第五章_饋線自動(dòng)化

1、第 五 章 饋線自動(dòng)化 一、饋線自動(dòng)化的作用和基本功能一、饋線自動(dòng)化的作用和基本功能 饋線自動(dòng)化的作用饋線自動(dòng)化的作用： 正常運(yùn)行時(shí)檢測線路狀態(tài)，如電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)及進(jìn)正常運(yùn)行時(shí)檢測線路狀態(tài)，如電流、電壓、開關(guān)狀態(tài)及進(jìn)行相關(guān)操作；行相關(guān)操作； 當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)確確定故障所在線路，跳開故障當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)確確定故障所在線路，跳開故障線路開關(guān)，使故障線路被隔離，并恢復(fù)非故障線路的供電線路開關(guān)，使故障線路被隔離，并恢復(fù)非故障線路的供電； 通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制和降低網(wǎng)絡(luò)損耗。通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制和降低網(wǎng)絡(luò)損耗。第一節(jié) 概述 2022-2-1第2頁沈陽工程學(xué)院 站內(nèi)饋線站內(nèi)饋線開

2、關(guān)數(shù)據(jù)開關(guān)數(shù)據(jù)的采集和的采集和監(jiān)視，由監(jiān)視，由站內(nèi)站內(nèi)RTURTU來完成。來完成。 饋線自動(dòng)化基本功能饋線自動(dòng)化基本功能數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集事故告警事故告警狀態(tài)監(jiān)視狀態(tài)監(jiān)視與故障處理與故障處理控制控制操作操作無功控制無功控制對(duì)時(shí)對(duì)時(shí)報(bào)表報(bào)表狀態(tài)狀態(tài)監(jiān)視監(jiān)視事故事故處理處理對(duì)正常狀態(tài)對(duì)正常狀態(tài)和事故狀態(tài)和事故狀態(tài)的監(jiān)控的監(jiān)控 故障區(qū)域自故障區(qū)域自動(dòng)判斷、指動(dòng)判斷、指示與自動(dòng)隔示與自動(dòng)隔離；故障消離；故障消除后迅速恢除后迅速恢復(fù)供電功能。復(fù)供電功能。 對(duì)對(duì)安裝在安裝在線線路上的無功路上的無功補(bǔ)償電容器補(bǔ)償電容器組的自動(dòng)投組的自動(dòng)投切控制。切控制。 在電網(wǎng)正常運(yùn)行過在電網(wǎng)正常運(yùn)行過程中投、切饋線開程中投

3、、切饋線開關(guān)，并能帶負(fù)荷遙關(guān)，并能帶負(fù)荷遙控投、切饋線環(huán)網(wǎng)控投、切饋線環(huán)網(wǎng)開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)以開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)以及遙控調(diào)整變壓器及遙控調(diào)整變壓器的分接頭位置。的分接頭位置。 2022-2-1第3頁沈陽工程學(xué)院 1 1減少停電時(shí)間，提高供電可靠性減少停電時(shí)間，提高供電可靠性 2 2提高供電質(zhì)量提高供電質(zhì)量 3 3節(jié)省總體投資節(jié)省總體投資 4 4減少電網(wǎng)運(yùn)行與檢修費(fèi)用減少電網(wǎng)運(yùn)行與檢修費(fèi)用二、實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)2022-2-1第4頁沈陽工程學(xué)院 （一）（一） 簡易模式簡易模式 簡易模式是指在配電線上必要的節(jié)點(diǎn)處裝設(shè)故障指示器。簡易模式是指在配電線上必要的節(jié)點(diǎn)處裝設(shè)故障指示器。這是一種投資少見效快的簡易

4、模式。這是一種投資少見效快的簡易模式。 （二）（二） 基于重合器模式基于重合器模式 基于重合器模式是以每一條饋線為單元，就地控制模式。基于重合器模式是以每一條饋線為單元，就地控制模式。在本線上自動(dòng)實(shí)施故障檢測、隔離及恢復(fù)供電的功能，不在本線上自動(dòng)實(shí)施故障檢測、隔離及恢復(fù)供電的功能，不設(shè)專用通道，無需遠(yuǎn)方集控中心干預(yù)。設(shè)專用通道，無需遠(yuǎn)方集控中心干預(yù)。 （三）（三） 基于遠(yuǎn)方終端基于遠(yuǎn)方終端FTUFTU模式模式 在饋線監(jiān)控點(diǎn)安裝桿上遠(yuǎn)方終端（在饋線監(jiān)控點(diǎn)安裝桿上遠(yuǎn)方終端（FTUFTU）。）。通過通道與集通過通道與集控中心相連，進(jìn)行雙向通訊，可以實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控控中心相連，進(jìn)行雙向通訊，可以實(shí)

5、現(xiàn)遙測、遙信、遙控，在國外這是當(dāng)前最為流行的模式。，在國外這是當(dāng)前最為流行的模式。 三、饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的模式2022-2-1第5頁沈陽工程學(xué)院 這種自動(dòng)化方案是通過重合器、分段器、熔斷器等配電自這種自動(dòng)化方案是通過重合器、分段器、熔斷器等配電自動(dòng)化設(shè)備之間相互配合實(shí)現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段動(dòng)化設(shè)備之間相互配合實(shí)現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段供電的目的的。供電的目的的。第二節(jié) 基于重合器的饋線自動(dòng)化2022-2-1第6頁沈陽工程學(xué)院 （一）重合器的定義（一）重合器的定義 所謂重合器是具有多次重合功能和自具功能的斷路器。所謂重合器是具有多次重合功能和自具功能的斷路器。是一種能夠檢測故障電流，并能

