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配网智能分布式复合型重合器的研究及应用实现 　　引言：现在馈线自动化传统产品主要有：重合器与电压-时间型分段器配合馈线自动化，该类产品故障隔离时间过长，末段所有装置均需重合，影响面大；重合器与重合器配合馈线自动化，该类产品受整定时间差限制，级联层次较多时变电站出口保护整定时间过长；通信型配网自动化系统（FTU），该类产品对系统通信通道环境及计算机后台监控系统依赖较高，系统可靠性较低； 　　针对上述问题，本文提出一种更贴近运行环境的智能分布式复合型馈线自动化系统设备，以提高配电系统故障隔离及优化灵活配置。 　　智能分布式复合型重合器，是指基于电流、电压、时间配合工作原理的设备，支持但不依赖通信，可根据一次设备选择而灵活配置，其正常工作和对事故的判断处理是以电流、电压、功率为基本判据，通过过流分闸，来压重合以及重合后电压的改变情况，来判断并隔离故障区间。分段器有两种工作方式： 　　1、控制器加装在断路器开关上。 　　这种方式中，以电流为判据的传统重合器，和以电压为判据的传统分段器只是作一种简单的复合，对检测到的电流执行传统电流重合器判据，对检测到的电压执行传统的电压分段器判据。在此以一环网结构的线路为例，简单介绍其基本工作原理。图1所示为目前配电自动化应用较为普遍的手拉手环网供电的线路结构，将线路划分为几个区段。 　　在采用了复合型重合器后，每台开关都可按照电流重合器判断逻辑，或按照电压分段器判断逻辑进行动作。假设在图1c区发生了永久性故障，断路器C将会因故障电流而开断；断路器C按设定的延时时间重合闸后，因事故未消失，断路器C将再次掉闸，即相当于重合失败，并且永久闭锁；与此同时，c区间的前级断路器D因感受到故障电压而分闸并且闭锁。环网点的联络开关在感觉到一端失去电压后，将经过一定的延时时间自动投入，D断路器处于半闭锁状态，右侧来压不重合，从而隔离了故障区间。使故障段后面的区域恢复供电。 　　此方式下，装在C点的开关按照电流型重合器动作，而在D点的开关则自动按照分段器进行动作。最终结果是：故障隔离在c段，只有故障点到联络开关的d段受到一次停电的影响。 　　对于安装传统电压分段器的线路，如果线路发生永久性故障，虽然最终会如图1_（5）所示，将故障隔离在c段，但在隔离过程中，除故障点到联络开关的d段受到停电影响之外，故障点之前的a段和b段也都会受到影响而停电一次。 　　对于在全线多处安装传统电流重合器的线路，如果线路发生永久性故障，那么故障点对上一台开关至到联络开关的一大段线路将会停电。若如图1_（2）所示，c段线路发生故障，则c段和到联络开关的d段都会停电，并且故障点越靠前，停电面积越大。 　　对于非自动化设备，或仅在出口处安装一台传统电流型重合器，如果线路发生永久性故障，那么线路将全线停电，或从线路出口到联络开关处全部停电。 　　由此可见，安装电流电压复合型重合器的线路故障隔离的范围最小，并且受故障影响而一次停电的范围也最小。 　　2、控制器配备负荷开关。 　　此时，开关单元以电压分段器逻辑作为主要判据，而故障电流作为辅助判据。当系统处于雷电多发区时，传统的纯电压分段器往往容易造成误闭锁，加入故障电流作为辅助判据则可有效避免该种情况发生。并且当设备使用在多分支网络时，还可解决整定时间设置困难等问题。 　　在设备的实现方案上，为了兼容设备的高端应用，要求系统可实现四遥，即遥测、遥信、遥控、遥调功能。如操作的远方控制，各种状态的远方监测、各种测量值及事件记录的远方显示、各种定值的远方调整。 　　本产品拟采用16位单片机作为核心主控芯片，AD采集模块对电网的三相电压、电流、零序电流、后备电池电源进行采集，产品能够达到1%的测量精度。 　　操作面板采用液晶面板显示，汉字操作菜单，采用简单键盘进行整定值输入。 　　通讯方面，采用RS485通讯总线，其抗干扰性好，可靠性高，通讯距离可达数公里。此外还预留1路RS232串口，可连接其它设备，如光端机、载波机或GPRS模块，以满足更远、性能更高的通讯方式需求。 　　系统工作采用以电网供电为主、以蓄电池为后备。采用电源泵技术，即使电池电压下降到50%时也可以进行可靠的分合闸切换。驱动板主要用于合分闸、电机的控制。机箱采用室外型防水机箱，配航空插头。 　　系统采用时钟芯片PCF8535和E2PROM芯片CAT24WC64，可记录最近100条分合闸时间信息、故障记录，故障信息可从液晶显示面板上读出，也可通过通讯接口连接到后台读出，以方便维护人员对设备的运行情况进行跟踪处理。 　　此外，为满足EMC的要求，系统须采用抗雷击、抗电路涌浪、抗强电磁脉冲干扰的器件和技术。