论文作者：万善良

摘要：配电自动化中馈线自动化提高供电靠得住性的效果和在馈线上安装的分段开关的数目有紧密亲密的关系，可是分段开关的数目以几多为比力恰当，需要作研究和分析，由于分段开关的数目增加到一定的水平，提高靠得住性的能力将下降，本文将经由过程简单的计较作一个说明。

要害词：配电自动化馈线自动化分段开关


配电网自动化中的馈线自动化的动作的综合行为包括了变电站的备用电源自动切换装配的动作行为、配电线路的自动重合闸装配的动作行为、馈线的自动化的动作行为(排挤线路和电缆)、供电电源线路的自动恢复供电的功能、继电庇护的动作行为等根蒂根基技术的相互配合协同工作。它们相互动作的行为对供电靠得住性的影响、对进一步提高供电靠得住性的配电自动化中的馈线自动化动作的作用效果做以下说明。
1、自动装配的动作行为在配电网络中的作用
1．1配电线路安装的自动重合闸装配动作的成功率一般到达40—50％的水平(依照全国的继电庇护统计)，那末重合闸不成功的部门将希看由馈线自动化来承当。
1．2变电站备用电源自动切换的动作成功率一般到达97—98％的水平，它可以使变电站的停电的母线再一次获得电源，它已年夜年夜削减了外来电源对配电线路失往电源的影响和供电变压器的停片子响。
1．3电源侧的线路的自动恢复供电的功能(包括上级线路的自动重合闸和电源的自动切换)，它们也在削减由外部的影响停电方面起了很年夜的作用。
1．4馈线自动化的动作行为是对上述三点的装配供电接连性的弥补，而主要的是对配电线路自己性故障时的补允，它不能全数取代上面装配全数的动作行为。
那末作为配电线路的馈线自动化的动作行为，它是主要来弥补对排挤配电线路的自动重合闸在性故障的时辰起到弥补的作用。也就是说，它是对配电线路自动重合闸不成功率50—60％的一种弥补，同时它在有些线路没有自动合闸的情况下，也能够经由过程故障区段的隔离来到达使非故障区段继续供电，它和电网的自动装配配合对电网的供电靠得住性起提高的作用。
2、配电线路供电靠得住性的基本情况
依照电力靠得住性治理中心提供的电力靠得住性治理简报82期的统计来看：
平均供电靠得住率(RS3)99．81％；
扣除系统的电源不足的平均供电靠得住率(RS3)99．824％
用户的平均停电时间16．623小时／年·户；
用户的平均停电次数4．001次／户·年；
用户的平均故障停电次数1．313次／年·户；
用户的平均预放置停电次数2．688次／年·户；
用户平均故障停电的时间4．126小时／年·户；
用户平均预放置停电时间12．497小时／年·户；
故障停电平均的延续时间3．736小时／次；
预放置停电平均延续时间4．851小时／次。
经由过程上面的数据可以获得下面的一组分析数据：
每户故障的延续停电时间和预放置停电的延续时间比例77．5％：100％
每产的平均故障停电时间和预放置(计划放置)停电时间比例33．02％：100％,
每户的平均故障停电延续的时间和总的停电延续的时间比例13．5％：100％
每户的平均故障的停电时间和总的停电时间
(故障的停电时间和预放置的停电的时间和)的比例24.82％：100％。
　　所以，配电自动化中的馈线自动化的目的和作用就是要对上面统计中分析获得的43．5％：100％(停电延续的时间比例)和24．82％：100％(停电时间的比例)来进行缩短的工作。对于一个地域或一个供电的单元，它有一定的特点，这个特点就是看它的排挤线路和电缆的比例的年夜小，同时还要看它的配电线路的故障率的年夜小，同时还要分析故障率中的故障的性和各类故障类型的缘由。从故障率的情况看，(82)期的资料中排挤线路的故障率是平均为11.643次／年·百千米；电缆的故障率是平均为7．036次／年·百千米。对每一个单元的情况都纷歧样(上述数据是全国275个单元的平均数)。