6、在給定時(shí)間內(nèi)遮斷故障電流是一種能夠檢測故障電流，并能在給定時(shí)間內(nèi)遮斷故障電流以及進(jìn)行給定次數(shù)重合的控制裝置。以及進(jìn)行給定次數(shù)重合的控制裝置。 重合器具有自具功能重合器具有自具功能一、重合器它自帶控制和操作電源它自帶控制和操作電源 它的操作不受外界繼電器控制，而由它的操作不受外界繼電器控制，而由微處理器控制。微處理器控制。 2022-2-1第7頁沈陽工程學(xué)院 （1 1）按相別分：自動(dòng)重合器有單相、三相式。）按相別分：自動(dòng)重合器有單相、三相式。 （2 2）按安裝方式分：可分為桿上、地面上、水下或地下）按安裝方式分：可分為桿上、地面上、水下或地下，可實(shí)現(xiàn)串聯(lián)分閘、并聯(lián)分閘等多功能自動(dòng)分閘。，可實(shí)現(xiàn)串

7、聯(lián)分閘、并聯(lián)分閘等多功能自動(dòng)分閘。 （3 3）按滅弧介質(zhì)分：可分為油重合器、真空重合器和六）按滅弧介質(zhì)分：可分為油重合器、真空重合器和六氟化硫重合器。氟化硫重合器。 （4 4）按控制方式分：可分為液壓重合器和電子重合器兩）按控制方式分：可分為液壓重合器和電子重合器兩類類 （二）自動(dòng)重合器的分類及特點(diǎn) 2022-2-1第8頁沈陽工程學(xué)院 1 1自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù) （1 1）額定電流額定電流: :表征設(shè)備長期承載電流的能力，以有效值表征設(shè)備長期承載電流的能力，以有效值表示。設(shè)備的額定電流必須等于或大于線路最大預(yù)期負(fù)荷表示。設(shè)備的額定電流必須等于或大于線路最大預(yù)期負(fù)荷電

8、流。電流。 （2 2）額定電壓：即開關(guān)設(shè)備的標(biāo)稱電壓。按）額定電壓：即開關(guān)設(shè)備的標(biāo)稱電壓。按IECIEC標(biāo)準(zhǔn)要求標(biāo)準(zhǔn)要求修修訂的新標(biāo)準(zhǔn)中，開關(guān)設(shè)備的額定電壓已改為最高電壓，訂的新標(biāo)準(zhǔn)中，開關(guān)設(shè)備的額定電壓已改為最高電壓，即開關(guān)設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于系統(tǒng)電壓。即開關(guān)設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于系統(tǒng)電壓。 （3 3）最小脫扣電流：重合器的最小脫扣電流選擇應(yīng)使得）最小脫扣電流：重合器的最小脫扣電流選擇應(yīng)使得當(dāng)被保護(hù)線路出現(xiàn)最小的故障電流時(shí)應(yīng)能檢測到且及時(shí)切當(dāng)被保護(hù)線路出現(xiàn)最小的故障電流時(shí)應(yīng)能檢測到且及時(shí)切斷，不要誤動(dòng)作又有相應(yīng)的靈敏度。斷，不要誤動(dòng)作又有相應(yīng)的靈敏度。 （4 4）重合器的時(shí)間）重合器的時(shí)間

9、電流（電流（t-It-I）特性特性 （三） 自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)及選用原則2022-2-1第9頁沈陽工程學(xué)院 )(st0)(AIABC0tI1t2t3t4t5t6t7t事事故故電電流流正正常常負(fù)負(fù)荷荷電電流流電電流流開開斷斷）特特性性電電流流（重重合合器器的的時(shí)時(shí)間間It ）特特性性曲曲線線（It 重重合合器器循循環(huán)環(huán)動(dòng)動(dòng)作作示示意意圖圖快速動(dòng)快速動(dòng)作曲線作曲線慢速動(dòng)慢速動(dòng)作曲線作曲線2022-2-110沈陽工程學(xué)院 2 2重合器的選用原則重合器的選用原則 （1 1）重合器的額定電壓必須大于或等于系統(tǒng)電壓。）重合器的額定電壓必須大于或等于系統(tǒng)電壓。（2 2）重合器的遮斷電流必須大于或等于重

10、合地點(diǎn)可能出現(xiàn)的）重合器的遮斷電流必須大于或等于重合地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大故障電流。最大故障電流。（3 3）重合器的長期工作的額定電流，必須大于或等于線路的）重合器的長期工作的額定電流，必須大于或等于線路的負(fù)荷電流。負(fù)荷電流。（4 4）重合器應(yīng)能夠檢測到和遮斷它所承擔(dān)的保護(hù)區(qū)末端發(fā)生）重合器應(yīng)能夠檢測到和遮斷它所承擔(dān)的保護(hù)區(qū)末端發(fā)生短路時(shí)可能出現(xiàn)的最小故障電流。短路時(shí)可能出現(xiàn)的最小故障電流。（5 5）重合器與其它保護(hù)裝置配合時(shí)，通過時(shí)延和操作程序的）重合器與其它保護(hù)裝置配合時(shí)，通過時(shí)延和操作程序的選擇，應(yīng)保證有選擇地切除故障，將系統(tǒng)中瞬時(shí)遮斷和長期中選擇，應(yīng)保證有選擇地切除故障，將系統(tǒng)中瞬時(shí)遮斷和

