
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文檔簡(jiǎn)介
1、智能電網(wǎng)的特點(diǎn)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)是“自愈、安全、經(jīng)濟(jì)、清潔自愈、安全、經(jīng)濟(jì)、清潔,能夠提供適應(yīng)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的優(yōu)質(zhì)電力與服務(wù)”。自愈自愈實(shí)時(shí)掌控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患;在盡量少的人工干預(yù)下,快速隔離故障、自我恢復(fù),避免大面積停電的發(fā)生,提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。配電系統(tǒng)故障處理自動(dòng)化技術(shù)配電系統(tǒng)故障處理自動(dòng)化技術(shù):解決配電網(wǎng)故障的自動(dòng)切除、故障區(qū)段的自動(dòng)隔離、非故障區(qū)域的自動(dòng)恢復(fù)供電、故障點(diǎn)的自動(dòng)定位問題,提高供電可靠性。配電系統(tǒng)的故障處理過程的三個(gè)階段: n 1、故障發(fā)生瞬間,故障的開斷和清除。 一般在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)完成。問題:選擇性和快速性的矛盾。n 2、故障處理的第二
2、階段:故障區(qū)段的隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。 持續(xù)時(shí)間一般是秒級(jí)至分鐘。集中控制方案存在缺陷。n 3、故障處理的第三個(gè)階段是故障點(diǎn)的定位和排除故障。 通常需要數(shù)十分鐘至若干小時(shí)。配電網(wǎng)故障點(diǎn)定位困難。l現(xiàn)象:城市配網(wǎng)線路短、多開關(guān)串聯(lián),短路電流差別小,保護(hù)的電流定值配合困難。用時(shí)間配合,會(huì)造成出口保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間太長(zhǎng),因此一般都是變電站出口跳閘,停電時(shí)間長(zhǎng),停電范圍擴(kuò)大。l原因:傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)電流保護(hù)其實(shí)質(zhì)是一個(gè)獨(dú)立的單元保護(hù),它只檢測(cè)流過所監(jiān)測(cè)開關(guān)的電流而決定保護(hù)的動(dòng)作與否及動(dòng)作延時(shí),而不關(guān)心相鄰開關(guān)的保護(hù)動(dòng)作情況,這是造成相鄰保護(hù)相互配合困難的主要原因。l設(shè)置一個(gè)核心主控單元l借助于核心控制
3、單元和網(wǎng)絡(luò),故障時(shí)上下級(jí)聯(lián)的多級(jí)開關(guān)互相通訊l根據(jù)級(jí)聯(lián)關(guān)系,在感受到故障電流的開關(guān)中進(jìn)行仲裁,讓離故障點(diǎn)最近的開關(guān)速斷跳閘,其余開關(guān)轉(zhuǎn)為后備l仲裁是基于各保護(hù)的“啟動(dòng)狀態(tài)”,因此只需要簡(jiǎn)單的數(shù)字通訊,對(duì)縱向級(jí)聯(lián)的各保護(hù)的“啟動(dòng)狀態(tài)”進(jìn)行邏輯比較l適合在配電線路上使用 CB1 S1 S2 S3S4 S5CB2 F傳統(tǒng)保護(hù)問題:保護(hù)配合困難傳統(tǒng)保護(hù)問題:保護(hù)配合困難網(wǎng)絡(luò)式保護(hù):任一點(diǎn)故障均可以有選擇性的速斷跳閘網(wǎng)絡(luò)式保護(hù):任一點(diǎn)故障均可以有選擇性的速斷跳閘 特點(diǎn):解決了選擇性和快速性的矛盾。特點(diǎn):解決了選擇性和快速性的矛盾。35kV母線所用變主變35 kV進(jìn)線35 kV進(jìn)線PT避雷器10kV母線I
4、10kV母線避雷器 主變出線出線K1: 4222K3: 4222K2:4226K4:4251K5:4253K6:4241K7:4231K8:4231K9:4231K10:4231K11:4241F6F8F7F9F11F10F3F4F1F2正方向K13: 42214221K14: 422542714222功能:限時(shí)速斷、三相三段、方向、低壓、負(fù)序、三段過負(fù)荷、測(cè)控4221功能:差動(dòng)、速斷保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)帶諧波制動(dòng)和斜率制動(dòng)4253功能:三相三段式保護(hù)、測(cè)控、備投、功率方向4226功能:限時(shí)速斷、三相三段、方向、低壓、負(fù)序、過負(fù)荷、測(cè)控、備投4225功能:電壓電流功率測(cè)量4231功能:2相三段、測(cè)控