　　经由过程上面的数据分析讲明，配电线路自动化的目的效果是要看配电线路的自动化的分段怎样的数目为合理，由于分段的数目多，停电的户的数目少，分段的数目少，停电的户的数目多，靠得住性的水平将下降。
3、配电线路的分段数目的斟酌
　　分段怎样肯定，这必然有分歧的概念和技术思绪。可是应当看出，分段的数目以几多段为合理，这是需要进行计议和分析，具体说明以下：
3．1放射形网络
　　当线路故障时，它发生的停电时户数为时间和户数目的积，假设发生两次故障，(我们以时户单元这代表，时户是停电的小时和停电的户数的积以符号“SH”代表)，假设配电线路发生两次故障，而且假定两次故障的恢复时间不异。
所以故障的时户数为：
SHl=T1xHn T2xHn=2T1H(设T1=T2)
上面的公式中：T1、T2代表停电的时间：
　　哄骗分段开关将线路分成两段时，假定的情况同上，而且再认为两次故障平均分配在两个线段上，在这样的情况下，总的停电的时户的数目是按下面计较：
SH2=T1xHn T2x(Hn-0．5Hn)
=T1X(Hn 0．5Hn)
＝1．5T1Hn
需要说明的是，在T1的故障时辰，由于故障的点在前面，所以采用Hn代表。
当哄骗两个分段开关将线路组成三分段时的停电的时户数目：
SH3=T1xHn T2x(Hn-0．67Hn) T3x(Hn-0．33Hn)
=T1x(Hn 0．33Hn 0．67Hn)
=2T1Hn
经由过程对上面的简单计较，可以比力较着的看出以下的成效：
(1)两个分段的时辰：
SH2／SHl=1．5T1Hn／2T1Hn=0．75=75％
由上面的计较获得当线路分为两个分段后故障停电的总时户数目削减了25％；
(2)三个分段的时辰：
SH3／SHl=2T1Hn／3T1Hn=0．67＝67％
　　由上面的分析得三分段后，在一样的三次故障情况下，停电的总时户数削减了33％；
一样在增加分段的情况下的效果以下：
　　四分段时：停电的时户数削减了37．5％；五分段时：停电的时户数削减了40％；十分段时：停电的时户数削减了45％；二十分段时：停电的时户数削减了47．5％。将上面的分析绘制成为下面的示意图：
经由过程图3的变化曲线，很是较着的看出，在三个分段的时辰削减的停电的时户的数目的效果到达33．0％，而从四分段起头到10个分段的时辰，所起到效果只有12．0％。
所以，对于放射形的配电线路网络自动化动作分段开关的数目不应当过，应当控制在两到三个分段之内为好，再多并没有年夜的效果(上面的分析是指平均故障)。经由过程上面的计较，也能够获得多(无限多的开关)的分段所起的效果不年夜于50％，也能够说，分段再多(年夜于3分段)它的效果也只是获得33-50％之间的效果。是以，对于幅射型的排挤线路的配电线，采用馈线自动化的时辰，应当要注重分段开关的合理的数目。
3．2环形网络：
当采用联络开关将两条线路联络，成为一个环路的时辰。
简单的计较以下：
(1)当两条线路分为两段：发生故障时，假设是4次故障，假定故障的数目是平均散布在各个分段上(而且停电恢复的时间不异)，假设分段开关不自动，这时候候相当于放射形的网络，所以，相互之间没有联系。
停电的总时户数目为SH0=4T1xHn；(装备的故障恢复时间假设一样)。
公式中的Hn代表一条线路上的用户的数目；
当采用分段开关后，而且采用自动化后，他可以在发生故障的时辰进行切换，在这类情况下，停电的总时户数目随着开关改成自动以后是否发生了变化，按下面的计较：
停电的总时户数目为SHl=4T1xHn．它和SH0一样。(由于采用了自动以后，原来的线路没有进行再进一步的分段，故障以后，仍是一条线路全数跳闸，所以和不自动的时辰是一样的)。