11、長期中止供電的范圍盡量縮小，并且與其后續(xù)線路的保護(hù)設(shè)備相配合止供電的范圍盡量縮小，并且與其后續(xù)線路的保護(hù)設(shè)備相配合。 2022-2-1第11頁沈陽工程學(xué)院 （一）分段器的概念及作用（一）分段器的概念及作用 線路自動(dòng)分段器線路自動(dòng)分段器( (Automatic line sectionalizer)Automatic line sectionalizer)簡稱分簡稱分段器，是一種與電源側(cè)前級(jí)開關(guān)設(shè)備相配合，在無電壓或段器，是一種與電源側(cè)前級(jí)開關(guān)設(shè)備相配合，在無電壓或無電流的情況下自動(dòng)分閘的開關(guān)設(shè)備。無電流的情況下自動(dòng)分閘的開關(guān)設(shè)備。 作用：它廣泛地應(yīng)用在配電網(wǎng)線路的分支線或區(qū)段線路上作用：它廣泛

12、地應(yīng)用在配電網(wǎng)線路的分支線或區(qū)段線路上，用來隔離永久性故障。，用來隔離永久性故障。 二、分段器2022-2-1第12頁沈陽工程學(xué)院 分段器的結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型按介質(zhì)區(qū)分按介質(zhì)區(qū)分 六六氟氟化化硫硫分分段段器器 按控制功能分按控制功能分真真空空分分段段器器 油油分分段段器器 電電子子控控制制分分段段器器 空空氣氣分分段段器器 液液壓壓控控制制分分段段器器 按識(shí)別故障原理分按識(shí)別故障原理分過過流流脈脈沖沖記記數(shù)數(shù)型型電電壓壓| |時(shí)時(shí)間間型型 2022-2-1第13頁沈陽工程學(xué)院 （1 1）必須使分段器的額定電壓等于或大于系統(tǒng)最高工作）必須使分段器的額定電壓等于或大于系統(tǒng)最高工作電壓。電壓

13、。 （2 2）分段器必須串聯(lián)使用在自動(dòng)重合器的負(fù)荷側(cè)，其額）分段器必須串聯(lián)使用在自動(dòng)重合器的負(fù)荷側(cè)，其額定長期工作電流應(yīng)等于或大于預(yù)期的負(fù)荷電流；額定瞬時(shí)定長期工作電流應(yīng)等于或大于預(yù)期的負(fù)荷電流；額定瞬時(shí)電流必須等于或大于可能出現(xiàn)的最大故障電流。電流必須等于或大于可能出現(xiàn)的最大故障電流。 （3 3） 分段器的熱穩(wěn)定電流必須等于或大于使用場合的最分段器的熱穩(wěn)定電流必須等于或大于使用場合的最大短路電流，其動(dòng)、熱穩(wěn)定時(shí)間必須大于上級(jí)保護(hù)的開斷大短路電流，其動(dòng)、熱穩(wěn)定時(shí)間必須大于上級(jí)保護(hù)的開斷時(shí)間。時(shí)間。 （4 4）分段器的最小動(dòng)作電流應(yīng)該為電源側(cè)保護(hù)裝置最?。┓侄纹鞯淖钚?dòng)作電流應(yīng)該為電源側(cè)保護(hù)裝置

14、最小跳閘電流的跳閘電流的8080（二）分段器的選用原則2022-2-1第14頁沈陽工程學(xué)院 過流脈沖計(jì)數(shù)型分段器通常與前級(jí)開關(guān)設(shè)備（重合器或斷過流脈沖計(jì)數(shù)型分段器通常與前級(jí)開關(guān)設(shè)備（重合器或斷路器）配合使用，它不能開斷短路故障電流，但具有路器）配合使用，它不能開斷短路故障電流，但具有“記記憶憶”前級(jí)開關(guān)設(shè)備開斷故障電流動(dòng)作次數(shù)的能力。在預(yù)定前級(jí)開關(guān)設(shè)備開斷故障電流動(dòng)作次數(shù)的能力。在預(yù)定的記錄次數(shù)后，當(dāng)前級(jí)開關(guān)設(shè)備將線路從電網(wǎng)短時(shí)切除的的記錄次數(shù)后，當(dāng)前級(jí)開關(guān)設(shè)備將線路從電網(wǎng)短時(shí)切除的無電流間隙內(nèi)分段器才分閘，隔離故障線路段，使前級(jí)開無電流間隙內(nèi)分段器才分閘，隔離故障線路段，使前級(jí)開關(guān)設(shè)備如重合

