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摘要:在城市化、新农村的改革与发展过程中,城乡配电网的改造建设已经成为重点,配电自动化技术在配电网改造中发挥着重要的作用,因此电力相关部门对配电自动化的安全性非常重视。利用配电网接地保护方式可以有效弥补传统配电方式中的各种不足,在提高安全性的同时,还能够创造出更高的使用价值,进而实现高精度选线,为电力配电自动化技术发展奠定安全基础。下面将从配电自动化概念、馈电接地保护原理、特点、实现等方面展开介绍。
关键词:配电自动化;接地;若干问题
1配电网自动化技术概述
配电网自动化技术一般分为三大类:电网运行监控、电网调度、电子战自动控制系统。这三种技术,主电网运行实时数据监测整个网络的运行监控系统和各设备的运行参数进行分析,发现排斥问题;电网调度是自动调度用电负荷的分布范围内,这样做的目的是为了使用现有的电网容量的科学合理;变电站自动化管理可变电子战控制系统一次和二次在设备运行的同时,在数据及时上传下达的操作设备,据说通信功能。
2利用相间短路定位判据的配电网单相接地定位
配电自动化系统是依靠短路电流在配电网上的分布来进行相间短路故障定位的。对于一个配电网,将由安装了具有故障电流监测功能的装置(如馈线终端单元(FTU)、环网柜终端单元(DTU)、故障指示器或故障定位装置)围成的、其中不再包含具有故障电流监测功能的装置的子网络称作最小相间故障定位区域,它是配电自动化系统所能定位故障的最小范围。将围成最小相间故障定位区域的节点称为其端点。配电自动化系统广泛采用的相间短路故障定位判据如下。1)开环运行时,若一个最小相间故障定位区域的一个端点上报了短路电流信息,并且其他所有端点均未上报短路电流信息,则反映该区域内发生了相间短路故障;若其他端点中至少有一个也上报了短路电流信息,则反映故障不在该区域内。2)闭环运行时,若一个最小相间故障定位区域所有经历了短路电流的端点的故障功率方向都指向该区域内部,则反映该区域内发生了相间短路故障;若至少有一个经历了短路电流的端点的故障功率方向指向该区域外部,则反映故障不在该区域内。
上述相间短路故障定位判据的关键如下。1)故障电流信息的“两值性”。即只存在“经历了故障电流”和“没有经历故障电流”两种状态或“故障功率方向指向内部”和“故障功率方向指向外部”两种状态。2)故障所在区域的故障信息的“分化性”。即相间短路故障所在区域是故障信息的“两值性”状态发生变化之处。对于分散安装了大量具有单相接地检测功能的装置并能够将相关信息发送至配电自动化系统主站的配电网,如果也能使单相接地定位特征信息具有如同相间短路故障信息的“两值性”和“分化性”,则可直接利用相间短路故障定位判据进行单相接地定位。首先需要在已有配电网模型中扩展“最小单相接地定位区域”的概念:对于一个配电网,将由安装了具有单相接地检测功能的装置围成的、其中不再包含具有单相接地检测功能的装置的子网络称作最小单相接地定位区域,它是利用这些具有单相接地检测功能的装置所能对单相接地位置进行定位的最小范围。在通过第2节及附录A中介绍的处理方法使单相接地定位信息具有“两值性”和“分化性”的特征后,配电自动化主站根据所收集到的具有单相接地检测功能的终端或装置发送的相关信息进行单相接地定位的判据为:若一个最小单相接地定位区域的所有上报了单相接地信息的端点的定位方向都指向该区域内部,则该区域内发生了单相接地;若至少有一个上报了单相接地信息的端点的定位方向指向该区域外部,或没有端点上报定位信息,则单相接地不在该区域内。
3单相接地检测信息的两值性和分化性处理方法
已有的绝大多数单相接地选线原理的单相接地定位信息都具备两值性和分化性特征,提出的基于暂态分量的参数识别原理为例,对故障选线判据进行推广和延伸后不难得到如下判据:若单相接地故障检测装置识别出的电容值为负,则可发出单相接地故障发生在其下游的信息;若识别出的电容值为正,则可发出单相接地故障发生在其上游的信息,故障区域即是电容识别值的正负特征发生变化之处,从而满足两值性和分化性特征的要求。
4具体实现馈线接地保护的方法
配电自动化过程中,要实现馈线接地保护,最主要的是控制负序电流产生对电源和主要干线产生破坏性影响。
4.1使用零序电压方法进行启动
配电自动化进行中,配电网络所有的低压单相式冲击负荷、不对称的故障都可以导致负序电流的产生。为了对此加以区别,建议使用另外加零序电压启动的方式来进行判断,而且需要另加零序电压作为协助判断,如果当零序电压小于整、定值时要进行配电网继电器的复位动作。
4.2采用电流变化量进行保护
在配电自动化、不对称电流和负载不对称将导致负序电流,以减少它们所造成的影响,在馈线接地故障保护的实现,利用负序电流故障分量,以减少和控制线路并联微分方程的稳定性。
4.2采用负序电流和零序电流比较接地保护作为辅助判断依据。
在保护判断实际运行时的负荷影响的负序电流和零序电流的转换精度大于负序电流,为了减少负序电流接地保护的错误的判断在很大程度上,其负序电流和零序作为判断依据电流相位比较的方式,在同一时间的电流监测的大小。
4.3外部布线和硬件和软件相关的改进
外部连接的改进可以提高配电系统的运行效率,在实际的分配制度,一般线路负荷不大;为了提高测量精度为更好地判断故障,将硬件设备换成更准确的16位的A/D转换器以及DSP浮点数运算器。
4.4优化外部布线和软硬件的开发
为了优化配电网的运行质量,还可以加强外部布线的优化改造。当出口负荷相对较小时,为了保证准确测量、高故障定位,应改进测量仪器、测量软件更新系统,提高其精度,同时也要对硬件系统进行更新和发展。。
5结论
目前,配电自动化已经成为保证电力运行安全的基本应用技术,为了更好的发挥配电自动化的作用,馈线接地保护有着重要的促进作用。馈线接地保护借助自身能够避免弧光接地产生的影响、抗过渡电阻的能力强、中性点馈线接地方式提高保护精度等优势有效的提高配电自动化运行效率以及安全性。同时馈线接地保护的方法涉及到的层面较多,在应用过程中要合理选用,要严格按照实际配电自动化需求进行相对应的选择,做好针对性的保护措施。
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