林麗紅

（惠州惠陽供電局，廣東 惠州 516211）

0 引 言

目前，惠州供電局的配網(wǎng)自動化正在大力建設(shè)中，越來越多的配網(wǎng)自動化設(shè)備安裝到配網(wǎng)線路上。隨著運行年限的增加，特別是在戶外和沿海地區(qū)等運行環(huán)境較差的地方，二次設(shè)備的零部件可能損壞或者老化，導(dǎo)致線路上的配網(wǎng)自動化終端設(shè)備出現(xiàn)故障，造成開關(guān)誤動、拒動以及保護邏輯功能失效等問題。在現(xiàn)場排查設(shè)備板件和二次線路類故障時，為了測試終端板件功能和二次回路狀況，需要將現(xiàn)場線路停電進行檢修。與此同時，惠州供電局正在開展早期投運的配網(wǎng)自動化終端現(xiàn)場遙控的工作，開關(guān)分合的過程也會造成用戶停電。

1 自動化終端功能測試要求

為確保10 kV饋線自動化工程調(diào)試工作的順利開展，提升自動化開關(guān)的動作準(zhǔn)確性，結(jié)合實際建設(shè)運行經(jīng)驗，需在保護功能和通信規(guī)約等方面測試自動化終端。目前，自動化終端主要分為電流型保護和電壓時間型保護兩種保護類型。其中，投入電流型保護開關(guān)要求具備4種功能[1]。第一，過電流保護功能，可設(shè)定電流保護動作時限和相間電流定值。第二，零序電流保護功能，動作電流和跳閘延時均可以由用戶自由平滑設(shè)定。第三，可設(shè)置兩次自動重合閘功能。第四，可以檢測開關(guān)兩側(cè)電壓差和角差。

投入電壓時間型工作模式有7種功能。第一，具有失電后延時（可整定）分閘功能。開關(guān)在合位、雙側(cè)失壓以及無流情況下，到達失電延時時間后控制開關(guān)分閘。第二，具有得電延時后合閘功能。開關(guān)在分位、一側(cè)得壓以及一側(cè)無壓情況下，到達得電延時時間后控制開關(guān)合閘。第三，具有單側(cè)失壓延時（可整定）后合閘功能。開關(guān)在分位且雙側(cè)電壓正常持續(xù)規(guī)定時間以上時，單側(cè)電壓消失，到達延時時間后控制開關(guān)合閘。第四，雙側(cè)均有電壓時，具備開關(guān)合閘邏輯閉鎖功能。開關(guān)處于分閘狀態(tài)且兩側(cè)電壓均正常時，此時終端閉鎖合閘。第五，具有閉鎖合閘功能。若合閘后在設(shè)定時限（可整定）內(nèi)失壓并檢測到故障電流，則自動分閘并閉鎖合閘。若合閘后在設(shè)定時限內(nèi)沒有檢測到故障電流，則不閉鎖合閘。第六，對于電壓型開關(guān)，應(yīng)具有閉鎖分閘功能。若合閘后在設(shè)定時間（可整定）內(nèi)沒有檢測到故障，則閉鎖分閘功能，延時5 min后閉鎖復(fù)歸。第七，可檢測零序電壓，具有零序電壓保護功能。動作電壓和告警時間均可以由用戶自由平滑設(shè)定。

2 技術(shù)路線

為了減少用戶停電，解決設(shè)備不停電功能測試問題，通過制作模擬開關(guān)進行現(xiàn)場遙控測試和功能測試[2]。自動化模擬開關(guān)包括柱上FTU模擬開關(guān)和分接箱DTU的模擬開關(guān)。FTU模擬開關(guān)主要是由航插電纜和繼電器模塊組成[3]，接線如圖1所示。航插電纜主要通過收集并訂購各FTU廠家的航插頭焊接而成，用來組裝成各廠家類型的模擬開關(guān)。繼電器模塊采用大功率穩(wěn)壓三級管配合繼電器組成單路RS觸發(fā)電路，可通過高/低電平來觸發(fā)繼電器的接通和斷開。通過將繼電器的輸出回路連接到終端的遙信開入點，模擬開關(guān)的分合位置。DTU模擬開關(guān)主要是由綠色鳳凰端子線和繼電器模塊組成。

圖1 接線示意圖

模擬開關(guān)還需要適配各種廠家的連接線與終端進行連接。通過配網(wǎng)自動化終端的開出端接入到測試盒的繼電器控制模塊的ON和OFF端，將模擬開關(guān)的分合狀態(tài)端接入到配網(wǎng)自動化終端的開入端，形成對配網(wǎng)自動化終端開關(guān)動作和分合狀態(tài)量的測試。在進行配網(wǎng)自動化終端遙控或者保護功能測試時，配網(wǎng)自動化終端會通過開出端發(fā)送短時電壓脈沖信號。模擬開關(guān)收到該電壓脈沖信號后，會驅(qū)動簡易測試開關(guān)繼電器模塊進行開合動作，并將開合信號輸出給配網(wǎng)自動化終端。模擬開關(guān)外觀如圖2所示。