15、器或斷路器可重合到無故障線路，恢復(fù)線路關(guān)設(shè)備如重合器或斷路器可重合到無故障線路，恢復(fù)線路運(yùn)行。如果故障是瞬時(shí)的或未達(dá)預(yù)定記憶次數(shù)，分段器在運(yùn)行。如果故障是瞬時(shí)的或未達(dá)預(yù)定記憶次數(shù)，分段器在一定的復(fù)位時(shí)間之后會(huì)一定的復(fù)位時(shí)間之后會(huì)“忘記忘記”其所作的記憶而恢復(fù)到預(yù)其所作的記憶而恢復(fù)到預(yù)先整定的初始狀態(tài)，為新的故障發(fā)生準(zhǔn)備另一次循環(huán)操作先整定的初始狀態(tài)，為新的故障發(fā)生準(zhǔn)備另一次循環(huán)操作。 （三）過流脈沖計(jì)數(shù)型分段器 2022-2-1第15頁沈陽工程學(xué)院 圖圖5-2 5-2 過流脈沖記數(shù)型分段器工作示例過流脈沖記數(shù)型分段器工作示例 2022-2-116沈陽工程學(xué)院 電壓一時(shí)間型分段器是憑借加壓、失壓

16、的時(shí)間長短來控制其動(dòng)電壓一時(shí)間型分段器是憑借加壓、失壓的時(shí)間長短來控制其動(dòng)作的，失壓后分閘，加壓后合閘或閉鎖。作的，失壓后分閘，加壓后合閘或閉鎖。電壓一時(shí)間型分段器既可用于輻射狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)，又可用于環(huán)電壓一時(shí)間型分段器既可用于輻射狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)，又可用于環(huán)狀網(wǎng)。狀網(wǎng)。三個(gè)重要參數(shù)：三個(gè)重要參數(shù)：（1 1）x x時(shí)限：為延時(shí)合閘時(shí)限，即指從分段器電源側(cè)加電壓至?xí)r限：為延時(shí)合閘時(shí)限，即指從分段器電源側(cè)加電壓至該分段合閘的時(shí)間。該分段合閘的時(shí)間。（2 2）y y時(shí)限：又稱為故障檢測時(shí)間或延時(shí)分閘時(shí)限，其含義是時(shí)限：又稱為故障檢測時(shí)間或延時(shí)分閘時(shí)限，其含義是：若分段器合閘后在未超過：若分段器合閘后在未超

17、過y y時(shí)限的時(shí)間內(nèi)又失壓，則該分段器時(shí)限的時(shí)間內(nèi)又失壓，則該分段器分閘并被閉鎖在分閘狀態(tài)，待下一次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重合分閘并被閉鎖在分閘狀態(tài)，待下一次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重合。（3 3）z z時(shí)限：閉鎖合閘時(shí)限。為分段器從失壓到自動(dòng)跳閘之間時(shí)限：閉鎖合閘時(shí)限。為分段器從失壓到自動(dòng)跳閘之間的短暫延時(shí)。的短暫延時(shí)。 若設(shè)重合器或斷路器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為若設(shè)重合器或斷路器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為t t，為使分段器可靠工作為使分段器可靠工作，對(duì)于，對(duì)于x x，y y，z z時(shí)限的整定必須滿足如下關(guān)系：（時(shí)限的整定必須滿足如下關(guān)系：（t t+ +z z） y y x x。 （四）電壓一時(shí)間型(重合式)分段器20

18、22-2-1第17頁沈陽工程學(xué)院 應(yīng)用于放射式供電網(wǎng)的重合式分?jǐn)嗥鲃?dòng)作過程應(yīng)用于放射式供電網(wǎng)的重合式分?jǐn)嗥鲃?dòng)作過程第第二二區(qū)區(qū)段段第第三三區(qū)區(qū)段段第第四四區(qū)區(qū)段段01QQF第第一一區(qū)區(qū)段段區(qū)區(qū)段段顯顯示示器器變電站變電站s1002Q03Qs10s1004Qs30）斷斷路路器器（重重合合式式分分?jǐn)鄶嗥髌鞯谖鍏^(qū)段第五區(qū)段(1)(1)設(shè)故障發(fā)生在第五區(qū)段，這時(shí)，位于變電所的斷路設(shè)故障發(fā)生在第五區(qū)段，這時(shí)，位于變電所的斷路器或重合器在保護(hù)動(dòng)作時(shí)間器或重合器在保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t t秒后跳閘，使所有重合式秒后跳閘，使所有重合式分段器都因斷電而分閘，所有區(qū)段供電暫停。分段器都因斷電而分閘，所有區(qū)段供電暫停。 (

19、2)(2)斷路器斷路器( (或重合器或重合器) )在一定的時(shí)間間隔在一定的時(shí)間間隔( (如如0 05 5s)s)后第一次重合，而后第一次重合，而各個(gè)重合式分段器各個(gè)重合式分段器Q01Q01Q04Q04，按預(yù)先設(shè)定的合閘順延時(shí)差按預(yù)先設(shè)定的合閘順延時(shí)差( (x x時(shí)限時(shí)限) )依依次合閘送電。如圖上所標(biāo)明的次合閘送電。如圖上所標(biāo)明的Q01Q01在在lOslOs后，后，Q02Q02在在10+10=2010+10=20s s后，后，QO3QO3在在10+10+10=3010+10+10=30s s后，后，Q04Q04在在10+30=4010+30=40s s后依次關(guān)合，向其后的線路段后依次關(guān)合，向其