采用两个分段开关使线路酿成3个分段以后，同时假定事故是平均散布在线路的各个段上，假设六次事故，停电的时户数目为SH3：4T1Hn，停电的时户数目削减的数目为：
SH3／SH0=66．7％；
100％-66．7％=33．3％
由上面的计较可以看出：停电的时户数目削减到原来的66．7％，就是削减的效果是33．3％；
(2)当线路的分段数目增加到是4个分段，发生4次故障，停电的时户数目为sH4=2T1xHn，削减的效果为：
SH4／SH0=50．0％
所以4个分段的时辰削减的停电的时户数目的效果是50．0％
(3)假设采用5个分段开关使线路改成6分段，以发生6次故障计较，停电时户数目SH5=2T1Hn；
所以削减的停电的时户数目的效果为：
SH5／SH0=2T1Hn／6T1Hn=33．3％
100％-33．3％=66.7％
经由过程上面的计较，可以看出以下的成效：
采用3个开关，将线路分成4个分段，削减到原来两分段时停电总时户数目的50％，
采用5个开关，将线路分为6个分段，削减到原来两分段时停电总时户数目的33．3％；
采用7个开关，将线路分为8个分段，削减到原来两分段时停电总时户数目的25．0％；
是以，可以看出，以原来的2分段的停电时户数目作为100％；
当改变为4分段时，削减的效果是50％；
再增加到6分段时比2分段时削减厂66．7％，
再增加到8分段的时辰比2分段时削减了75％；
假设分为10个分段的时辰，停电的时户数目比2个分段削减了80％；
再增加下往，即使增加到20个分段，它的效果比两个分段的时辰削减了90％；它的效果就不较着了。
经过整理，下面是采用分歧分段自动化以后停电的时户数目削减的情况，即削减到以2个分段为根蒂根基的数目(以2个分段为100％)：
2分段(不自动)100％
2分段(自动)100％
3分段66．75％
4分段50％
6分段33．3％
8分段25％
我们假设以一个分段开关的投资作为100％来简单的计较时，停电时户数目削减的效果，就能够获得下面的一组数据：
2个分段投资为100％(1台开关为100％)停电的时户数目为100％；
3个分段投资为200％停电的时户数目为66．75％削减的效果33．25％：
4个分段投资为300％停电的时户数目为50．0％削减的效果50％，
6个分段投资为500％停电的时户数目为33．3％削减的效果66.7％；
8个分段投资为700％停电的时户数目为25．0％削减的效果75％，
10个分段投资为900％停电的时户数目为20．0％削减的效果80％：
20个分段投资为1900％停电的时户数目为l0．0％削减的效果90％。
　　由上分析，分段的不竭增加，削减停电时户数目的效果在不竭削减；从2个分段改变为4-6分段时，削减的效果到达50-66．7％；而从(汾段改变到10分段时，削减的效果为13．3％o，从10G。段增加到20分段时，削减的效果只有10％的水平，从6分段起头，提高靠得住陛的效果已处于向饱和的阶段成长。所以，在排挤线路环路供电的方式下采用馈线自动化的时辰以4个分段为典型，多不跨越6分段为好；否则，投资的增加对供电靠得住性提高的效果将年夜幅度的削减(以投资数目和获得的效果比力)。
4、结论
4．1经由过程上面的分析，在馈线自动化的馈线上面的分段(自动动作的开关)数目不能说越多越好，而是需要经由过程计较，在一般的情况下以3段或4段为合适(有些国家采用3分段4毗连的方式是值得研究的)。可是，各个地域，应当连系自’己电网的特点，进行分析电网需要到达的水平，再肯定采用分段的数目。
　　综合而言，应当对当地区的电网的故障率、当地的靠得住性水平现状和方针到达的水平、当地的电网的年故障停电每次的户数目、电网的结构……等各个方面进行斟酌，提出自动化的目的和方针，并对效果进行分析，就是说，增加的投资的数目曲线和效果取得的曲线有一个比力好的配合，我小我的建议是在不年夜于效果曲线的1：66．7—50的水平，使投资有用。
