电压型分段器闭锁分闸功能的探讨.pdf
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1、RURAL ELECTRIFICATION电压型分段器闭锁分闸功能的探讨马鹏熙,黄建中*(玉溪峨山供电局,云南 峨山 653200)摘要:电压型配电自动化开关是目前配网自动化主流功能配置,其动作逻辑简单、可靠,与站内开关配合,能有效隔离故障点恢复非故障点供电。为了进一步发挥电压型配电自动化功能,减少非故障点停电时间,部分配网探索使用“闭锁分闸时间”配置。以电压分段器延时闭锁分闸动作逻辑原理及实例分析,对电压分段器延时闭锁分闸功能进行探讨,提出“闭锁分闸时间”仅对于单一故障有效,对于配网一段时间内前后发生多点线路故障,不但不能减少非故障点停电时间反而会扩大停电范围,定义“闭锁分闸时间”是无用功能
2、配置,建议配网自动化开关不选用“延时闭锁分闸”功能。关键词:配网自动化;闭锁分闸;探讨中图分类号:TM564.8DiscussionontheLockingandOpeningFunctionofVoltageTypeSegmenterMAPengxi,HUANGJianzhong*(YuxiEshanPowerSupplyBureau,YunnanEshan653200,China)Abstract:Voltagetypeswitchesarecurrentlythemainstreamconfigurationindistributionnetworkautomation.Itsactio
3、nlogicissimpleandreliable.Cooperatingwithswitchesinthesubstationcaneffectivelyisolatefaultpointsandrestorepowersupplytononfaultpoints.Inordertofurtherleveragethepowerdistributionautomationfunctionandreducethepoweroutagetimeatnonfaultpoints,somedistributionnetworksareexploringtheuseofalockedopeningti
4、meconfiguration.Thisarticleexploresthedelaylockingandopeningfunctionofthevoltagesegmenteddevicebasedonthelogicprincipleandexampleanalysisofthedelaylockingandopeningactionofthevoltagesegmenteddevice.Theproposalofblockingandopeningtimeisonlyvalidforasinglefault.Formultiplelinefaultsthatoccurinthedistr
5、ibutionnetworkbeforeandafteracertainperiodoftime,notonlydoesitnotreducethepoweroutagetimeatnonfaultpoints,butitwillalsoexpandthepoweroutagerange.Thedefinitionoflockingandopeningtimeisachickenribfunctionalconfiguration.Itisrecommendedthatthedistributionnetworkautomationswitchnotusethedelayedlockingan
6、dopeningfunction.Keywords:distributionnetworkautomation;lockingandopening;discuss延时闭锁分闸为电压型配网自动化开关的一项逻辑功能,是为了使线路快速恢复供电,提高供电可靠性,而提出的一项技术措施。但开关处于闭锁分闸期间,若再次发生故障,则开关不能分闸,故障不能选择性隔离,导致停电范围扩大,线路运维人员无法及时排查到线路故障点的问题,这样不但不能达到使用效果,反而会大大影响了供电可靠性。本文以延时闭锁分闸动作逻辑介绍及案例分析,对电压分段器延时闭锁分闸功能进行探讨。1延时闭锁分闸原理电压型分段器具备“有电合,无电分,
