馈线自动化是配电自动化系统中的核心部分,其主要功能包括故障检测、判断定位、隔离以及网络重构。在存在通信通道的情况下,馈线自动化还能实现对线路节点的遥测、遥信和遥控功能。实施馈线自动化,尤其是对架空线路而言,可有效提高供电可靠性,降低因故障导致的用户受影响的程度和时间。
馈线自动化技术分为几种类型,就地型馈线自动化是其中一种,其特点是不依赖主站通信,由配电自动化终端根据自身的控制逻辑就地实现故障处理,包括隔离故障区域和恢复非故障区域供电。这种自动化建设模式可以节省投资,效果好,投资回报率高。
在布置自动化开关时,需要考虑自动化开关的数量和布点策略。自动化开关数量越多,能减少受影响的用户数和故障影响时间,但也会导致工程造价上升。南方电网公司的研究显示,10kV架空馈线的自动化开关数量和投资收益之间并非线性关系,需要通过效益分析来确定最佳的开关数量配置。例如,研究得出对于10kV架空馈线主线的分段和联络开关,自动化开关数量不超过3台或4台(含联络开关)时,总体投资收益最高。
自动化开关的布点策略需要考虑线路的长度、负荷、用户数量等因素。电压-时间型馈线自动化开关的布点需要以“三分段一联络”的规划为主,主干线两台自动化分段开关,当主干线线路较长时可增加一台,但总体不超过四台。分支线路如果长度较长、设备老化或故障频繁,可根据供电可靠性要求配置自动化负荷开关或自动化断路器。
电压-电流型馈线自动化开关的布点需考虑线路长度、负荷、用户数量等因素进行分段。一般建议主干线设置2~3个分段负荷开关,将线路分成3~4段。若线路较长、自动化分段开关超过5段时,应在线路前三分之一位置配置一台主干线分段断路器,以缩短停电范围,并减少变电站出线开关跳闸次数。
真空断路器自动化开关的布点能一定程度上满足缩短停电范围和减少变电站出线开关跳闸次数的要求。然而,在继电保护方面,真空断路器自动化开关不能保证上下级之间的选择性。根据《供配电系统设计规范》GB50020-2009的规定,同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级,低压不宜多于三级。所以对于10kV线路,应限制断路器的使用,以保证继电保护的时限级数不超过二级。
馈线自动化开关的应用需考虑多种因素,包括自动化开关类型、数量及布点策略,以实现最佳的经济效益和供电可靠性。不同类型的馈线自动化开关有着不同的配置要求和适用场景,同时,在实施馈线自动化过程中,还需遵守相关的行业规范和标准,确保系统的安全、可靠和高效运行。