梁文祥

（淄博供电公司，山东 淄博 255032）

0 引言

馈线自动化模式是集中型馈线自动化模式为主，电压—时间型馈线自动化模式为辅，用户侧采用分界开关自动隔离故障。相对于集中型馈线自动化模式来说，“电压—时间”型馈线自动化模式其动作原理比较抽象、复杂，不容易掌握。

1 “电压一时间”型馈线自动化模式功能

“电压—时间”型馈线自动化模式主要设备包括电压型柱上负荷开关、电压型配电开关监控终端 feeder terminal unit（即 FTU,馈线终端）［1］、电压互感器及相关连接附件。 电压型柱上负荷开关，采用真空灭弧，SF6绝缘，内置电流互感器，手动加电动弹簧机构，具备“来电合闸，无压分闸”的功能，与电压型终端（FTU）、变电站出口断路器重合闸相配合，依据电压时序逻辑检测，能自动完成故障区段判定隔离及非故障区段供电恢复，终端与自动化主站的通信可采用光纤、无线通信等多种方式［2］。“电压—时间”型馈线自动化模式有以下主要功能。

1.1 分段功能

延时合闸功能。当从分段开关任一侧施加电压时，为确认线路上是否有故障，进行X-时间（开关合闸前的正常确认时间）计时后，开关合闸，如图1所示。

图1 延时合闸示意图

X-时间闭锁。X-时间内发生大于Z-时间停电时（3.5 s±0.3 s），启动［X-时间闭锁］功能。 在闭锁解除之前，从开关的负荷侧送电不能实现延时合闸。通过操作手柄或电源侧来电，在X-时间完成后，解除闭锁。

Y-时间闭锁。在开关合闸后，为确认线路上是否有故障，进行Y-时间（开关合闸后的正常确认时间）计时，如图2所示。在Y-时间内发生大于Z-时间的停电时，启动“Y-时间闭锁”功能。在闭锁解除之前，从开关电源侧送电不能延时合闸。通过操作手柄或负荷侧来电，在X-时间完成后，解除闭锁。

瞬时电压闭锁。电源或负荷侧由于出现故障存在瞬时电压 （电压值为额定电压的30%±5%，0.15 s以上）时，启动“瞬时电压闭锁”功能。在闭锁解除之前，开关不能合闸。通过操作手柄或瞬时加压侧来电，在X-时间完成后，解除闭锁。

图2 合闸确认示意图

两侧电源闭锁。X-时间计时过程中，发生两侧均有电压时，启动“两侧电源闭锁”功能，在X-时间结束后，开关不合闸。闭锁解除之前，开关不能合闸。通过操作手柄或两侧同时停电（Z-时间以上），解除闭锁。

1.2 联络功能

电源的正常确认。当开关两侧均有电压时，为确认有无故障进行Y-时间计时，计时结束后，解除合闸闭锁命令。

开关的延时合闸。Y-时间结束后，当开关一侧停电时，启动XL-时间（变电站断路器重合闸确认及线路分段开关动作时间），当XL-时间计时结束后，开关合闸。

两侧电源闭锁。XL-时间计时中发生开关两侧均有电压时，XL-时间计时复位，启动Y-时间确认，完成后开关不合闸。通过Y-时间结束或操作手柄，解除闭锁。

Y-时间闭锁。Y-时间计时中发生一侧停电时，启动“Y-时间闭锁”功能，Y-时间计时复位，开关不合闸。通过操作手柄或Y-时间结束，解除闭锁。

瞬时电压闭锁。XL-时间计时中，如果在停电侧感受到因故障产生的瞬时电压 （电压值为额定电压的30%±5%，0.15 s以上）时，启动“瞬时电压闭锁”功能，开关不合闸。通过Y-时间结束或操作手柄，解除闭锁。

2 “电压一时间”型馈线自动化模式动作原理

“电压—时间”型设备与变电站断路器重合闸配合，完成故障区段的判定隔离，通过主站系统遥控变电站断路器合闸，完成电源侧非故障区段恢复供电，负荷侧非故障区段由电压型联络开关自动完成转供。

图3中，以淄博供电公司已经投入运行的10 kV孟家线、东干线为例，2条线路为典型的10 kV线路拉手互供，2条线路电源分别来自两个变电站，BD1、BD2为变电站出口断路器，FD1—FD6等为孟家线、东干线的分段开关，将两条线路分为A—H等8个区间，L为孟家线、东干线联络开关。正常运行时，联络开关L在分闸状态，两条线路带各自负荷运行（在实施过程中每条线路电压型分段开关不宜超过3台，且每台开关的X、Y等时间的整定应与变电站断路器的重合闸时间相配合）。