20、后的線路段送電。送電。(3)(3)若第五區(qū)段故障依然存在，則因若第五區(qū)段故障依然存在，則因Q04Q04關(guān)合在故障線路上而使斷路器關(guān)合在故障線路上而使斷路器( (或重合器或重合器) )再度跳閘，所有區(qū)段又再度停電，所有分段器又都分閘，再度跳閘，所有區(qū)段又再度停電，所有分段器又都分閘，不過這時(shí)因?yàn)椴贿^這時(shí)因?yàn)镼04Q04的控制器在檢測時(shí)限的控制器在檢測時(shí)限( (y y時(shí)限時(shí)限) )內(nèi)檢測到又失去電壓，內(nèi)檢測到又失去電壓，因而將因而將Q04Q04閉鎖在分閘狀態(tài)，待下次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重合。閉鎖在分閘狀態(tài)，待下次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重合。 (4) (4)斷路器斷路器( (或重合器或重合器) )第二次重

21、合后，第二次重合后，Q01Q01、Q02Q02、Q03Q03按設(shè)定的時(shí)間差按設(shè)定的時(shí)間差又依次相繼合閘，直到第四區(qū)段供電正常。又依次相繼合閘，直到第四區(qū)段供電正常。Q04Q04因處于閉鎖狀態(tài)，因而因處于閉鎖狀態(tài)，因而將有故障的第五區(qū)段與電網(wǎng)隔離。與此同時(shí)，設(shè)置在變電所的故障區(qū)將有故障的第五區(qū)段與電網(wǎng)隔離。與此同時(shí)，設(shè)置在變電所的故障區(qū)段指示器與斷路器聯(lián)動(dòng)，按時(shí)間的長短顯示出故障在第五區(qū)段。段指示器與斷路器聯(lián)動(dòng)，按時(shí)間的長短顯示出故障在第五區(qū)段。 2022-2-118沈陽工程學(xué)院 各開關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)序圖各開關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)序圖 2022-2-1第19頁沈陽工程學(xué)院 短路故障指示器是利用電磁原理，依

22、靠指示牌轉(zhuǎn)動(dòng)位置的短路故障指示器是利用電磁原理，依靠指示牌轉(zhuǎn)動(dòng)位置的變化、顏色的變化或燈光的閃動(dòng)來指示故障的發(fā)生，這些變化、顏色的變化或燈光的閃動(dòng)來指示故障的發(fā)生，這些指示器當(dāng)指示后，可以依靠人工手動(dòng)復(fù)歸或經(jīng)過延時(shí)后自指示器當(dāng)指示后，可以依靠人工手動(dòng)復(fù)歸或經(jīng)過延時(shí)后自動(dòng)復(fù)歸，有些是利用線路恢復(fù)正常后通過負(fù)荷電流來自動(dòng)動(dòng)復(fù)歸，有些是利用線路恢復(fù)正常后通過負(fù)荷電流來自動(dòng)復(fù)歸。復(fù)歸。 三、故障指示器2022-2-1第20頁沈陽工程學(xué)院 一、概述一、概述基于基于FTUFTU的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的饋線自動(dòng)化系統(tǒng): :是通過在變電所出口斷路器及戶外饋線分段開關(guān)處安裝柱上是通過在變電所出口斷路器及戶外饋線分段開

23、關(guān)處安裝柱上FTUFTU以及在配電變壓器處安裝以及在配電變壓器處安裝TTUTTU，并建設(shè)可靠的通信網(wǎng)絡(luò)將并建設(shè)可靠的通信網(wǎng)絡(luò)將它們和配電網(wǎng)控制中心的它們和配電網(wǎng)控制中心的SCADASCADA系統(tǒng)連接再配合相關(guān)的處理系統(tǒng)連接再配合相關(guān)的處理軟件所構(gòu)成的高性能系統(tǒng)。軟件所構(gòu)成的高性能系統(tǒng)。 作用：作用：該系統(tǒng)在正常情況下，遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)該系統(tǒng)在正常情況下，遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，并實(shí)現(xiàn)線路開關(guān)的遠(yuǎn)方合閘和的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，并實(shí)現(xiàn)線路開關(guān)的遠(yuǎn)方合閘和分閘操作以優(yōu)化配網(wǎng)的運(yùn)行方式，從而達(dá)到充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備分閘操作以優(yōu)化配網(wǎng)的運(yùn)行方式，

24、從而達(dá)到充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備容量和降低線損的目的；在故障時(shí)獲取故障信息，并自動(dòng)判別容量和降低線損的目的；在故障時(shí)獲取故障信息，并自動(dòng)判別和隔離饋線故障區(qū)段以及恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域的供電，從而達(dá)到和隔離饋線故障區(qū)段以及恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域的供電，從而達(dá)到減小停電面積和縮短停電時(shí)間的目的。減小停電面積和縮短停電時(shí)間的目的。第三節(jié) 基于FTU的饋線自動(dòng)化系統(tǒng) 2022-2-1第21頁沈陽工程學(xué)院 典型基于典型基于FTUFTU的饋線自動(dòng)化的組成的饋線自動(dòng)化的組成 配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)SCADASCADAFAFA控制主站控制主站配電自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)配電自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)FTUFTUFTUFTU斷路器斷路器

