浅谈电压型开关在电流型馈线自动化中的应用

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1、第5页共5页浅谈电压型开关在电流型馈线自动化中的应用（福州350009）福州电业局郑旭涛2005.02.091背景近几年，以日本东芝开关为代表的电压型配电自动化设备在国内许多城市开始投运。这些设备运行可靠、稳定，投运后已产生了明显的经济、社会效益，为当地的电力建设发挥了积极的作用。随着配网自动化的发展，馈线自动化模式已由最初的就地控制模式和分布智能控制模式提升为集中远方控制模式。在该模式下，由配网中心主站、FTU监控终端和一次开关配合，共同实现配电网络故障区段的定位、隔离和非故障区段的供电恢复。那么，在配网自动化中心主站、子站和通信网络已经建立的情况下，如何将原有电压型DA改

2、造为电流型DA，或者单有电压型开关，如何进行改造以适应电流型DA，这是当前配网自动化实施过程中急需解决的技术问题。以下结合福州配网自动化实施情况，浅析如何对电压型开关进行改造以实现电流型DA的技术方案。2电压型DA的实现原理和优缺点分析电压型DA的实现原理是线路故障后通过自动时限顺送功能合开关，由故障前端的开关控制器采集电压配合延时判断，进行线路的检测确认，从而完成故障区段的隔离，并恢复正常区间供电。电压型DA的优点在于：1、东芝电压型开关本身体积小，动作可靠，长寿命，免维护，性能价格比高，对用户有一定的吸引力。2、电压型DA投资省，只要配置电压型开关和故障检测器，无需其它设

3、备。3、电压型DA可以实现就地故障自动隔离和自恢复供电，不需要主站或子站，也无需通信通道。但电压型DA也存在着不可克服的缺点：1、DA重构时间比较长，一般需要1分钟以上，而且要首端开关重合多次，才能完成DA过程。2、第5页共5页国内10KV回路，大多是小电流接地系统，单相接地故障不跳闸。因此电压型DA无法识别单相接地故障和断线故障。1、当发生金属性接地故障时，非电源侧开关的故障检测器无法利用残压进行闭锁，系统重构后，会导致非故障区段短时停电。2、由于无通讯和相关远动终端设备，调度无法把握DA处理情况，也无法进行正常遥控操作。鉴于存在以上这些问题，实际应用中，尤其是建立配电自动

4、化系统以后，通信网络日趋完善的情况下，电压型DA的局限性就更明显了。因此目前大多数系统采用的是电流型DA方式。3电压型DA改电流型DA的技术方案3．1电流型DA与电压型DA的区别电流型DA与电压型DA的根本不同点在于故障判据不同。电流型DA根据有无故障电流来识别故障和定位故障点，而电压型是依据电压来判断。因此电流型DA必须要配电主站或子站，而且需要建立相应的通信通道，开关的控制集中在主站或子站进行操作。3．2许继VSP5电压型开关的特点福州电业局配电自动化改造中采用了珠海许继生产的VSP5型真空负荷开关，该系列开关全面引进日本东芝技术，具有电压型开关的突出特点：采用交流220

5、V操作电源，当馈线无压时，开关自动跳闸。开关电气原理图如下：第5页共5页故障情况下开关的闭锁有两种类型：1、合闸闭锁：当开关顺送合闸，在故障探测Y时间内，馈线又失电，这时该开关自动闭锁——Y时间闭锁。2、残压闭锁：故障点在开关非电源侧，当馈线失电，瞬时电压大于30%额定电压且持续时间大于150ms，则该开关闭锁。基于以上特点，我们认为：1、开关合/分，由馈线有无电压来控制，这是开关特性所决定的，无法改变。2、开关采用交流操作电源，不依赖于蓄电池，使得开关操作更可靠，同时减少配电终端蓄电池的容量，这是电压型开关的优点，应当予以保留。关键是开关的闭锁如何改造？能否用主站、子站集中

6、控制方式来代替Y时间闭锁和残压闭锁？这是电压型改造电流型的关键。3．3几种改造方案的比较：（1）电压型开关操作电源改为直流操作电源，开关分/合，不受馈线电压控制。这样只要配置3相CT和相应的配电终端，即可完成实现电流型DA。（2）采用逆变电源或其它交流电源作为开关的操作电源。开关分/合，不受馈线电压控制。由配电终端控制操作电源投切，达到控制开关分/合的目的。（3）针对VSP5开关的特点进行改造：当手柄在自动位置时，如合闸线圈两端有220V电压，开关保持在合闸状态；如合闸线圈掉电，开关变为分闸。因此，要实现对开关的闭锁，只要在开关线圈回路中串接一个接点，控制合闸线圈两端的电源即

7、可，原电压型开关所有部件及这种开关的优点不变。如下图所示，当线圈开点处于合位置，则有电就合，处于自动状态。当线圈开点处于分位置，开关的动作被闭锁，处于分位置。第5页共5页柱上真空开关线圈控制闭锁接点，由FTU控制PT切换控制开关Y接点上述三种方案比较，第一种涉及到一次设备开关的改造，工作量大，投资大，最为关键的是失去了“东芝”电压型开关的特点，如果开关已投运，根本无法实施，所以不可取；第二种采用逆变电源，不可靠，价格也贵，从其它地方提供交流电源也不现实，所以不可取；第三种模式，除保持了原有“东芝”电压型