7、短时通电会闭锁”的功能,它与变电站出口开关重合闸有效配合,能准确判别并隔离故障点,恢复无故障线路段的正常供电。但是,电压型分段器在逻辑动作过程中,具有对无故障线段造成停电时间过长的缺点。为解决此问题,在电压型分段器功能逻辑基础上,增加“延时闭锁分闸”功能。在定值参数上,具有电压型分段器所具有的 3 个定值参数,即 Z 时限(失电延时分闸时间)、X 时限(得电延时合闸时间)、Y 时限(关合确认时间),在此 3 个定值参数基础上,再增加了Ty时限(延时闭锁分闸时间)。1.1功能逻辑当线路失电,配网自动化开关经 Z 时限开关自动分闸,后线路带电,开关经 X 时限自动合闸,此时若在 Y 时限内再次失压
8、,则开关分闸并闭锁合闸;收稿日期:20201231运行维护|Operation&MaintenanceDOI:10.13882/ki.ncdqh.2023.10.00412 2023 年第 10 期 总第 437 期RURAL ELECTRIFICATION若在 Y 时限内未失压,则开关启动闭锁分闸,直至延时闭锁分闸复归时间到,才解除闭锁分闸功能。闭锁分闸功能动作逻辑时序如图 1 所示。1.2闭锁分闸时间整定原则按南方电网公司 Q/CSG120476202010kV110kV 系统继电保护整定计算规程,延时闭锁分闸复归时间需大于配电自动化设备完成一个完整的动作过程时间,其计算公式为:Ty TL
9、+TX+t+Tch2+t(1)TXt式中:Ty为延时闭锁分闸复归时间;TL为线路断路器保护最末段跳闸时间;为沿线下级自动化开关的关合动作时间(X 时间);为沿线下级自动化开关的合闸动作时间(开关固有合闸时间);Tch2为线路断路器二次重合闸时间;t 为时间裕度1。2闭锁分闸功能效果分析2.1闭锁分闸的优点当线路配置多个电压型配网自动化开关时,若末端发生永久性故障,非故障段开关闭锁自动分闸功能,由变电站出口开关直接供电至隔离故障开关处,从而减少停电时间,提高供电可靠性。延时闭锁分闸时间,是基于“Y 时限后,某自动化开关所控制线路段无故障,故障点只能在下一级自动化开关的控制范围”的理论判断,故该开
10、关在一个线路故障点判定动作过程中,第 2 次失压不再分闸,直至延时分闸闭锁时间结束。如图 2 所示,若故障点在 3#开关后段线路,0#开关电流保护跳闸,1#、2#、3#开关失压分闸。后0#开关重合闸,1#、2#、3#开关依次得电合上,电源再次接通故障点,0#开关再次跳闸。此时 1#、2#开关处于 Ty时间内,3#开关处于 Y 时间内,则 1#、2#开关保持合闸位置,3#开关失压分闸并闭锁合闸。然后 0#开关重合闸再次动作,直接把电源送至 3#开关前段,恢复了非故障线段的正常供电。若一条线路有 n 个自动化开关,若在线路末端发生故障时,则非故障段线路第 n1 至第 n 个开关(n 为非故障段线路
11、从电源侧开始的第 n 个开关)段停电减少时间为:T=n1i=1Xi(2)式中:Xi为 i 号开关的 X 时限;T 为停电有减少时间。由上式可知,线路自动化开关愈多,采用延时闭锁分闸功能的电压分段器对提高供电可靠性效果更好。2.2闭锁分闸的缺点开关闭锁期间不能对再发故障有保护作用。众所周知,电网运行环境是复杂的,同一范围一定时间内,可能会依次发生多个故障,或 1 个地点在一定时间内发生 2 次故障,或 1 个瞬时故障演变为永久故障的情况。若在闭锁分闸时间内,发生第 2 次故障,按动作原理,闭锁分闸的开关是不会分闸的,这样便会造成上级开关越级隔离故障,甚至全线失压的恶性事件发生。闭锁分闸时间对电网
12、运行方式变化适应性差。延时闭锁分闸复归时间须大于配电自动化设备完成一个完整的动作过程时间,即下级某开关失压分闸Z时限线路失压失压分闸得电合闸开关电源侧电压开关位置开关负荷侧电压线路有压X时限线路失压Y时限闭锁分闸复归开关分闸Ty时限图 1动作逻辑时序图Operation&Maintenance|运行维护2023 年第 10 期 总第 437 期 13RURAL ELECTRIFICATION动作后,得电后再次合闸这个时间前,沿线上级电压型自动化开关不应失压动作,确保把电源直接用至某开关处。其计算公式如公式(1)。通过公式(1),可看出,其闭锁分闸时间与沿线下级电压型自动化开关的数量有关,当电网
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