25、聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò)開關(guān)開關(guān)分段分段開關(guān)開關(guān)控制線控制線通信線通信線第一層：一次設(shè)備（負(fù)第一層：一次設(shè)備（負(fù)荷開關(guān)、分段器等）荷開關(guān)、分段器等）第二層：第二層：FTUFTU控制箱主要由開關(guān)操作控制電路、不間斷控制箱主要由開關(guān)操作控制電路、不間斷供電電源供電電源 、控制箱體等部件組成。、控制箱體等部件組成。各各FTUFTU分別采集相應(yīng)柱上開關(guān)的運(yùn)行情況，如負(fù)荷、電分別采集相應(yīng)柱上開關(guān)的運(yùn)行情況，如負(fù)荷、電壓、功率和開關(guān)當(dāng)前位置、貯能完成情況等，并將上述壓、功率和開關(guān)當(dāng)前位置、貯能完成情況等，并將上述信息由通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)向遠(yuǎn)方配電網(wǎng)自動(dòng)化控制中心。各信息由通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)向遠(yuǎn)方配電網(wǎng)自動(dòng)化控制中心。各FTFTU U還可

26、以接受配網(wǎng)自動(dòng)化控制中心下達(dá)的命令進(jìn)行相應(yīng)還可以接受配網(wǎng)自動(dòng)化控制中心下達(dá)的命令進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)方倒閘操作。的遠(yuǎn)方倒閘操作。 第三層：通信子系統(tǒng)第三層：通信子系統(tǒng)第四層：第四層：FAFA控制主站控制主站FAFA控制主站的功能主要是提供人機(jī)接口，控制主站的功能主要是提供人機(jī)接口，自動(dòng)處理來自線路的自動(dòng)處理來自線路的FTUFTU的數(shù)據(jù)，對(duì)故的數(shù)據(jù)，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，并遙控線路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)障點(diǎn)進(jìn)行定位，并遙控線路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電。故障點(diǎn)的自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電。 FTUFTU應(yīng)滿足的基本要求是：數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?；?yīng)滿足的基本要求是：數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?；時(shí)間響應(yīng)的快速性；不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先時(shí)

27、間響應(yīng)的快速性；不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)和不同響應(yīng)時(shí)間級(jí)和不同響應(yīng)時(shí)間。 第五層：第五層：SCADASCADADMSDMS主站主站 SCADASCADADMSDMS主站與饋線自動(dòng)化控制主站主站與饋線自動(dòng)化控制主站相連，可完成配電線路的相連，可完成配電線路的SCADASCADA監(jiān)控以監(jiān)控以及更高級(jí)的配電管理功能。及更高級(jí)的配電管理功能。 2022-2-122沈陽工程學(xué)院 FTUFTU是整個(gè)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制單元，起到聯(lián)接開是整個(gè)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制單元，起到聯(lián)接開關(guān)與數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)關(guān)與數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)( (SCADA)SCADA)的橋梁作用，用于實(shí)現(xiàn)的橋梁作用，用于實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)控，

28、對(duì)配電負(fù)荷開關(guān)配電網(wǎng)監(jiān)控，對(duì)配電負(fù)荷開關(guān)( (架空線架空線) )或環(huán)網(wǎng)柜或環(huán)網(wǎng)柜( (地下電地下電纜纜) )進(jìn)行監(jiān)控的自動(dòng)化設(shè)備。進(jìn)行監(jiān)控的自動(dòng)化設(shè)備。 FTUFTU主要由主控制器部分、開關(guān)量輸入輸出主要由主控制器部分、開關(guān)量輸入輸出( (I IO)O)部分部分、調(diào)制解調(diào)器、調(diào)制解調(diào)器( (MODEM)MODEM)、電壓電流形成等四部分組成。電壓電流形成等四部分組成。 二、對(duì)FTU（現(xiàn)場終端裝置）的性能要求2022-2-1第23頁沈陽工程學(xué)院 電壓、電流形成部分電壓、電流形成部分來自線路的電壓、電流來自線路的電壓、電流主控制器部分主控制器部分開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入/輸出（輸出（I/O）部分部分開

29、關(guān)量引入開關(guān)量引入控制開關(guān)控制開關(guān)MODEM與主站通信與主站通信FTUFTU內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022-2-124沈陽工程學(xué)院 FTUFTU一般應(yīng)具有下列功能：一般應(yīng)具有下列功能： (1) (1)遙信功能。遙信功能。FTUFTU應(yīng)能對(duì)柱上開關(guān)的當(dāng)前位置、通信是應(yīng)能對(duì)柱上開關(guān)的當(dāng)前位置、通信是否正常、貯能完成情況等重要狀態(tài)量進(jìn)行采集。若否正常、貯能完成情況等重要狀態(tài)量進(jìn)行采集。若FTUFTU自自身有繼電保護(hù)功能的話，還應(yīng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行遙信。身有繼電保護(hù)功能的話，還應(yīng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行遙信。 (2) (2)遙測功能。遙測功能。FTUFTU最重要的遙測功能是采集正常運(yùn)行時(shí)最重要的遙測功能是采集正常

