10kV電力配網饋線自動化技術分析論文

摘要：饋線自動化技術是10kV配網架空線路的重要技術之一，在10kV配網架空線路的鋪設過程中，許多技術方面的問題需要技術人員進行攻堅，饋線自動化的技術發展目前還有很多需要改進和突破的地方。從10kV配網架空線路饋線自動化的工作原理和保護配置方案方面入手，探討饋線自動化的過程中出現故障時候的處理措施。

關鍵詞：饋線自動化技術；10kV電力配網；配網架空線路；故障處理

饋線自動化技術的發展對當前的電網配網技術有着重要的推動作用，其重要性在於對10kV電網的配網架空線路的安全性和傳輸速率提供了一定保障，對於電路配網的工作技術來説，安全性和傳輸速率是首要考慮的因素，因此饋線自動化技術是電路配網工作人員需要優先採用的技術，在技術採用的時候要注重對饋線自動化技術的原理和特徵有所認識，並對可能發生的情況做出一定預案。饋線自動化技術採用10kV中性點消弧線圈姐弟系統的工作模式作為該技術最為基本的處理方式，壓型柱上負荷開關和電壓類別的監控終端、三相一零序的組合電壓互感器等作為饋線自動化技術主要的核心設備，在一定的工作技術原理下可以實現變電站中的出線斷路器和運轉的配合，這就在某種程度上實現了饋線自動化技術的兩大需求：在不發生故障情況下的供電需求和故障情況下的隔離需求。

1饋線自動化技術的保護配置方案簡析

饋線自動化技術在10kV電力配網中常見的保護配置方案主要是由智能控制器、負荷開關和斷路器三大部分組成，主要的設備有主幹線的相應設備以及分支線的相應設備，以及在分支線當中，用户所需要的分界負荷開關。

（1）饋線出線斷路器在饋線自動化技術當中的配置饋線出線斷路器是電路當中重要的設備，所以關於它的配置着重放在二次重合閘的配置上，要做好這一點，就要優先設置速斷保護機制、同時確保帶時限過濾保護和零序保護的正常運轉。其中零序保護的時間一般整定為1s，而速斷保護的時間一般整定為0.3s，過流保護的時間整定數值同上，而且一次重合閘延時整定在5s效果較好，而二次重合閘的延時應該整定在60s上，該二次重合閘還需要設定一定的閉鎖時間，一般設置為5s。

（2）主幹線的分段斷路器配置饋線自動化分段斷路器一般是在饋線主幹線上設置的，這其中要對零序電流互感器和三相電流互感器進行詳細的配置，從而達到對相間短路電流、零序電流以及負荷電流進行分斷的效果，這個設備在使用的過程中一定要和控制器相互連接，這樣才能確保時限保護的功能得到發揮，出於這個因素考慮，主幹線可以分成兩端，開關兩側的.饋線負荷和具體線路的負荷分佈是重要的影響因素，同時還要考慮使線路的長度儘量相同。

（3）主幹線分段負荷開關的配置饋線自動化的分斷負荷開關是在主幹線上進行設置的，它的作用在於對可能出現的故障進行整個區域的最快反應隔離。主幹線的分段負荷開關和饋線自動化分段器的組成類似，可以很好地分斷負荷電流，該開關要根據電路配網中實際需求進行改進和設置，在設置完畢後要和饋線自動化控制器進行連接，形成一個完整的體系。

（4）分支線的分界斷路器配置分支線的分界斷路器設置在大分支線的端部，目的在於對分支線故障的隔離，同時它也要和饋線自動化控制器進行連接。分支線的分界斷路器屬於主幹線分段斷路器的分支，所以也要設定相應的短路動作時限，比如可以整定相間短路動作時限為0.15s，零序保護的動作時限是0.6s，如果要在二層分支線上增加一定樹木的用户分界斷路器，那麼也要對動作保護時限有所調整，應該把這個數值降低為0s和0.3s。分支線的分界斷路器有着一定的設置技巧，線路距離比較長的地方和電流負荷比較重的地方都要進行配置，因為這種地方，尤其是大分支線的首段，發生故障的次數一般會比較多，而且在同一條線路上最好不要設置很多動作時限為0s的分界斷路器，這樣很有可能產生瞬時故障，從而影響到斷路器的整體運轉。

（5）分支線中分界負荷開關的詳細配置分界負荷開關一般安裝在端部，對分支線的故障起到隔離作用，它主要是由三相電壓、電流互感器和零序互感器等部分組成，作用在於自動地隔離單相接地的故障，同時也要注意連接控制器，分支線中分界負荷開關的設置要考慮多重因素，主要是負荷較重的分支線要設置首段部分的分界斷路器，下面要設置分界負荷開關[1]。

（6）分支線用户分界負荷開關在電路中的配置分支線用户分界開關是一個特殊的設備，它一般配置在10kV配網架空線路中用户分支線的責任分界點上，具備分斷負荷電流和自動對單相接地故障現象進行隔離的效果，如果分支線上的用户少，那麼分界負荷開關的設置就沒有必要，該開關也要饋線自動化控制器進行連接，它和分支線分界負荷開關的功能大致是相同的，重要的區別就是該開關可以對用户可能發生的出門事故進行有效地防範。

