县级城市配网自动化供电方案探讨

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1、县级城市配网自动化供电方案探讨丁国光江苏省仪征市供电局(211400)徐腊元中国电力科学研究院(100085)摘要针对目前国内县级城网建设中较流行的“三开关四分段”方案，就设备造价，技术性能、功能规范及设备的选择等方面进行技术经济比较，提出了五种不同设备的组合方案比较。并对每一方案的故障过程，事故隔离、安全送电和转移供电方式进行较为详细的分析，提出实用于县级电网的配网方案。1引言随着人们对供电可靠性等要求的提高，城市配电网自动化正加速进行。本文就仪征供电局城市配网以架空线为条件，提出县级城市配电网方案的实施

2、意见(不含通讯及计算机系统)进行研究设计出符合本地区城网的最佳方案。近几年来仪征市城区配电网发展迅速，供电可靠性已经提到日程，为了实施好有效的仪征地区配电网的方案，供电局组织了有关科研人员在进行调研，收集了大量的技术资料，根据比较流行的“三开关四分段”方案的设备的技术性能、功能规范、造价和技术经济方案进行讨论。认为县级城市供电区域供电线路一般在5～10km，以平均每段以1～2km比较合理。因此根据配网供电形式，提出了五种不同的组合方式进行分析讨论。对环网方案中变电所出线保护设备定值已经确定，尽可能地不作改变

3、，仍采用过电流保护，这样节省投资，方案实施容易，变电所改造工作量小。但需增加速断保护时限和重合闸次数。如果变电所采用重合器作出线保护，与本文讨论的方案一致。2方案分析2.1三重合器方案图1三台重合器构成的配网自动化方案，DL1，DL2是变电所出线断路器(下同)，R1，R2是重合器，平时为合闸状态，R0是联络重合器，平时为分闸状态，事故处理时，可自动合闸，转移供电。采用此方案须增加DL定时限速断保护的动作时间(一般在0.2s)，使之与重合器的动作曲线配合。R0整定为延时关合一次故障后闭锁。动作分析：(1)F1

4、段发生永久性故障时，出线断路器DL1重合不成，重合器R1和联络重合器R0检测到电源侧失压，控制器在延时后R1分闸1次，F1故障自动隔离，R1和R0之间的无故障区段，有R0延时自动重合，恢复正常供电。(2)F2段发生永久性故障，重合器R1多次重合不成功后分闸闭锁，R1的分闸时延比DL1长，DL1和R1之间的供电不受影响，R0检测到一端失压，经预定延时后，R0重合器合闸至故障上，R0跳闸并闭锁。R0仅合闸一次)。(3)异常情况下，变电所Ⅰ母线失电，R1检测到电源端失电，R0检测到R1端失电，两台重合器同时计时，

5、由于T0＞T1，R1经T1秒跳开并闭锁，R0延时T0秒后合闸，此时，R0到R1段线路恢复供电，而电源不会倒送到变电所Ⅰ。(4)DL1计划停电事先对R1置于非自动，同时改变其定值。DL1分闸后，进入非环网供电方式(转移供电方式)。在此情况下：①F1发生永久性故障，R1、R2和R0同时检测到故障电流，R1保护定值比R0、R2小，跳闸后不再重合(工作电压失去)，自动隔离故障。②F2处发生故障，R0和R2同时检测到故障电流而跳闸。R0的动作次数为一次，动作值低于R2，重合器合闸到故障线路跳闸闭锁，F2故障被隔离。F

6、4和F3处故障类推。此方案的优点是：a.线路上1/2的故障由重合器来切除；实现了故障范围不扩大，由线路重合器自身解决，失电时间短。F2(F4)处故障由R0和R1(R2)切除，影响范围小，对电网冲击次数少。b.设备简单、清晰，方案可分布实施，投资少，成功率高。c.对变电所原有设施不作任何改动，施工简单。缺点是：受变电所的速断保护动作的时限影响，配电线路较短，电流随线路变化不大，改变时限有一定的困难；与其它方案相同，出线保护有可能会与出线同时跳闸。2.2两重合器一分段器方案图2是由两台重合器一台分段器构成的环网

7、方案示意图，R1和R2是重合器，平时为合闸状态，控制器检测电源侧电压，失压延时T1秒后分闸闭锁。S0是分段器，平时为分闸状态，控制器检测两侧电源电压，若一侧失压，延时T2秒后合闸，若合到故障线路上，则在上一级重合器R分闸闭锁。方案2动作原理完全同方案1，但在F2(F4)故障时，由于S0不能开断短路电流，S0关合故障，由R2(R1)切断故障电流后，S0才自动分闸闭锁。2.3一重合器和两分段器配网方案图3是由一台重合器和两台分段器构成的环网方案示意图，采用此方案须将DL的重合闸次数改为两次，采用常规保护时有一定

8、的困难。S1和S2是分段器，平时为合闸状态，记数次数为二次分闸，控制器检测电源侧电压和通过的故障电流来判断。在DL分闸后，延时T1秒后，S1分闸闭锁。R0重合器(平时为分闸状态)的控制器检测两侧电压，若一侧失电，延时T2秒后合闸，若合到故障线路上，则分闸闭锁。　动作分析：(1)F1处发生永久性故障时DL1开断，S1的控制器检测到电源侧失电，延时T1秒后分闸闭锁，R0检测到一侧失去电源后，延时T2秒后合闸，这样故障