武艳华+曹雪+张福玲

摘 要：随着农村经济的迅速发展，农业科技的不断提高，对农村电网运行的各项指标要求也显著提高，为确保电网经济运行，提高供电可靠性和供电质量，对配电线路实施配网馈线自动化系统，来满足这些要求。

关键词：配电馈线；自动化；应用；故障分析；

一、配网馈线自动化系统应用模式

配网馈线自动化系统的模式有多种，根据各地区配电线路的不同形状及线路负荷分布特点而定。本地区负荷分散、线路较长、分支较多，根据这些现状特点，采用了智能型开关设备（重合器及负荷分段器）互相配合，并且与馈线远方终端，利用GPRS或GSM的通讯模式集成为智能性装置，同时此装置与地理信息系统配合，在地理信息10KV配电网络图中显示出每台开关的运行状态。（地理信息可装设多个浏览终端，供相关人员对开关运行情况的了解与控制。）

二、选择开关设备及附属设备

重合器与负荷分段器的选择不仅要选择价格合理，而且功能、质量要符合馈线自动化系统的要求，应配有智能控制箱及手动操作机构，根据这些条件重合器选择国产的重合器，价格比进口要低廉，其结构维护简单，绝缘介质采用环氧树脂绝缘材料；真空泡采用纵向磁场熄弧结构；分/合闸操作采用简单可靠的永磁操作机构，材料选择不锈钢或铝合金，强度大，不锈蚀，能长期工作无需维护；负荷分段器可选择双稳态永磁机构，还可以选择弹簧操作机构的，弹簧操作机构在负荷分段器中价格比较便宜。开关设备的控制装置可选择模块化设计，具有强抗干扰性，适应严酷工作环境的控制器。由于控制装置所需要的工作电压等级与开关设备本体的电压等级不一致，在选择电压互感器时要根据控制装置内模块及芯片的性能和需要来选购合适型号的电压互感器。

根据以上所述，以弹簧机构的负荷分段器为例加以说明：

1、开关本体：包括导电回路、绝缘系统、箱体组成。导电回路由上下导电板、内法兰、导电夹、真空灭弧室组成；外部绝缘采用高压绝缘管，内部绝缘通过陶瓷真空灭弧室硅橡胶绝缘罩和绝缘拉杆实现。

2、操作机构：具有手动、电动两种操作机构，手动方式为：操作储能手柄，储能完成后，开关自动合闸，分闸操作时，拉动分闸拉环。电动操作，可在控制箱内按动分、合闸按钮即可完成分、合闸操作。

3、控制系统：当有故障电流通过时，装设在线路上的重合器跳闸，切断故障电流，线路失压后，按制装置记忆故障电流通过的次数，达到设定的记忆次数后，负荷分段器跳闸，隔离故障区域。控制箱内的模块通过GPRS或GSM的模式反馈后台主站系统一个分闸信号，终端装置显示此开关设备跳闸，经人为组织排除故障后，可恢复送电。

三、配网馈线自动化系统实施及故障处理分析

在配网馈线自动化系统中，开关设备装置的安装位置是否合理，控制装置内电流调整的定值大小是否准确，是线路故障能够正确隔离的关键因素。

重合器应装置在负荷比较重的干线或分歧线路上，负荷分段器应装置在易出现故障、负荷较重或有重要用电户的分歧或支线线路上。

控制装置的电流整定应根据，线路不同时期的實际电流的大小来调整。保护形式、记忆次数及动作时间，重合器应与上级变电所开关设备控制装置进行配合，负荷分段器应与上级重合器的控制装置进行配合。

如图所示：CB为某变电所出口开关设备，其过电流值设置为100A，动作时间设置为0.5S，速断电流设置为800A，动作时间为0S；CHZ1为线路重合器，其过电流设置为80A，动作时间为0.3S，执行反时限保护，速断电流为500A，动作时间为0S，重合次数设定为3次；FDZ1为负荷分段器，其过电流设定为60A，动作时间设定为0.2S，记忆次数为3次。

当d1发生故障时，若故障电流在150A～400A之间，故障电流经过负荷分段器FDZ1、重合器CHZ1和变电所出口开关CB，因以上三台保护设备的整定电流均小于故障电流，所以这些开关设备动作。其中，CB变电所出口开关根据故障电流的大小启动过电流装置，动作时间为0.5S，重合器CHZ1同时也启动过电流装置，动作时间为0.3S，而且重合器设定是反时限保护动作，电流越大，动作越快，根据以上条件重合器CHZ1分闸，如果是瞬间故障，由于重合器设定为3次重合，经过2S后，重合器CHZ1合闸，负荷分段器FDZ1记忆1次电流，线路继续运行；但若是线路出现永久性故障时，则故障电流第2次通过负荷分段器FDZ1、重合器CHZ1和变电所出口开关设备CB，根据上述分析，变电所出口开关CB不动作，负荷分段器FDZ1记忆第2次电流，线路重合器CHZ1再次分闸，经过2S后，重合器进行第2次合闸，完成了2次分、合闸动作，再经过故障电流时，负荷分段器FDZ1进行第3次记忆，重合器CHZ1进行第3次分闸，由于负荷分段器设定为3次记忆，当重合器分闸后，线路基本处于无流无压状态，满足了负荷分段器FDZ1跳闸的条件，负荷分段器FDZ1跳闸，经过2S后，重合器完成其第3次合闸动作。负荷分段器FDZ1将故障点d1隔离，重合器合闸后恢复其它非故障线路的正常运行。

负荷分段器FDZ1跳闸后，控制装置将通过GPRS或GSM通讯模式向主站系统发送分闸信息，系统显示某线路负荷分段器FDZ1处于分闸状态，由此工作人员可快速判断出故障点发生的区域，以便迅速组织人员进行故障排除，故障点处理完成后，可以向主站工作人员联系报告后，由主站指定工作人员利用主站系统的“遥控”功能，实现负荷分段器FDZ1的合闸。如有特殊情况也可利用手动或电动方式，来完成负荷分段器FDZ1的合闸。

若变电所出口开关CB与重合器CHZ1之间的d2点发生短路故障时，短路电流大于变电所出口开关CB的两种保护装置的电流整定值，CB的保护装置启动，实现分闸，若是瞬间故障，2S后CB合闸，恢复线路供电；若是永久故障，CB再次分闸，故障点及以下全部线路停电。

结语

通过上述的分析，配网馈线自动化系统可以完成自动隔离瞬间故障点，恢复非故障线路的正常供电，减少了停电面积，并且能准确判断永久性故障点的位置，提高了线路事故处理的效率，减少停电时间。架空配电线路中瞬间故障占线路总故障的比例较高，因此馈线自动化系统这一功能大大提高了线路的供电可靠性，提高了企业的经济效益，树立了企业的良好服务形象，为建设新时期和谐社会奠定良好基础。

参考文献：

[1]王世果， 杨红伟， 王宁宁. 浅谈配电网常用的馈线自动化模式[J]. 农村电工， 2010， 18（9）：26-27.endprint