淄博供电公司的“电压—时间”型自动化装置与主站通信模式采用无线公网通信，终端的通信模块配置联通公司的SIM卡，开关具备遥信、遥测功能。 变电站断路器BD1、BD2的重合闸时间为1 s，为此，将 FD1—FD6等 6个分段开关的 X-时间设置为7 s，综合考虑变电站断路器重合闸时间及线路上各分段开关的X-时间，确定联络开关L的XL-时间为45 s。

图3 10 kV孟家线、东干线单线图

如图4中所示，当10 kV孟家线的C区间发生短路故障时，110 kV中埠变电站断路器BD1保护跳闸，10 kV孟家线的分段开关 FD1、FD2、FD3无压分闸。

图4 线路故障示意图

变电站断路器BD1重合成功后，分段开关FD1、FD2、FD3分别经过X-时间7 s延时逐级合闸，若是瞬时性故障，则10 kV孟家线恢复正常运行方式。若是永久性故障，分段开关FD2合闸到故障区间（FD2在合闸后Y-时间内发生停电，启动Y-时间闭锁，FD3在X-时间内发生停电，启动X-时间闭锁），BD1再次掉闸，分段开关FD1、FD2再次无压分闸，而FD2投入Y-时间闭锁，从电源侧送电开关不合闸，FD3投入X-时间闭锁，从负荷侧送电开关不合闸，从而将故障C区间自动隔离。如图5所示。

配电自动化主站遥控变电站断路器BD1合闸，分段开关FD1在电源侧来电后经X-时间确认合闸，恢复10 kV孟家线的A、B两区间供电，联络开关L在变电站断路器BD1第一次掉闸后，启动XL-时间45 s计时后合闸，恢复10 kV孟家线的D区间供电，分段开关FD2、FD3分闸闭锁后将故障C区间从线路中隔离出来，如图6所示,待检修人员处理故障后恢复正常运行方式。

图5 开关闭锁隔离故障示意图

图6 线路转供负荷示意图

3 应用应注意的问题

变电站断路器停电检修时，防止由线路倒送电至变电站开关柜。如图7所示，当110 kV中埠变电站BD1开关柜停电检修时，10 kV孟家线B、C、D区间的负荷由10 kV东干线通过联络开关L转供。因为“电压—时间”型开关具备“来电合闸”的功能，在转供负荷时，FD1“来电合闸”会自动送电至停电检修的110 kV中埠变电站BD1开关柜内，对人员及设备造成危害。为此，在实施过程中，将距离变电站最近的分段开关FD1、FD6负荷侧的电压互感器停用，防止分段开关FD1、FD6负荷侧来电时，将电送至变电站开关柜内。

图7 变电站断路器停电示意图

10 kV线路某一区间停电检修时，防止线路在负荷转供时送电至停电区间。例如10 kV孟家线B、C区间停电检修时，由于“电压—时间”型开关具备“来电合闸”的功能，为防止通过联络开关L转供负荷时送电至检修区间，停电前应将联络开关L、分段开关 FD1、FD2、FD3切换至手动模式，手动转供负荷，如图8所示。

图8 线路停电示意图

防止入网运行的“电压—时间”型设备隔离故障时相互间动作配合误差，扩大停电范围。 “电压—时间”型馈线自动化模式是通过线路上的各个开关之间的分合闸时间相互配合，就地实现配电自动化功能，这就要求上网运行的每台开关及终端的X-时间、Y-时间等定值参数在动作过程中应准确，误差值在允许范围内。以图8为例，每条线路上安装3台分段开关，若每台开关的X-时间误差过大，累计时间将超过联络开关的XL-时间定值，转供负荷时，会造成两个电源并列或联络开关合闸送电至故障区间，扩大停电范围。为了保证入网设备的各项功能正常，淄博供电公司成立了配电自动化静态调试试验室，制定了自动化设备调试大纲，安装前在试验室对设备进行全面调试，通过试验设备模拟运行环境，人为制造故障停电失压，检测“电压—时间”型设备动作及闭锁的准确性，并通过SIM卡与主站建立无线通信通道，由主站SCADA系统检测设备上送信息是否正确，由此甄别出存在问题的设备返厂更换。 通过以上措施，避免了不合格设备上网运行，保证了配电自动化动作的正确性。

4 结语

“电压—时间”型馈线自动化模式优势明显，但是在配电自动化实施过程中，特别需要注意“电压—时间”型开关“来电合闸，无压分闸”的功能，合理的选择线路应用“电压—时间”型馈线自动化模式。 线路投入运行后，要及时完善运行管理规章制度，针对线路不同的运行状态，采取相应的技术措施、组织措施，才能切实提高配电网供电可靠性和改善供电质量。