广东电网有限责任公司清远英德供电局广东省英德市513000
摘要:现代社会对于电力供应的需求越来越大,供电线路的安全对人们的生产生活至关重要。然而越是电能需求大的地方,电网供电线路的运行压力越大,出现故障的可能性也越高配网自动化开关对供电线路保护起到了重要作用,是供电线路正常运行的有力保障。配网自动化开关提高了监控供电线路的效率,减少了人力参与巡视及提高供电可靠性,并提高了供电线路保护的自动化、智能化水平。
关键词:自动化开关;供电线路保护;应用
1、自动化开关的组成结构
通过测控单元所存在的位置来对自动化开关进行种类的区分,最终分为了以下两种:一种是独立测控单元在供电主线路保护中,而还有一种是独立测控单元在分支线路保护中。这两种不同的类型根据其组成特点也自然是有各自的特性的,供电线路故障有着各自的处理方式但最终都能通过自己的方式达到保护供电线路的目的。独立测控单元在主线路的类型中,开关具有延时性并且线路能够进行自动分压,这样就能很好的降低因为电压改变过快而造成的元器件损坏最终导致整个线路的瘫痪,在缓冲后断开线路达到保护的目的。独立测控单元在分支线路的类型中则具有更好的零序过流自动闭锁操作和自动合闸机制,当出现电流过大的现象时就能通过跳闸的保护方式来避免元器件被烧毁。
2、自动化开关的主要功能
自动化开关最重要的功能就是保护供电线路,提高供电可靠性,减少故障查巡,此外,还能对线路相关数据进行测量、监控,对线路中发生的包括故障在内的各种情况进行记录,为供电线路的安全服务。
2.1保护功能
保护供电线路的稳定运行是自动化开关最重要的功能。它能及时隔离故障区域线路,保证供电主线路不受故障影响,提高供电的稳定性、可靠性。重要线路需要自动开关进行重合闸控制。主要的保护模块包括三段式电流保护、方向性电流保护以及过电压、欠电压保护,它们分别应对不同的系统要求。这几种模式都能在其保护定值以内进行再一次分段,设置普通定值和高定值,发生严重故障时能加快运行速度,保证防误动能力在低定值时生效。这个快速运行的时间可以低至10~30ms,如果带有时限,则保护能准确地按照用户设置的时间运行。
2.2测量、监控功能
自动化开关内测控系统能测量电流、电压、功率、功率因数、电网频率等数据,并对其进行监控,一旦数据超过限度则自动采取相应措施,保证电网线路的安全和正常运行。开关能进行就地控制操作,具有多次重合闸的能力,能保护定值、延时时限的独立整定,并在以上监测数据超过定值或时限时采取闭锁等行为,保护电路远离故障。
2.3记录功能
自动化开关在电网工作过程中,能应对各种突发情况采取必要动作,并将情况记录下来,便于检查维修。当发生不同故障时,自动化开关采取不同反应,能记录故障的类型、时间以及故障前后部分开关的状态等情况,为故障处理和事后的故障原因分析提供参考依据。
3、自动化开关结构组成和不同类型应用
在当前的供电线路保护中采用的自动化开关主要有两种类型,且都带有独立的测控单元,其中一种通常应用在供电主线路保护中;另外一种则应用在分支线路保护中。这两种自动化开关设备是所有自动化开关中最具代表性的,都具有各自的故障处理方式,且能够在故障发生时及时切除或者隔离故障线路,实现保护供电线路的目的。
3.1供电线路主线路保护作用的自动化开关
当前的自动化开关同传统意义上的开关有着本质方面的不同,传统意义上的开关可能就指线路中的一个控制闭合的设备,而自动化开关通常会包含许多控制单元和闭合结构,因此,主线路保护自动化开关也可以称之为主线路分段开关。其结构组成原理见图1:
针对图1分析可知,该主干线路自动化开关具有以下方面的应用功能:
(1)开关相应的延时性。图1中的控制单元主要是保证当线路中任何一侧通电时,都需要经过测控单元的延时作用才能够使开关执行开关闭合的指令。一定程度上避免了供电线路故障时,通电或者闭合误操作带来的安全问题。
(2)线路的自动分压功能。当供电线路中出现失压的情况时,该自动化开关能够实现自动分闸操作,确保对于线路中电压的稳定性,保护线路不因为电压的急剧变化而产生损毁故障。
(3)X、Y时间闭锁功能。当开关的测控单元在相应延时时间段内出现线路失压故障时,开关就会实现自动反向闭锁,当受电方向为负荷侧时,开关不会关合;反之,在开关受电关合后,在开关关合时间段内的线路失压会使开关自动执行正向闭锁,当从开关原受电侧进行送电时,无法实现开关的关合操作。
(4)超限电压下的分闸闭锁功能。当开关在受电关合后,延时时间段内,若出现超过门限值的零序电压时,测控单元就会自动命令开关采取跳闸闭锁操作,且在闭锁解除之前,无法实现开关的关合操作。
3.2分支线路自动化开关的功能和作用
分支路自动化开关在供电线路保护中的作用亦不可小觑,下面我们通过图2的结构原理图对其功能和作用进行分析。
图2分线路自动化开关的结构原理图
(1)过流失压机制。所谓的过流分压机制就是指,当线路中的相电流超出设定参数值之后,开关中的测控单元就会主动记忆过流状态,并在线路失压无流状态下实现自动分闸操作,提高供电线路输电的稳定性和可靠性。
(2)零序过流自动闭锁操作。当分支线路中的零序电流出现超出设定值之后,测控单元就会在延时时间段内执行自动分闸闭锁操作,保证线路电流的一致性,防止电流突变造成的线路烧毁的故障。
(3)自动合闸机制。当开关采取过流分压分闸操作过程中就会同时启动重合闸延时操作,延时结束后开关就会自动闭合,如果在此过程中线路中再次出现过流失压现象,开关就会执行自动闭锁操作。
4、结语
自动化开关提高了监控供电线路的效率,减少了人力参与巡视及提高供电可靠性,并提高了供电线路保护的自动化、智能化水平。自动化开关的主要功能是保护功能,即保护供电线路的安全稳定运行,还能对线路相关数据进行测量、监控,对线路中发生的包括故障在内的各种情况进行记录,为供电线路的安全服务。
参考文献:
[1].2014年《机电信息》总目次[J].机电信息,2014,36:1-20.
[2]王兴龙.供电企业降低线损率的措施[J].黑龙江科学,2016,01:195.
[3]陈建钿,蒋芳玉,林敏洪.珠海电压型联络开关投入自动化功能可行性探讨[J].电工技术,2017.(11):8-9.