饋線自動化新原理。
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