中山配电网馈线自动化装置缺陷研究.doc

中山配电网馈线自动化装置缺陷研究 　　摘 要：文章介绍了馈线自动化装置（Distribution Automation 简称 DA）的工作原理，DA装置为调度员快速处理配网事故提供了有力的保障。但是随着时间的推移，DA装置陆续暴露出一些问题，其中馈线终端单元（Feeder Terminal Unit简称FTU）故障发生次数较多，认为蓄电池寿命是FTU故障的主要原因，建议定期更换蓄电池，保证装置正常工作。 关键词：馈线自动化装置；电压互感器；故障类型 1 引言 馈线自动化装置（Distribution Automation 简称DA）就是通过简单的动作逻辑实现10kv配网线路上开关自动隔离故障和快速转电功能。装有DA的线路开关之间不需要通信功能，能够独立工作，可靠性高。无论是短路故障或者接地故障，都能够自动隔离故障点，为中山局调度员快速处理事故提供了有力的保障。这些装有DA的线路开关在投入期间，有时候会出现无法隔离故障的情况，本文针对这些情况，进行深入分析。 2 DA装置工作原理 装有DA的线路开关由开关、正向PT、反向PT、馈线终端单元（Feeder Terminal Unit简称FTU）组成。它能够实现以下六种功能： 图1 装有DA的线路开关简图（注：定义箭头方向是正方向） 2.1 延时合闸 若开关一侧有压，延时T1后，合上开关。一条线路上，第一个装有DA的开关的T1设为40s（从正方向算起），其余开关的T1设为7s。 2.2 一侧有压T1时间内失压分闸闭锁合闸 若开关一侧有压，在时间T1内又再次失压，开关保持在分闸且闭锁合闸。 2.3 受电合闸后T2时间内失压跳闸闭锁合闸 若开关受电合闸后，在时间T2（一般为5s）内又再次失压，开关跳闸且闭锁合闸。 2.4 瞬时低电压跳闸闭锁合闸 若开关两侧低于额定电压的30%，时间持续T3（一般为150ms）以上，开关跳闸且闭锁合闸（条件不成立时自动解锁）。 2.5 两侧有电压分闸闭锁合闸 若开关一侧有压，在时间T1内，感受到另一侧仍有电压，开关保持在分闸且闭锁合闸（条件不成立时自动解锁）。 2.6 单相接地故障闭锁合闸 若开关受电合闸后，在时间T1内，若零序电压3U0超过定值，开关跳闸且闭锁合闸。 从图2看出，当M点发生短路故障时候，站内开关C1跳闸，此时分段开关K1、K2、K3两侧瞬时低电压自动跳开，5s后C1重合，K1延时合闸，C1感受到故障电流再次跳开，此时K1因受电合闸后T2时间内失压跳闸闭锁合闸，而K2因一侧有压T1时间内失压分闸闭锁合闸，此时K1、K2已经把故障隔离，手动合上C1和联络开关就能够把非故障段的线路恢复供电，达到快速隔离故障和快速复电的目的，接地故障也是类似的逻辑和处理。 图2 10kv线路环网（注：联络开关退出DA功能且在分闸位置） 3 DA缺陷分析 3.1 PT故障 若K1的+PT故障，相当于开关K1两侧失去电压，此时K1分闸，K2、K3也会随之分闸，但是站内开关C1仍然保持在合闸位置。只有用户报障或者调度员发现线路的遥测值异常，才有可能发现这类情况。如此类推，距离线路越远的开关自动分闸，负荷损失越小，这种情况就越难发现，目前仍没有出现过这类情况。 3.2 FTU故障 FTU是用来定时控制开关分合闸和上传遥信信号的装置，它需要从PT内取得工作电源。通过PT取下来的电通过整流器变换成直流，然后浮充蓄电池，并维持FTU的正常工作。如果站内开关分闸或者PT故障，FTU就只能靠蓄电池来维持工作，蓄电池的寿命和电量是有限的，蓄电池如果故障，相当于FTU已经无法工作了。随着时间的推理，这些线路开关陆续出现如下几种情况： 如图2所示，当故障点在M点的时候，站内开关C1跳闸，此时K1、K2、K3应该会两侧瞬时低电压自动跳开，但是此时K1的FTU由于蓄电池故障导致无法正常工作，K1并没有分闸，5s后C1重合，由于K1保持在合闸位置，C1会因为再次合于故障点由重合闸后加速跳开不再重合。中山供电局有规定：装有DA的线路上，如果线路重合后1s内跳开，要供电分局派两组人分别到第一个装有DA的开关和联络开关处，检查第一个开关在分闸位置后，马上进行转电，达到快速转电的目的。但是如果K1在第一次C1跳闸时候没有分闸但是C1第二次跳闸的时候却分闸了。如果此时合上联络开关，就必定会扩大事故的范围。 如图2所示，当故障点在M点的时候，站内开关C1跳闸，此时K1、K2、K3两侧瞬时低电压自动跳开后，5s后C1重合，但是此时K1的FTU由于蓄电池故障导致无法正常工作，K1并没有合闸，C1合闸后线路送电正常，此时无法判断线路是否发生了故障。只