以FTU实现环网柜备用电源自动投切

电力18讯：    
韩兴勇 沙声强 山东省蓬莱市电业公司

在配网自动化系统中，环网柜将两路以上的电源汇聚在一起，实现多路电源的切换、故障的隔离和网络的重构功能。亦即利用FTU实现环网柜备用电源自投方案(以下简称备自投)。

1 现有环网柜实现备自投中的问题

最为常见的环网柜结线方式，以两路电源、两路负载为例，见图1。



QF1、QF2为两路电源的负荷开关，起电源转换作用。

QF3、QF4为环网柜的出线断路器，实现分支线路的控制与保护。

QF1、QF2、QF3、QF4的操作模式有就地手动操作、调度人员远方操作和自动化系统的主站自动控制。对于工作电源消失、备用电源投入的操作，如果采取本地手动操作或调度人员远方操作，都增加了用户的停电时间，影响了供电可靠性。而自动化系统主站自动控制，则增加了主站的负担，同时经过信号采集传输、分析判断和指令下达一系列过程，也需要一定的时间。由于中间过程较为复杂，所以成功率较低，为了尽快的隔离故障并恢复供电，在环网柜上直接安装相关的设备，以实现环网柜双电源的自动投切是一种较为切实可行的方法。

为了实现环网柜双电源的自动投切，常规的思路是在环网柜上安装专用备用电源自动投切装置，但是存在以下问题。

市场上专用的备自投装置工作电源均按220 V设计，而环网柜上只有24 V电源，为使装置可靠动作，必须装设不间断工作电源，所以要使用专用的备自投装置，必须加装UPS电源系统。

为了满足专用备自投装置的采样要求，必须在两路电源上分别加装电压互感器。加装电压互感器，既增加了成本又增加了可能发生的故障点，如图2所示。


因此，采用专用的电源备自投装置方案就不够理想。

2 对现有设备的分析

我们的配电系统中采用的是韩国生产的环网柜和东方电子生产的FTU作为自动化终端。

首先我们来分析一下这种两产品的特点。

韩国环网柜的特点：

本身具有24 V不间断电源，容量为50VA，能够满足自身和FTU及光猫的工作要求。

进出线套管内配有电压传感器，电压传感器的输出容量可满足FTU采样要求。

东方电子公司的FTU特点：

同一CPU可控制四路开关，并有多路遥测、遥信接口。

目前FTU已经实现了对环网柜各回路开关的控制，遥测、遥信功能，也就是说备自投所需要的各种参数，FTU已经完全采集到。

3 实现备自投的方案

根据以上特点我们提出：利用东方电子公司的FTU，实现韩国环网柜双电源自动投切的方案。

首先我们根据动作需求编写了动作判据，根据我们的判据，组织相关人员编写了新的FTU运行程序，其动作判据如下。

QF1运行，QF2备用方式（如图3所示）。


QF2运行，QF1备用方式（如图4所示）。


新程序下装FTU后，经过10多项模拟试验，动作的准确性和可靠性均达到了100%，完全能够满足电源自动转换的要求。

4 效益分析

利用FTU就地实现环网柜双电源自动转换，省略了信息的上传和主站的分析判断及指令下达等众多中间环节，减少了故障几率，提高了动作的可靠性，缩短了故障停电时间。

整个电源自动转换工作由FTU完成，减少了主站的工作量和信息量，使远动主站工作更为可靠。

硬件部分不需要任何的改动，比采用专用的电源备自投装置，每个柜将节约开支约5万元。