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故障处理缺陷与维护优化

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:上述遥测精度和故障时的抗饱和能力相互矛盾时,应以保证故障情况下故障信息不致因饱和而漏报为优先考虑,即应选择变比为600/5的电流互感器。

故障处理缺陷与维护优化

配电自动化系统的故障处理过程(也即馈线自动化FA功能)是建立在遥信、遥测、遥控各个环节以及开关、配电终端、通信通道、配电子站、配电自动化系统主站等各个部分都正常的基础上,在配电自动化系统主站的故障处理逻辑指挥下,各个相关环节和部分相互协调配合的过程,因此上述各个环节和部分的缺陷,也必然会导致故障处理过程的失败,不再赘述。其他一些原因也会导致于配电自动化系统的故障处理过程失败,主要原因如下。

1.故障信息漏报、误报

通信障碍或配电终端故障会导致故障信息漏报或误报,除此之外,还有另一类相当普遍的导致故障信息漏报的原因,即电流互感器饱和造成的故障信息漏报。

由于流过配电分支上的电流往往很小,如一条电缆馈线在满足N-1准则的情况下,正常时的负载能力不超过300A,若馈线上布置了5台环网柜,每台环网柜有4条出线分支,则每个分支平均最大载流量为300/5/4=15(A),再考虑到负荷曲线的波动性,在谷期每个支线的载流量平均在7~8A。

一些应用单位为了确保支线电流遥测的准确性,往往选用了变比为50/5的电流互感器,电流互感器的10倍额定电流值只有500A,但是支线发生相间短路故障时,流过的短路电流也会达到几千安,很容易造成相应电流互感器饱和而漏报故障信息。

上述遥测精度和故障时的抗饱和能力相互矛盾时,应以保证故障情况下故障信息不致因饱和而漏报为优先考虑,即应选择变比为600/5的电流互感器。因为,这些分支电流较小,对配电网的运行不会造成太大的影响,没有必要保证那么高精度的遥测,但是分支故障时若故障信息漏报,则会影响故障定位分辨率,有可能造成分支故障时却令相应馈线段整段停运而影响大量健全分支上的用户正常供电。

即使确实需要准确测量流过分支的电流的情形,也可以仅在B相装设变比为50/5的电流互感器,而在A相和C相仍然装设变比为600/5的电流互感器。这样可以兼顾遥测精度和故障信息正确上报。

在配电自动化系统中,完全克服故障信息误报和漏报不太现实,因此应该要求配电自动化系统主站的故障定位逻辑要具有一定的容错性。实际上故障定位甚至故障处理过程中故障信息是具有一定的冗余性的,如相间短路故障往往至少会有两相流过故障电流的信息上报,而且在馈线沿线流过一连串开关的故障电流信息中,漏报中间个别开关的故障信息并不会对故障定位结果产生太大的影响,是完全可以避免故障定位错误[51-52]

在本书5.2节和5.3节中就给出了一些典型的在故障信息漏报情况下考察配电自动化系统主站的故障定位性能测试用例可供参考。

2.变电站未及时转发故障相应的状态信息

在一些馈线沿线安装的分段开关都是负荷开关,馈线发生故障后,变电站出线断路器会跳闸遮断故障电流。在另一些情形下,即使有些分段开关是断路器,但是由于继电保护配合的原因(如变电站出线断路器配置有瞬时速断保护的情形),馈线发生故障后,变电站的出线断路器仍会发生越级跳闸现象。

对于配电自动化系统主站而言,馈线故障发生后,某一台断路器保护动作跳闸是其故障处理过程(即FA)的启动条件,随后是一段故障信息收集时间(一般为10~30s),在故障信息收集完成后,配电自动化系统主站将根据这些故障信息进行故障定位。

由于流过馈线分段开关的故障信息和开关变位信息是由相应配电终端直接传送到配电自动化系统主站的,而变电站出线断路器的故障信息及开关变位信息则主要来自于地区调度自动化系统转发到配电自动化系统主站,而有的应用单位没有将这个转发环节建设得很完善,导致变电站出线断路器的故障信息及开关变位信息传送到配电自动化系统主站的延时时间很长而超过了故障信息收集时间。在这种情况下,即使配电自动化系统主站启动了其故障处理过程(即FA),但是由于没有来自分段开关的故障信息与之匹配,则有可能将故障区域错误定位在变电站出线断路器与馈线首级开关之间。

如果配电自动化系统主站遗漏了来自地区调度自动化系统转发的变电站出线断路器的故障信息及开关变位信息,则故障处理过程就无法启动。(www.xing528.com)

因此,高效可靠的地区调度自动化系统转发是确保配电自动化系统故障处理的重要基础。

3.故障定位范围与故障隔离和供电恢复绑定

一些配电自动化系统将故障定位范围与故障隔离和供电恢复绑定,即在配电自动化系统主站中没有区分开关安装的是一遥配电终端(故障指示器)、两遥配电终端还是三遥配电终端,而将故障能够定位的区域与故障可以自动隔离的区域等同。

实际上,故障可以定位的最小区域是由安装了具有故障信息上报功能的配电终端[包括一遥配电终端(故障指示器)、两遥配电终端和三遥配电终端]的开关所围成的最小区域;故障可以隔离的最小区域则只能是由安装了具有遥控功能的三遥配电终端的开关所围成的最小区域。

故障能够定位的区域与故障可以自动隔离的区域是不相同的,前者往往比后者更加精细。

4.缺乏故障处理所需的开关操作步骤

一些配电自动化系统,只指出了故障定位的区域以及故障处理后配电网的目标运行方式,包括:哪些开关需要合闸、哪些开关需要分闸等。但是并没有给出从当前运行方式过渡到故障处理后配电网的运行方式所需采取的开关操作步骤。

实际上,即使得出的目标运行方式正确,但是由于采取的开关操作顺序不正确,也有可能导致在故障处理过程中造成某些馈线开关因过负荷保护动作而跳闸,从而扩大故障的影响范围。

5.遥控未能一次成功

由7.3节可见,对于配电自动化系统而言,遥控未能一次成功的现象难以完全避免。一些配电自动化系统在故障处理过程中,一旦遇到某个开关遥控操作失败,即立即终止了其故障自动处理过程。其实,只需采取若遥控失败则连续遥控若干次(如3次)的补救措施,就可以确保大多数存在暂时遥控障碍的故障处理过程得以完整进行,并最终过渡到目标运行方式。

在连续多次遥控某台开关都失败的情况下,优秀的配电自动化系统主站还可以调整其故障处理策略,绕过对这个开关的遥控操作,而最大限度地恢复受故障影响的负荷供电[51]

6.缺乏返回正常运行方式的策略

一些配电自动化系统主站只能提供故障后的故障处理策略,而缺乏故障修复后返回正常运行方式所需采取的开关操作顺序自动生成功能,也会对应用造成一定影响。

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