圖2 模擬開關(guān)外觀

目前，惠州供電局已經(jīng)有超過20個廠家的配網(wǎng)自動化終端設(shè)備在線路上投入運行。由于前期建設(shè)時沒有發(fā)布相關(guān)的配網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文件，不同廠家的接口和功能存在一定的差異。在對終端保護功能測試和現(xiàn)場設(shè)備遙控調(diào)試時，由于目前還沒有一款能夠適用各廠家的模擬開關(guān)，導(dǎo)致許多在以前投入運行的設(shè)備無法進行不停電遙控測試和保護功能測試，加大了終端故障排查的難度，阻礙了遙控調(diào)試和功能測試工作的順利開展。為了改變這一現(xiàn)狀，需要收集不同廠家的航插和端子的定義，制作不同的配套模擬開關(guān)。

3 應(yīng)用場景

使用配電自動化終端模擬開關(guān)后，將不需要線路停電即可進行遙控調(diào)試和終端保護功能測試。模擬開關(guān)通過模擬出開關(guān)的動作和狀態(tài)輸出，可以方便地實現(xiàn)與主站的遙控聯(lián)調(diào)，同時配合繼保測試儀器能夠在線路不停電情況下測試終端保護功能。通過比對各廠家的圖紙，設(shè)計出適配各廠家的測試連接線，可以很好地解決年限較長的配網(wǎng)自動化終端的遙控和保護功能測試工作。

根據(jù)模擬開關(guān)的現(xiàn)場實際應(yīng)用情況，模擬開關(guān)的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢：僅需簡易充電電池，不需要外接電源；接線簡單，只需制作配套的航空插頭與配網(wǎng)自動化FTU連接，現(xiàn)場不需要接線，方便靈活；通過模擬開關(guān)實現(xiàn)終端的功能調(diào)試，故障排查等不需要線路或用戶停電，減少了停電戶數(shù)，提高了供電可靠率。需要說明的是，在使用模擬開關(guān)時也存在觸電和誤拔插航空插頭的現(xiàn)象，導(dǎo)致開關(guān)存在誤動或拒動等風(fēng)險。

3.1 應(yīng)用案例一：存量設(shè)備現(xiàn)場遙控檢測

2016年投運的南京電研FTU因當(dāng)時未明確現(xiàn)場的遙控工作要求，需對全部設(shè)備再次進行現(xiàn)場遙控功能測試。通過制作2016年供貨的南京電研航插-測試端子轉(zhuǎn)接線，完成了95臺設(shè)備的遙控工作，避免了789個中壓用戶停電。

3.2 應(yīng)用案例二：110 kV鴻泰站10 kV鴻裕線F11#7塔7T1開關(guān)自動化拒動情況分析

110 kV鴻泰站10 kV鴻裕線F11#7塔7T1開關(guān)屬于南京電研2017年4月出廠的設(shè)備，終端型號NSA3100（0116）。2019年7月17日后段線路故障，但越級跳閘到變電站開關(guān)。經(jīng)現(xiàn)場核查，定值設(shè)置未發(fā)現(xiàn)異常，也沒有7月17日的故障告警記錄?，F(xiàn)場對終端進行保護功能測試，過流和零序過流動作正常，重合閘動作正常，告警記錄能正確生成。該設(shè)備未發(fā)現(xiàn)異常，再次通知運維單位進行線路缺陷排查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患1處。

3.3 應(yīng)用案例三：110 kV平潭站10 kV麥科特線F5主線#26塔26T1開關(guān)

2019年12月20日，110 kV平潭站10 kV麥科特線F5主線#26塔26T1開關(guān)后段線路故障，但該自動化開關(guān)未能準(zhǔn)確隔離故障。經(jīng)現(xiàn)場核查，該設(shè)備屬于北京科銳2015年8月出廠的設(shè)備，檢查定值設(shè)置沒有異常。通過繼保測試儀進行加量，終端采樣正常，但是功能測試時開關(guān)未能保護動作。初步判斷可能是主控板硬件故障或主控板程序存在問題，后續(xù)聯(lián)系廠家進行處理。

4 應(yīng)用效果

不同的模擬開關(guān)已在多個不同類型廠家上成功開展模擬功能測試。測試連接線主要有適用于2018年后南方電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)FTU航插-測試端子轉(zhuǎn)接線、宏秀電氣FTU航插-測試端子轉(zhuǎn)接線、積成電子FTU航插-測試端子轉(zhuǎn)接線、南京電研FTU航插-測試端子轉(zhuǎn)接線、北京科銳DTU端子-測試端子轉(zhuǎn)接線以及積成電子DTU端子-測試端子轉(zhuǎn)接線等。后期南網(wǎng)統(tǒng)一了航插定義標(biāo)準(zhǔn)，以后采用統(tǒng)一的轉(zhuǎn)接線即可。通過轉(zhuǎn)接線與各廠家設(shè)備連接后，可將終端廠家與開關(guān)相關(guān)的開入開出接點連接到配網(wǎng)自動化終端簡易測試開關(guān)的相關(guān)接點上。為了提升測試成效，在模擬開關(guān)中添加充電電源等，可以在終端沒有電時保證正常的工作。通過模擬開關(guān)開展的保護功能測試和邏輯功能測試，可輔助判定開關(guān)動作的準(zhǔn)確性，且成效明顯。