运行关键问题分析(湖南电科院朱吉然)-最终

国网湖南省电力公司电力科学研究院朱吉然12配电自动化后备电源选型34配电终端CT取电问题分析环境对配电终端运行影响配电自动化开关误动作分析5配电自动化调试模式探讨1环境对配电终端运行影响湖南省春夏季节气候潮湿、凝露现象严重，夏季炎热高温，影响现场配电终端正常运行。对现场二次附柜内的温度、湿度进行记录，长时间运行数据进行分析。选取现场运行条件较为恶劣的两个典型的二次附柜内容的温湿度数据进行分析。1环境对配电终端运行影响设备名称:2014/8/1120:11:52起始时间:2014/5/520:55:00最小值最大值均值极限值结束时间:2014/8/421:55:00[°C]19.843.929.532-20.0/70.0测量通道:2[%rH]4189.570.8980.0/100.01环境对配电终端运行影响设备名称:2014/8/1120:13:17起始时间:2014/6/722:16:00最小值最大值均值极限值结束时间:2014/8/622:16:00[°C]22.34931.86530.0/70.0测量通道:2[%rH]27.195.865.5270.0/100.01环境对配电终端运行影响（1）配电终端二次附柜湿度变化大，春季梅雨季节湿度达100%情况多，需要采用专用的除湿设备对整个柜体进行整体除湿，防止凝露发生；（2）二次附柜内的温度较高，二次附柜内温度最高达50度左右。需要对二次附柜内的微气候环境进行改善。（3）铅酸蓄电池适宜的运行温度25度，结合第二章对后备电源的运行分析，需改善配电终端蓄电池运行环境；（4）配电终端一般采用工业级的芯片，且在通过实验室的高温70度检测后，能够满足现场高温条件先运行的需求。12配电自动化后备电源选型34配电终端CT取电问题分析环境对配电终端运行影响配电自动化开关误动作分析5配电自动化调试模式探讨2配电自动化终端后备电源选型配电自动化终端后备电源在配电自动化系统中至关重要，配电终端必须在线路失电的情况下维持工作一段时间，以完成故障检测、信息上报以及对开关进行遥控操作等一系列工作，实现故障快速定位、隔离并恢复非故障区域供电。因此，配电自动化终端后备电源配置方式成为配电自动化建设中必须要研究和解决的重要问题。2配电自动化终端后备电源选型配电自动化终端后备电源主要包括铅酸蓄电池、胶体电池。长沙公司配电自动化区域内投运2年终端后备电源取样调查：品牌E品牌P品牌Y品牌蓄电池类型胶体电池铅酸蓄电池铅酸蓄电池取样样本数183220整定浮充电压27.5V电源管理模块整定充电电流3A3A1.5-2.2A10小时率放电电流I102A2A2.4A(2.30-2.35)V*N27.6-28.2V(2.23-2.28)V*N26.76-27.36V2配电自动化终端后备电源选型内阻测试E品牌胶体蓄电池标称内阻：25mΩ样本最大内阻：26.491mΩ样本最小内阻：16.55mΩ样本平均内阻：20.59mΩ超出标称内阻：1台（5.56%）电池膨胀：14台（77.78%）硫酸盐化：2台（11.11%）2配电自动化终端后备电源选型内阻测试P品牌胶体蓄电池标称内阻：11mΩ样本最大内阻：13.919mΩ样本最小内阻：11.343mΩ样本平均内阻：12.31mΩ超出标称内阻：32台（100%）电池膨胀：32台（100%）硫酸盐化：1台（3.125%）内阻无法测量：2台（6.25%，可基本认为蓄电池已经损坏）2配电自动化终端后备电源选型内阻测试Y品牌胶体蓄电池标称内阻：12mΩ样本最大内阻：51.385mΩ样本最小内阻：9.571mΩ样本平均内阻：14.58mΩ超出标称内阻：5台（100%，3台电池内阻超标2倍）电池膨胀：0台（0%）硫酸盐化：1台（5%）2配电自动化终端后备电源选型现场后备电源运行分析现场运行环境比较差，部分普通铅酸蓄电池与胶体电池出现不同程度的膨胀或负极酸化。浮充电压和充电电流设置不合理。现场运行恶劣环境。蓄电池运行维护不当。2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源需求分析对于一次设备功耗计算，选取具有代表性的弹簧操作机构断路器和负荷开关间隔分合闸过程电压电流进行录波。2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源需求分析负荷开关合分闸过程电源录波分析典型负荷开关合闸过程电压电流录波负荷开关分合闸是通过弹簧机构传动的方式，推动开关主触头分闸和合闸，合闸启动电流大约在2~3工频周波，弹簧机构传动时间一般持续2~3S。2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源需求分析断路器合分闸过程电源录波分析断路器合闸、分闸过程时间很短，大约在2~3个工频周波。断路器合闸后，储能过程一般持续3~5S。断路器合闸以及储能过程电压电流录波2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源需求分析终端后备电源容量需求1）DTU装置功耗由《配电自动化终端技术规范》规定“三遥”站所终端最大功耗为：20VA。2）通信设备功耗（EPONONU）结合相关标准和EPON主流设备厂家的标称值，ONU额定功耗不应大于10VA，瞬时最大功耗不应大于15VA。3）电源管理模块和断路器分合闸功耗：34.288kJ2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源需求分析终端后备电源容量需求二次附柜整体功耗：配电自动化二次柜体采用48VDC后备电源，断电后运行4小时，整体功耗为：其中，PD为DTU平均功耗，PC为通信设备平均功耗，t为运行时间。附柜所需电流有效值为：以蓄电池常用的10倍率容量，换算成蓄电池容量为：C10=3.113Ah若是FTU，则蓄电池容量应不小于：C10=2.5Ah2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源比对性试验将现场运行2年电池与新电池比对性试验测试：试验项目：（1）端电压均衡性能试验。（2）容量性能测试。（3）内阻测试。