30、運(yùn)行時(shí)和故障瞬間開關(guān)經(jīng)歷的電流，此外還可增加采集電壓、有和故障瞬間開關(guān)經(jīng)歷的電流，此外還可增加采集電壓、有功功率及無功功率等模擬量的功能。功功率及無功功率等模擬量的功能。 二、對(duì)FTU的性能要求2022-2-1第25頁沈陽工程學(xué)院 (3)(3)遙控功能。遙控功能。FTUFTU應(yīng)能接受遠(yuǎn)方命令控制柱上開關(guān)合閘應(yīng)能接受遠(yuǎn)方命令控制柱上開關(guān)合閘和跳閘。和跳閘。 (4) (4)統(tǒng)計(jì)功能。統(tǒng)計(jì)功能。FTUFTU還應(yīng)能對(duì)開關(guān)遮斷故障電流的次數(shù)和還應(yīng)能對(duì)開關(guān)遮斷故障電流的次數(shù)和動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 (5) (5)對(duì)時(shí)功能。對(duì)時(shí)功能。FTUFTU應(yīng)能接受主系統(tǒng)的對(duì)時(shí)命令，以便和應(yīng)能接受主系統(tǒng)的

31、對(duì)時(shí)命令，以便和系統(tǒng)時(shí)鐘保護(hù)一致。系統(tǒng)時(shí)鐘保護(hù)一致。 (6) (6)事件順序記錄事件順序記錄( (SOE)SOE)。記錄狀態(tài)量發(fā)生變化的時(shí)刻和記錄狀態(tài)量發(fā)生變化的時(shí)刻和先后順序。先后順序。 2022-2-1第26頁沈陽工程學(xué)院 (7) (7)事故記錄：記錄事故發(fā)生時(shí)的最大故障電流和事故事故記錄：記錄事故發(fā)生時(shí)的最大故障電流和事故前一段時(shí)間前一段時(shí)間( (一般是一般是1 1分鐘分鐘) )的平均負(fù)荷，以便分析事故，的平均負(fù)荷，以便分析事故，確立故障區(qū)段，并為恢復(fù)健全區(qū)段供電時(shí)進(jìn)行負(fù)荷重新分確立故障區(qū)段，并為恢復(fù)健全區(qū)段供電時(shí)進(jìn)行負(fù)荷重新分配提供依據(jù)。配提供依據(jù)。 (8) (8)定值遠(yuǎn)方修改和召喚定

32、值。定值遠(yuǎn)方修改和召喚定值。 (9) (9)自檢和自恢復(fù)功能。自檢和自恢復(fù)功能。FTUFTU應(yīng)具有自檢測功能，并在設(shè)應(yīng)具有自檢測功能，并在設(shè)備自身故障時(shí)及時(shí)告警；備自身故障時(shí)及時(shí)告警；FTUFTU應(yīng)具有可靠的自恢復(fù)功能，應(yīng)具有可靠的自恢復(fù)功能，一旦受干擾造成死機(jī)，應(yīng)能通過監(jiān)視定時(shí)器一旦受干擾造成死機(jī)，應(yīng)能通過監(jiān)視定時(shí)器( (WDT)WDT)重新復(fù)重新復(fù)位系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。位系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。 (10) (10)遠(yuǎn)方控制閉鎖與手動(dòng)操作功能。遠(yuǎn)方控制閉鎖與手動(dòng)操作功能。 (11) (11)抗惡劣環(huán)境抗惡劣環(huán)境 2022-2-1第27頁沈陽工程學(xué)院 (12) (12)具有良好的維修性。具有良好的維修

33、性。 (13) (13)可靠的電源?？煽康碾娫?。 (14) (14)電度采集。這是一項(xiàng)可選功能，對(duì)于實(shí)行分片管電度采集。這是一項(xiàng)可選功能，對(duì)于實(shí)行分片管理的供電部門，安裝在聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的理的供電部門，安裝在聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的FTUFTU一般應(yīng)具有雙向一般應(yīng)具有雙向電度采集功能，這對(duì)于電能核算和線損估計(jì)有意義。電度采集功能，這對(duì)于電能核算和線損估計(jì)有意義。 2022-2-1第28頁沈陽工程學(xué)院 基于重合器的饋線自動(dòng)化基于重合器的饋線自動(dòng)化 優(yōu)點(diǎn)：具有無需通信網(wǎng)絡(luò)，無需遠(yuǎn)方控制中心進(jìn)行干預(yù)，優(yōu)點(diǎn)：具有無需通信網(wǎng)絡(luò)，無需遠(yuǎn)方控制中心進(jìn)行干預(yù)，結(jié)構(gòu)簡單，有利于降低建設(shè)投資費(fèi)用結(jié)構(gòu)簡單，有利于降低建設(shè)投資費(fèi)用

34、缺點(diǎn)：對(duì)開關(guān)斷開能力要求高，為找到故障點(diǎn)而需要多次缺點(diǎn)：對(duì)開關(guān)斷開能力要求高，為找到故障點(diǎn)而需要多次重合，對(duì)設(shè)備沖擊大，隨網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式的變化，需要到現(xiàn)重合，對(duì)設(shè)備沖擊大，隨網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式的變化，需要到現(xiàn)場修改定值，且不能對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，故障信息不能場修改定值，且不能對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，故障信息不能及時(shí)上報(bào)配調(diào)中心等。及時(shí)上報(bào)配調(diào)中心等。三、兩種饋線自動(dòng)化方案比較2022-2-1第29頁沈陽工程學(xué)院 基于基于FTUFTU的饋線自動(dòng)化的饋線自動(dòng)化 優(yōu)點(diǎn)：為全面實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化創(chuàng)造了最為基本的條件，自動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：為全面實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化創(chuàng)造了最為基本的條件，自動(dòng)化程度高。化程度高。 缺點(diǎn)：對(duì)通訊通道的依賴性

