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变电所馈线自动化改造方案与实施
发布日期:2015-7-15 9:30:05 浏览次数:1912次

摘要:变电所馈线自动化的实现是提高城乡电网供电可靠性的有效途径之一, 当配电线路出现故障时,要进行快速判断,排除故障段,保证非故障段的正常运行,减少停电范围。重合器与分段器在虎林市虎林变电所馈线自动化改造方案的实施表明,有效的隔离故障区段95%以上,既提高了供电可靠性五个百分点,又提高了社会和经济效益,为配网自动化打下坚实的基础。

关键词:配电自动化;重合器;分段器
近年来作为一个边境城市,随着改革开放电力负荷得到了迅速发展,作为电力用户对供电可靠性要求越来越高,因此,提高城乡电网供电可靠性的有效途径是实现馈线自动化。
 
虎林变电所10 kV配电自动化的现状
虎林变电所10 kV配电线路以架空线为主,变电所出口保护开关为户内断路器,线路主要是柱上断路器、负荷开关和熔断器。柱上断路器主要有以下问题:①机械方面,早期投运的真空断路器年久有锈蚀现象,而近期又发现不少柱上真空断路器分合储能位置指示器机构卡涩,造成故障;储能位置指示弹簧较细、老化造成的故障;断路器开关弹簧操作机构卡涩造成的故障。②保护方面,柱上真空断路器过流等级一般只有固定的几个等级,对于一般用户,由于负荷变化不大,造成了可能很多柱上真空断路器定值都一样,所以动作没有选择性,动作跳闸时上下一起动作。造成了柱上断路器本身的局限性(无重合闸功能),不能达到最小范围的隔离故障区段。例如现在的柱上真空断路器过流等级是200A、400A,电流间隔较大。当出现短路故障时,两台定值相近的开关同样会出现越级跳的现象,增大了停电面积。所以配电的整体自动化程度较低不能快速检测故障区段,无法自动隔离故障并恢复非故障区域的正常供电。这一问题严重制约着供电可靠性的提高。因此,有必要对配电设备进行改造,实施配电自动化。我局决定以66KV虎林变电所及其出线作为试点工程进行配电自动化改造。
 
馈线自动化改造方案
我局经多方调研结合实际情况,决定对变电所出口开关及线路开关同时进行改造,为了节约资金,只对出口保护开关进行改造,即将变电所内断路器更换成新型永磁机构重合器,老式继电器保护改为微机保护,在架空分支线路上安装跌落式分段器。
 
  2.1 重合器和分段器
永磁机构重合器为30年免维护产品,其主要特点有:具有控制及保护功能,能实现就地合、分闸操作及机械闭锁;操作机构为永磁机构;具有定时限和反时限保护功能;操作顺序:O-0.1s-CO-1s-CO-1s-CO ,操作顺序及重合间隔方便可调;具有多次重合功能(3次重合闸);具有通讯功能。
三相连动跌落式分段器的主要特点有:安装类似于跌落式熔断器,结构灵活、简单、操作方便、安全可靠;可区分瞬时性故障和永久性故障,可以自动隔离故障线路区段,确保无故障区段正常运行;分段器自动分闸后有明显断口,可以迅速查出故障区段,利于配电运行维护;分段器自动分闸后,操作机构具有自动复位功能,不用更换任何元件即可用操作杆手动合闸;无保护死区,防腐性能强,全天候运行,性能价格比高,免维护。
重合器和分段器配合,由于分段器可以区分瞬时和永久性故障,可以减小故障区域的停电面积,即提高了供电的可靠性又提高了经济效益。
 
  2.2 变电所内改造部分
变点所内改造主要分为机械部分和电气部分。因为单台停电作业,为了节约时间机械分闸机构部分改造前一定要测量好柜体内部的尺寸,做好配件,安装前要保证配件间配合良好。电气部分的电气接线图、电气配件一定要保证在施工前准备齐全。由于电气部分配线比较烦琐,电气部分一次二次同时作业,才能保证电气部分和机械部分同时完工。
 
  2.3 架空线路改造部分
根据我局架空线路的具体情况,在大的分支安装计数次数两次的分段器,在小分支和重要负荷用户安装计数次数一次的分段器以保证线路出现故障时可以第一时间隔离故障区段。由于分支线路负荷电流都不大,所以我们主要选用的是启动电流80A、60A的分段器。安装分段器前一定要先仔细阅读分段器的安装使用说明书,以保证分段器安装正确,运行稳定。
 
  2.4 重合器与分段器实施方案
变电所出口为重合器,具有三次重合闸,在大分支线路上安装计数次数两次的分段器,小分支安装计数次数是一次的分段器(图1为10KV虎林线配电自动化实施方案图)。


图1 10KV虎林线配电自动化实施方案图
主干线26#分支安装一组计数次数两次、启动电流为130A的三相连动跌落式分段器,在其下运输公司楼分线安装一组计数次数一次、启动电流为60A的三相连动分段器。若运输公司楼分线出现短路故障,变电所出口重合器、26#、运输公司楼分线分段器均检测到故障电流。出口保护设定为延时0.3秒跳闸,若在延时时间内故障消失出口重合器不动作,故障点分支的分段器也不动作,这样就避开了瞬时故障,整条线路正常供电。如果0.3秒后故障依然存在,出口重合器跳闸,计数次数一次的分段器达到动作条件立即分闸隔离运输公司楼分线的故障区段。若工行支线出现短路故障,变电所出口重合器、26#分段器检测到故障电流,出口重合器延时跳闸。若为瞬时性故障,变电所出口重合器合闸后恢复线路供电。若为永久性故障,变电所出口重合器再次跳闸,26#分段器由于达到动作条件(启动电流和计数次数二次)跌落分闸,隔离故障区段。变电所出口重合器重合后恢复无故障区段正常供电。
 
结论
按上述网络的实施方案,分段器经近一年的实际网上投运基本杜绝了由于线路故障致使变电站出口保护跳闸而造成大面积停电的事故。达到了迅速隔离故障线路区段将停电面积减至最小范围的理想状态、分段器的投运也为配电自动化打下了良好的基础。我们改建了三条10KV出线,改变了以往线路故障越级跳闸,故障点难寻,不能迅速恢复供电的局面。一年来我们的供电可靠性比去年提高了5%。分段器在线路运行的最大特点是安装类似于跌落式熔断器;不需要外接电源(内置电流互感器);动作机构采用高可靠的单稳态永磁机构;重合器和分段器配合凭借自身的微电脑可以自动区分瞬时或永久性故障并隔离故障线路区段,确保无故障区段线路正常运行;分段器自动分闸后有明显断口,可以迅速查处故障区段,利于配电运行维护。可有选择地、有效地消除瞬时性故障, 使其不致发展成永久性故障, 又可切除永久性故障, 故而能够极大地提高供电可靠性。
 
参考文献:
[1]方之明.配电网中重合器与分段器的配合使用[J].农村电工,2008(1):19-20
[2]刘敬东.重合器与分段器在配网自动化中的应用[J].农村电气化,2004(8):21-22
[3]许晓峰,王兴伟,马仕海.配电网复合线路馈线自动化系统的设计[J].电工技术,2006(10):28-29

[4]胡乃有,丁以心,张廷玉,顾欣欣.辽阳农电新型配电自动化系统的设计与实现[J].中国科技信息,200717):20-21

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