10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)介紹及調(diào)試過程中所遇問題的相關(guān)解決方法淺析

／新疆庫爾勒市第二師天泰電力有限責(zé)任公司 錢志昊／

10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)介紹及調(diào)試過程中所遇問題的相關(guān)解決方法淺析

／新疆庫爾勒市第二師天泰電力有限責(zé)任公司 錢志昊／

介紹10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)（用戶部分）的基本構(gòu)成與技術(shù)實現(xiàn)，對系統(tǒng)正常運行進行試驗調(diào)試，并對調(diào)試期間所遇到的問題提出解決方法。

10kV；配網(wǎng)自動化；技術(shù)實現(xiàn)；調(diào)試

0 引言

在整個配電系統(tǒng)中，配網(wǎng)自動化技術(shù)占據(jù)著舉足輕重的地位，10kV配網(wǎng)的自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)，不僅能夠使得電力系統(tǒng)的整體運行狀況得到改善，而且提高電力系統(tǒng)的自動化程度。為提高10kV供電可靠性和服務(wù)水平及實現(xiàn)預(yù)付費功能，公司引入10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要針對農(nóng)網(wǎng)用戶配電部分。這里所謂的配網(wǎng)是一種集成自動化系統(tǒng)就是利用通訊、電子、計算機網(wǎng)絡(luò)、負(fù)控裝置、電表完成配電系統(tǒng)的正常運行。其應(yīng)用范圍以10kV干線，饋線自動化為主，能夠?qū)崟r監(jiān)控、協(xié)調(diào)管理配電網(wǎng)絡(luò)各環(huán)節(jié)設(shè)備與整個配電網(wǎng)優(yōu)化運行。在配網(wǎng)發(fā)生事故時，能夠及時實現(xiàn)保護跳閘，遠方監(jiān)測、控制管理。實現(xiàn)在用戶欠費時跳閘，有費時合閘的功能。本文主要介紹此系統(tǒng)及討論調(diào)試時發(fā)現(xiàn)的一些問題和處理辦法。

1 配網(wǎng)自動化的組成結(jié)構(gòu)

公司的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要針對用戶部分，系統(tǒng)由調(diào)度的計算機中樞主站，現(xiàn)場的電子計量表、負(fù)控系統(tǒng)、自動化終端兩層體系組成，在此，終端在配電自動化系統(tǒng)中承載著最重要的轉(zhuǎn)發(fā)與接收作用。

1.1 配網(wǎng)自動化計算機主站系統(tǒng)

公司使用東軟公司研發(fā)的生產(chǎn)營銷系統(tǒng)，而配網(wǎng)自動化主站只是該系統(tǒng)中的一部分，其主要職能是控制、監(jiān)測所有負(fù)控裝置，通過召測現(xiàn)場配網(wǎng)終端來查看電表及負(fù)控裝置信息。

1.2 電子計量表

電能表與高壓計量組合互感器裝置配合，根據(jù)負(fù)載大小選取高計一次接線的變比樁頭，高計把10kV高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮佑嬃勘砉ぷ魉璧?00V低電壓，與高計內(nèi)CT反映的二次電流，二者使電能表正常工作，由電能表顯示出用戶的用電量、相序、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)。

1.3 負(fù)控系統(tǒng)

“負(fù)控”是負(fù)荷控制的簡稱，它由一臺帶PT的10kV真空斷路器與一個控制器組成，可以實現(xiàn)短路、過流、過壓、失壓跳閘、反時限、重合閘等多種保護，及時隔離故障區(qū)域，減少變電站10kV出線斷路器的跳閘次數(shù)，還可以配合電能表實現(xiàn)欠費跳閘與有費合閘功能。

1.4 自動化終端

自動化終端與電能表裝在一個電表箱里，內(nèi)部裝移動SIM卡來實現(xiàn)與主站通信，給主站提供負(fù)控斷路器分合與保護狀態(tài)，還有就是采集電能表電量信息，替代以往的人工抄表繁瑣工作。主站對負(fù)控系統(tǒng)下發(fā)命令、對電能表寫入信息都是通過終端發(fā)送的。它集四遙與一體，屬于微機型配電自動化的遠方終端單元。

2 10kV配網(wǎng)自動化的實現(xiàn)方式

2.1 一次設(shè)備及供電方式

采用此系統(tǒng)對用戶供電主要使用“高供高計”方式，即10kV供電，高壓組合式互感器計量。涉及到線損和用戶產(chǎn)權(quán)分界點問題，圖1為現(xiàn)場一次設(shè)備安裝示意簡圖，在10kV主干線或分支上接火，10kV電源由高壓計量側(cè)進入，通過負(fù)控斷路器，出線到負(fù)荷側(cè)用戶變壓器處。接火處裝設(shè)跌落式熔斷器，方便負(fù)荷側(cè)停電工作。

2.2 現(xiàn)場設(shè)備的介紹及預(yù)付費功能的實現(xiàn)

10kV真空斷路器，以真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)，體積小，滅弧室工藝要求高，可連續(xù)多次操作，開斷性能好，動作時間短，運行維護簡單，可靠性高。斷路器附帶PT，PT一次由斷路器高側(cè)樁頭取電，三相任取兩相，二次給出220V和100V電壓，供斷路器儲能電機和控制器工作。按負(fù)荷所需，在控制器上設(shè)定保護參數(shù)和軟壓板，在故障時跳閘。自動化終端與電能表裝在一個電表箱里，終端工作電壓為100V，在表箱內(nèi)接線端子盒里取得，終端與電能表的電壓是共用的，此100V電壓是由高壓計量組合式互感器提供。終端提供485通信接口，電能表與負(fù)控控制器都用485通訊線與終端連接，分別占終端485通訊端口1和2，電能表與負(fù)控斷路器的信息通過485線上行給終端，再由終端發(fā)給主站，主站下發(fā)命令和參數(shù)也是一樣的。