2饋線自動化技術的故障處理方案

（1）饋線自動化技術在10kV配網中的故障處理原理1）發生短路故障的處理過程與理論基礎短路故障如果發生，變電站中斷路器進行保護性跳閘，3.5s之後第一次重合閘的效果出發，柱上負荷開關在一側得電後進行依次合閘，當合閘到達故障點之後，第二次跳閘發生，監控終端通過電壓檢測系統進行一定的邏輯判斷，從而對需要進行操作的故障部位兩端負荷開關進行閉鎖操作，從而使得負荷開關再次得電後不會進行合閘的操作，對故障點進行準確地判斷然後隔離，在變電站的出線斷路器中進行第二次的重新合閘操作，及時恢復供電，把故障對於整體電路的影響降到最小[2]。2）發生接地故障的處理程序與理論基礎在單相接地故障發生的情況下，10kV配網系統作為一種較小的電流配網系統，一定的零序電壓是存在的，這種時候傳統的拉線法有利於及時找出故障線路。把線路的出口斷路器合上，然後逐級合閘，這時監控終端就要發揮操作的能力，在檢測到零序電壓的時候進行隔離，然後對故障點進行閉鎖操作，在工序結束後自動合閘進行恢復電力的工作。

（2）饋線自動化技術在10kV配網架空線路中的故障實例分析這其中CB是帶有時限保護和二次合閘功能的饋線出線斷路器，而FB是帶有實現保護功能和二次重合閘工能的主幹線分段斷路器，FSW1和FSW2是主幹線的分段負荷開關，ZB1是帶有時限保護和二次合閘功能的分支線分界斷路器，YSW1到YSW3是分支線用户分界負荷開關，ZSW1是分支線分界負荷開關，LSW是聯絡開關，圓圈是負荷開關、方塊是斷路器，黑色填充就是閉合，白色填充是表示分閘狀態。1）主幹線的分段斷路器電源側發生故障的處理方式FSW1和FB之間發生故障的時候，CB就會進行跳閘動作的保護，然後FSW1、FSW2、ZSW1、YSW1、YSW2、YSW3在失壓後也會隨之跳閘，緊接着CB會在5s之後進行重合閘的操作，FSW1也會進行延時合閘，故障如果持續的話，CB再次跳閘，FSW1在失壓後進行分閘，對合閘進行閉鎖，CB會在一分鐘後進行第二次的重合閘操作，如果重合成功那麼故障就得到了解決，從而實現了故障的成功處理，整體的故障處理時間一般在一分鐘左右。2）主幹線分段斷路器負荷的故障處理FSW2和ZSW1之間如果發生故障，那麼FB會進行保護性的跳閘，FSW2、ZSW1、YSW3在失壓後會分閘，然後FB在5s之後會重新合閘，FS2一側有電壓，所以會延遲5s合閘，永久故障導致FB再次跳閘、FSW2分閘，然後開始閉鎖合閘，大概60s之後FB開始二次合閘，故障得到成功解決。3）分支線分界負荷開關的負荷側發生故障的處理方式ZSW1和YSW3之間發生故障，FB保護動作跳閘，FSW2、ZSWI和YSW3在失壓後快速分閘，FB在5s後重合閘，FSW2一側有壓，在延時5s後合閘。FSW2在3s後閉鎖分閘，ZSW1一側有壓，在延時5s後合閘。由於故障的原因，FB再次跳閘，ZSW1分閘並閉鎖合閘，FSW2保持合閘，FB在60s後第二次重合閘。ZSW1成功隔離故障，隔離故障耗時約75s。4）分支線分界斷路器的負荷側發生故障處理方式ZB1與YSW1、YSW2之間發生故障，ZB1保護動作跳閘，ZB1在5s後重合閘，由於故障的原因，ZB1再次跳閘並閉鎖合閘，ZB1成功隔離故障，隔離故障耗時約5s。5）分支線用户分界負荷開關發生故障處理用户YSW3發生永久故障若是相間短路故障,FB保護動作跳閘，FSW2，ZSW1，YSW3失壓後快速分閘。若是單相接地故障，則YSW3跳閘隔離故障，其餘開關不動作。FB在5s後重合閘。FSW2一側有壓，在延時Ss後合閘。FSW2在3s後閉鎖分閘。ZSW1一側有壓，在延時Ss後合閘。ZSW1在3s後閉鎖分閘。YSW3一側有壓，在延時Ss後合閘。由於是故障的原因，FB保護動作跳閘，YSW3分閘並閉鎖合閘，FSW2，ZSW1保持合閘。FB在60s後第二次重合閘。YSW3成功隔離故障，隔離故障耗時約80s。

3結語

饋線自動化用於10kV配網架空線路的技術有較為完善的理論支持，同時在實際操作中也應該注意一些具體的細節，如主幹線分段短路器的設置、饋線出線開關的安排和故障排除、分段負荷開關分閘閉鎖的功能卡其以及對故障影響的優化等等。這些問題在電力工作中十分重要，要求技術人員有良好的理論知識以及和實際情況結合的快速能力，對饋線自動化技術難題的解決要做到胸有成竹，在心中形成模型和體系，以便更好地完善電力技術。

參考文獻：

［1］韓利羣.10kV各類中性點接地方式運行情況研究［D］.廣州：華南理工大學，2014.

［2］尹惠慧.10kV配網架空線路饋線自動化技術探討［J］.科技創新導報，2011（25）：142-143.