4．2关于采用配电网自动化以后的具体效果：
　　采用配电自动化中的馈线自动化以后所起到的效果作下面的分析：
　　在上面的分析中可以看出：采用环路的供电的方式，年夜的极限效果到达削减故障的停电时户数目为90％，而一般的情况下到达下降50—66．7％的水平；
当不采用环路的供电的方式，年夜的极限效果是到达削减停电的时户数目为45％，而在一般的情况下，削减的效果为33％的水平。所以采用馈线自动化的基本条件是电网应当改造成为环路供电的方式，再加上自动化的措施来到达下降故障的停电时户数目到达66．7％的水平，那末也能够说，即使是改造成为环路的方式而且采用了自动化的方式，还有33．3％的停电的时户数目没有法子获得全数解决。是以对于馈线自动化加上自动重合闸以后，能够使它在发生故障的时辰，可以使75-80％的停电时户数目得以削减，可是不成能到达100％的水平(由于总是有故障的区段需要被切除)，也就是很较着的看出，对于排挤线路讲，馈线自动化的整体效果是使在发生故障的时辰，是重新得电的机遇从45—50％增加到75—80％的水平(对于重合闸成功率到达40％的时辰)，假设重合闸成功率是50％的地域，那末他的效果是削减停电时户数目为75—83．3％的水平。同时还应当指出，馈线自动化的投资是很年夜的，而重合闸的投资长短常廉价的，他们不成能进行投资的比力。所以在斟酌馈线自动化(配电自动化的一个重要的内容)的时辰，必需对电网的结构改造放置在位，其次是准确理解馈线自动化的效果，再是选样合理的、简单的、实用的、经济的自动化系统，以花费小的投资到达年夜的效果(在上面的所有分析中，只是理论上面的分析，其中没有斟酌在现实的工作进程中，还会泛起一些不准确的动作的行为，所以现实的自动化动作以后的效果比上面的理论计较分析还要下降得多)。是以，馈线自动化的弥补的真正效果对排挤线路讲为30％左右的水平；对线路环路的方式，它的总的削减的效果是50—66．7％(前面已分析)，可能的现实的效果为50—60％。
4．3假设是电缆的环路供电，支接的负荷没有，负荷的点是放置在母线上面，这样所有的线路故障都可以进行隔离，在这样的情况下分段的几多将不起决议的作用，而主要决议于母线和母线以后的装备的故障率的水平。所以电缆的环路供电技术所获得的效果是比力好的，它的成功率可以到达85％以上或在95％以下。
4．4从整体的效果来看，排挤线路的环路供电技术效果是削减故障停电时户数目为75％左右；对电缆的环路供电技术，它的效果是削减停电时户数目到达85-95％的水平。
依照前面的靠得住性的统计，故障停电小时每户年平均为4．126小时看，对于放射型排挤线路来看，停电小时可以削减到3．09小时；对于环路的排挤线路，停电小时可以削减到2．6—2．8小时水平，而对于电缆回路采用环路的供电技术以后，可以将停电小时削减到0．4126—0．8252小时，假设加上母线的故障和支线的故障，那末停电小时将增加到0．8252—1．00小时的水平；这样，在只是计较故障的情况下，对排挤线路讲，它的靠得住性水平到达99．965％；对于环路的排挤线路的供电靠得住性可以到达99．968％；对于电缆线路，它的靠得住性水平到达99．99％的水平。假设再要提高，必需对线路的故障率削减一半，响应的靠得住性水平将到达99．98—99．99％的水平，今朝的排挤线路的故障率为11．643／百千米．年；电缆线路的故障率为7．036／百千米．年；今朝只有78个供电单元到达上面的排挤线路的故障率的一半的水平，所以应当慎重研究在配电自动化(馈线自动化)的实施效果的时辰和配电网的网络的运行靠得住性改造下降故障率和投资的关系是慎密有关的。