35、很強(qiáng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)費(fèi)用高。缺點(diǎn)：對(duì)通訊通道的依賴性很強(qiáng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)費(fèi)用高。 適用范圍：城網(wǎng)、負(fù)荷密度大的地區(qū)、重要工業(yè)園區(qū)、供電適用范圍：城網(wǎng)、負(fù)荷密度大的地區(qū)、重要工業(yè)園區(qū)、供電途徑多的網(wǎng)格狀配電網(wǎng)、其途徑多的網(wǎng)格狀配電網(wǎng)、其它它對(duì)供電可靠性要求高的區(qū)域。對(duì)供電可靠性要求高的區(qū)域。2022-2-1第30頁沈陽工程學(xué)院 第四節(jié) 基于FTU模式下的故障區(qū)段的判斷和隔離過電流過電流無過電流無過電流過電流過電流過電流過電流過電流過電流供電方向供電方向圖圖5 57 7一段輻射狀網(wǎng)饋線的故障區(qū)段判斷一段輻射狀網(wǎng)饋線的故障區(qū)段判斷 對(duì)于輻射狀網(wǎng)、根據(jù)饋線沿線各開關(guān)是否流過故障電流判斷故障區(qū)段。對(duì)于輻射狀

36、網(wǎng)、根據(jù)饋線沿線各開關(guān)是否流過故障電流判斷故障區(qū)段。假設(shè)饋線上出現(xiàn)單一的故障，顯然故障區(qū)段應(yīng)當(dāng)位于從電源側(cè)到末梢方向最后一個(gè)假設(shè)饋線上出現(xiàn)單一的故障，顯然故障區(qū)段應(yīng)當(dāng)位于從電源側(cè)到末梢方向最后一個(gè)經(jīng)歷了故障電流的開關(guān)和第一個(gè)未經(jīng)歷故障電流的開關(guān)之間的區(qū)段。經(jīng)歷了故障電流的開關(guān)和第一個(gè)未經(jīng)歷故障電流的開關(guān)之間的區(qū)段。 2022-2-1第31頁沈陽工程學(xué)院 故障功率方向故障功率方向故障功率方向故障功率方向圖圖5 58 8 一段環(huán)網(wǎng)饋線閉環(huán)運(yùn)行的故障區(qū)段判斷一段環(huán)網(wǎng)饋線閉環(huán)運(yùn)行的故障區(qū)段判斷 對(duì)于處于閉環(huán)運(yùn)行的環(huán)狀網(wǎng)，則必須根據(jù)流經(jīng)饋線沿線各開關(guān)的故障功率方向才能判斷對(duì)于處于閉環(huán)運(yùn)行的環(huán)狀網(wǎng)，則必須

37、根據(jù)流經(jīng)饋線沿線各開關(guān)的故障功率方向才能判斷出故障區(qū)段，此時(shí)必須同時(shí)采集電流和電壓信號(hào)。當(dāng)分段開關(guān)流經(jīng)超過其整定值的故障出故障區(qū)段，此時(shí)必須同時(shí)采集電流和電壓信號(hào)。當(dāng)分段開關(guān)流經(jīng)超過其整定值的故障電流時(shí)，表明有故障發(fā)生。電流時(shí)，表明有故障發(fā)生。當(dāng)與該區(qū)段相連的各開關(guān)的故障功率方向均指向該區(qū)段時(shí)，判斷此段為故障區(qū)段當(dāng)與該區(qū)段相連的各開關(guān)的故障功率方向均指向該區(qū)段時(shí)，判斷此段為故障區(qū)段2022-2-1第32頁沈陽工程學(xué)院 故故障障集集中中處處理理模模式式當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，各開關(guān)的信息由各自的當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，各開關(guān)的信息由各自的FTUFTU經(jīng)配電系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到上級(jí)控制經(jīng)配電系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到上

38、級(jí)控制中心（中心（SCADASCADA），），由控制中心根據(jù)各開關(guān)的信息，判斷出故障點(diǎn)所在段之后，下發(fā)命由控制中心根據(jù)各開關(guān)的信息，判斷出故障點(diǎn)所在段之后，下發(fā)命令至相應(yīng)的令至相應(yīng)的FTUFTU，由由FTUFTU跳開故障段兩側(cè)開關(guān)、閉合出線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)。跳開故障段兩側(cè)開關(guān)、閉合出線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)。 2022-2-133沈陽工程學(xué)院 面保護(hù)定義：除了利用保護(hù)裝置自身采集的信息外，還要面保護(hù)定義：除了利用保護(hù)裝置自身采集的信息外，還要利用系統(tǒng)中其它信息，做出故障判斷和動(dòng)作出口，以保證利用系統(tǒng)中其它信息，做出故障判斷和動(dòng)作出口，以保證自身設(shè)備或局部系統(tǒng)自身設(shè)備或局部系統(tǒng) 。 基于面保護(hù)原理的短路故障處理的技術(shù)關(guān)鍵在于：所有柱基于面保護(hù)原理的短路故障處理的技術(shù)關(guān)鍵在于：所有柱上開關(guān)是根據(jù)自身和其它開關(guān)的信息獨(dú)立作出判斷和動(dòng)作上開關(guān)是根據(jù)自身和其它開關(guān)的信息獨(dú)立作出判斷和動(dòng)作的的 。二、采用面保護(hù)技術(shù)進(jìn)行故障