圖1

預(yù)付費功能是由電能表與負(fù)控斷路器配合實現(xiàn)的。負(fù)控斷路器控制器到表箱除了485通訊線接入終端，還有一根三芯預(yù)付費線接入電能表，三芯分別為欠費跳閘、有費合閘、公共端。電能表接線端口有一組常開和常閉觸點，在電費變?yōu)?時，這組觸點改變開閉，負(fù)控控制器里預(yù)付費功能有單、雙信號選擇，為了簡單一般選擇單信號，這樣與電能表的常閉或常開觸點結(jié)合就可以實現(xiàn)預(yù)付費功能了。

3 調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法

3.1 調(diào)試說明

按工藝要求，對每臺負(fù)控斷路器進行必要實驗，以確定系統(tǒng)工作是否正常，實驗內(nèi)容包括就地分合閘、遠方分合閘、預(yù)付費功能，過流一段保護跳閘，以及在主站后臺這些試驗項目的報文反饋是否正確。在上述試驗項目中，因過流一段實驗所需的繼電保護儀攜帶不便，現(xiàn)場電源不好取的原因，過流一段改為利用負(fù)載變壓器的涌流來做實驗，把負(fù)載變壓器投入，調(diào)低負(fù)控控制器的保護定值后合閘即可。

3.2 調(diào)試時遇到的一些問題及解決方法

（1）負(fù)控斷路器儲能電機不工作

在對斷路器進行手動分合閘和儲能操作都正常的情況下，此時檢查一下斷路器PT的一次接線是否正確，測量PT一次線是否斷線；有些PT內(nèi)高壓側(cè)有石英砂熔斷保險，二次有250V熔絲保險防止二次側(cè)短路燒毀PT，檢查保險是否燒掉。

（2）斷路器儲能電機儲能完成后，電機仍一直運轉(zhuǎn)

其原因是斷開儲能電機電源的行程開關(guān)偏上錯位。如果行程開關(guān)是偏下錯位，則會造成儲能彈簧未完全被拉開，電機就停止運轉(zhuǎn)，使儲能彈簧不到位，引起斷路器拒分。此問題需專業(yè)生產(chǎn)廠家處理。

（3）儲能電機儲能緩慢，聲音遲滯

確保手動儲能正常的情況下，檢查由PT供給的220V電源是否正常。

（4）現(xiàn)場不能遙控負(fù)控斷路器

當(dāng)控制器的電源正常，控制器會發(fā)出Wifi信號，供廠家提供的配套軟件連接調(diào)試，如果軟件搜不到信號，可能是控制器內(nèi)的熔絲保險燒掉，使控制器不帶電，檢查后如果保險正常，在控制器面板上可以操作斷路器，那就是Wifi模塊出了問題，需更換模塊。

（5）現(xiàn)場測試預(yù)付費功能時，斷路器不動作

首先確保負(fù)控系統(tǒng)正常的情況下，檢查負(fù)控控制器的預(yù)付費軟壓板是否投入，如果是投入的，檢查接入電表的預(yù)付費線是否接線正確，沒問題的話，對電能表的那組常閉常開觸點檢查，在電表模擬欠費時，觸點是否變位，有些電能表的觸點變位沒有寫入，需要電能表廠家在外部利用紅外連接或者插入U盤寫入。

（6）現(xiàn)場自動化終端與主站通訊失敗，主站提示終端不在線

使用服務(wù)正常的移動SIM卡，確定終端供電電壓正常，檢查終端屏上有無信號和GPRS標(biāo)識，檢查SIM卡在卡槽內(nèi)是否插好，外置天線是否接好，這些都正常的情況下，檢查終端內(nèi)的IP地址與通訊協(xié)議是否與主站一致。

（7）現(xiàn)場在終端上手動抄電能表電量失敗

檢查終端內(nèi)的電能表參數(shù)寫入是否正確，現(xiàn)場電能表參數(shù)要與主站下發(fā)到終端內(nèi)的電能表參數(shù)一致，檢查電能表與終端互聯(lián)的485通訊線是否接錯，檢查主站下發(fā)到終端485端口1的參數(shù)是否與電能表對應(yīng)，即485端口1的測量點應(yīng)為電能表。

（8） 遠方遙控分合閘時，斷路器拒動，主站提示終端應(yīng)答否認(rèn)

在負(fù)控系統(tǒng)正常的情況下，有以下幾個部分需要檢查，檢查負(fù)控控制器引出的485通訊線在終端485端口2上的接線，485A與485B是否接反,檢查控制器內(nèi)與終端的通訊協(xié)議是否打開，檢查主站下發(fā)到終端內(nèi)485端口2的測量點參數(shù)是否為負(fù)控斷路器。

4 結(jié)束語

日新月異的電氣設(shè)備和計算機軟硬件用于配網(wǎng)中，使配網(wǎng)自動化技術(shù)日趨成熟，為配網(wǎng)高效安全的運行提供了保障，使得配網(wǎng)運行簡單方便，高效、安全、可靠提高供電質(zhì)量，減少配電網(wǎng)運行的維護工作量和線損。隨著電力企業(yè)的深入發(fā)展，供電企業(yè)對配網(wǎng)運行的經(jīng)濟和安全性要求越來越高，配網(wǎng)自動化將是很好的解決辦法。也將為今后智能電網(wǎng)的實現(xiàn)建立良好的基礎(chǔ)前提條件。