2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源比对性试验将现场运行2年电池与新电池比对性试验测试：蓄电池编号：电池品牌E品牌P品牌Y品牌新电池编号EN1、EN2、EN3、EN4PN1、PN2、PN3、PN4YN1、YN2、YN3、YN4旧电池编号EO1、EO2、EO3、EO4PO1、PO2、PO3、PO4YO1、YO2、YO3、YO42配电自动化终端后备电源选型终端后备电源比对性试验将现场运行2年电池与新电池比对性试验测试：试验结果：E品牌新旧电池项目编号端电压均衡性试验容量性能测试内阻测试开路电压（V）放电电流(A)放电时间(h)放电容量（Ah）蓄电池内阻（mΩ）初始电压U0完全充电UE静置12hU12h要求值计算值测量值完全充电RO静置12hR12h放电后REEN112.72313.26812.831——————————14.7514.2530.80EN212.74313.26112.914——————————15.6615.1731.28EN(1&2)25.46526.59525.99253.3811516.9116.9129.9830.8765.01EO112.85213.34212.821——————————21.5320.2230.78EO212.80713.30312.833——————————20.0618.7428.84EO(1&2)25.65426.64125.65452.691513.4513.4540.2340.5461.182配电自动化终端后备电源选型终端后备电源比对性试验将现场运行2年电池与新电池比对性试验测试：试验结果：P品牌新旧电池项目编号端电压均衡性试验容量性能测试内阻测试开路电压（V）放电电流(A)放电时间(h)放电容量（Ah）蓄电池内阻（mΩ）初始电压U0完全充电UE静置12hU12h要求值计算值测量值完全充电RO静置12hR12h放电后REPN113.10713.29813.127——————————11.9511.9231.96PN212.99813.27213.096——————————11.9711.9527.96PN(1&2)26.17626.57126.2235.53.6516.520.0820.0123.1523.1959.81PO113.08313.45313.162——————————11.9912.9124.87PO213.10213.46613.170——————————11.5312.9424.42PO(1&2)26.22526.96126.3315.53.8516.521.1821.1924.4425.1649.752配电自动化终端后备电源选型终端后备电源比对性试验将现场运行2年电池与新电池比对性试验测试：试验结果：Y品牌新旧电池项目编号端电压均衡性试验容量性能测试内阻测试开路电压（V）放电电流(A)放电时间(h)放电容量（Ah）蓄电池内阻（mΩ）初始电压U0完全充电UE静置12hU12h要求值计算值测量值完全充电RO静置12hR12h放电后REYN112.88713.65513.223——————————10.9210.2220.48YN212.86813.63413.216——————————11.3211.1821.94YN(1&2)25.73627.29626.43763.751822.2522.2721.0520.9642.42YO112.96412.98012.969——————————10.6310.5420.15YO212.95512.97112.958——————————10.2310.1820.13YO(1&2)25.91925.95125.94163.91823.4023.4121.7720.8441.962配电自动化终端后备电源选型终端后备电源比对性试验将现场运行2年电池与新电池比对性试验测试：容量测试结果分析：（1）测试中，P品牌和Y品牌铅酸蓄电池新旧电池放电容量一致性好。（2）E品牌新旧胶体电池在容量性能测试中呈现一定差异性。2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源比对性试验将现场运行2年电池与新电池比对性试验测试：内阻测试结果分析：（1）P品牌和Y品牌铅酸蓄电池与E品牌胶体电池内阻，完全充电内阻RO和放电后RE均有不同程度升高，新旧电池表现基本一致。（2）E品牌胶体电池内阻较之P品牌和Y品牌铅酸蓄电池而言，具有更好的内阻稳定性。2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源选取和运维建议选取建议结合各地的温度、湿度等天气特点，有选择性地选择后备电源的类型；对于我国南方高温、高湿特点地区，综合环境特点和后备电源性价比，对于三遥型配电终建议优先考虑采用阀控式铅酸蓄电池。2配电自动化终端后备电源选型终端后备电源选取和运维建议运维建议•定期检查电源管理模块运行参数是否在合格范围内。•在电源管理模块配置蓄电池活化电阻，关注蓄电池内阻。•加强后备电源在线监视，对蓄电池端电压、充放电电流、内阻等关键指标进行实时监测。•温湿度后备电源的关键性能影响大，需要开展先进高效制冷（或加热）、除湿技术研究，控制后备电源箱体温度、湿度恒定。12配电自动化后备电源选型34配电终端CT取电问题分析环境对配电终端运行影响配电自动化开关误动作分析5配电自动化调试模式探讨3配电自动化开关误动作分析2012年6月15日，某局配调人员在仓库使用模拟配电自动化系统主站对A开关站进行遥控调试操作，当调试人员对305间隔负荷开关下发远方遥控分闸命令时，305间隔负荷开关分闸成功，调试人员观察到307间隔负荷开关动作跳闸，出现开关误动作。3配电自动化开关误动作分析从模拟配电主站中调出调试相关遥控操作事故记录信息:类型原因码时间事项条遥控执行2012-06-1507:07:047292012-06-1507:07:04729黄艳在ST-1节点对A开关站305进行遥控分执行遥控执行成功2012-06-1507:07:052062012-06-1507:07:05206黄艳在ST-1节点对A开关站305进行遥控分执行成功配网开关变位跳闸2012-06-1507:07:05623378云川线A开