5、、低周、重合閘、反時(shí)限4241功能:3相三段、低壓、過壓、不平衡電壓、測(cè)控、反時(shí)限4271功能:PT測(cè)量、解并列K17: 4232K16: 42324232功能:三相三段、方向、低壓、低周、重合閘、同期、測(cè)控日本模式:日本模式:電壓型分段器,通過檢測(cè)線路電壓,分段開關(guān)失壓電壓型分段器,通過檢測(cè)線路電壓,分段開關(guān)失壓分閘、有電延時(shí)合閘,合閘后延時(shí)期內(nèi)有故障則分閘閉鎖分閘、有電延時(shí)合閘,合閘后延時(shí)期內(nèi)有故障則分閘閉鎖, ,或聯(lián)或聯(lián)絡(luò)開關(guān)失壓延時(shí)合閘等功能達(dá)到隔離故障絡(luò)開關(guān)失壓延時(shí)合閘等功能達(dá)到隔離故障, ,恢復(fù)供電的目的恢復(fù)供電的目的美國(guó)模式:美國(guó)模式:電流計(jì)數(shù)型分段器:電流脈沖計(jì)數(shù)型,對(duì)通過開關(guān)
6、的故障電流電流計(jì)數(shù)型分段器:電流脈沖計(jì)數(shù)型,對(duì)通過開關(guān)的故障電流脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值后,自動(dòng)分閘。它需要上脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值后,自動(dòng)分閘。它需要上、下級(jí)開關(guān)在計(jì)數(shù)設(shè)定值不一樣,才能選擇故障區(qū)段。、下級(jí)開關(guān)在計(jì)數(shù)設(shè)定值不一樣,才能選擇故障區(qū)段。 重合器:自具保護(hù)和重合閘功能的斷路器,可就地開斷短路電重合器:自具保護(hù)和重合閘功能的斷路器,可就地開斷短路電流,也可通過失壓延時(shí)分閘或合閘實(shí)現(xiàn)故障隔離和電源轉(zhuǎn)供。流,也可通過失壓延時(shí)分閘或合閘實(shí)現(xiàn)故障隔離和電源轉(zhuǎn)供。一般保護(hù)配合比較困難。一般保護(hù)配合比較困難。 CB1 S1 S2 S3S4 S5CB2 F特點(diǎn):不需要主站和通信缺
7、點(diǎn):只檢測(cè)電壓、動(dòng)作次數(shù)多應(yīng)用狀況:日本應(yīng)用較多 CB1 S1 S2 S3S4 S5CB2 F特點(diǎn):不需要主站和通信缺點(diǎn):只檢測(cè)電流、不適合主環(huán)路應(yīng)用狀況:一般與重合器配合使用 CB1 S1 S2 S3S4 S5CB2 F特點(diǎn):不需要主站和通信,可以自己切斷故障,增加環(huán)網(wǎng)功能后可以進(jìn)行故障隔離和供電轉(zhuǎn)供缺點(diǎn):保護(hù)配合比較困難F1F2CB1S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15CB2CB3CB4CB5CB6開閉所開閉所2#變電站變電站1#變變電電站站自動(dòng)隔離故障分支故障自動(dòng)隔離和轉(zhuǎn)供RDCU-1A控制器控制器l有通信時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化 F1F2F3F4F5S1
8、S2T1 T2T3S3T4S1S2T1 T2T3S3T4S1S2T1 T2T3S3T4S1S2T1 T2T3S3T4S1S2T1 T2T3S3T4S1S2T1 T2T3S3T4S1S2T1 T2T3S3T4RDCU-3A控制器控制器1、故障指示器:一種安裝在配電線路上指示故障、故障指示器:一種安裝在配電線路上指示故障電流通路的智能裝置。電流通路的智能裝置。2、批量安裝故障指示器是一種、批量安裝故障指示器是一種最實(shí)用的配電自動(dòng)最實(shí)用的配電自動(dòng)化方案化方案3、不需要開關(guān)和智能控制器就能實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)故障定、不需要開關(guān)和智能控制器就能實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)故障定位,因而更經(jīng)濟(jì)位,因而更經(jīng)濟(jì)4、與用開關(guān)和智能控制器進(jìn)行故
9、障區(qū)段定位和隔、與用開關(guān)和智能控制器進(jìn)行故障區(qū)段定位和隔離不同,由于故障指示器成本低,因而安裝數(shù)量可離不同,由于故障指示器成本低,因而安裝數(shù)量可以更多,故障區(qū)段定位可以更精確,從而大大縮短以更多,故障區(qū)段定位可以更精確,從而大大縮短故障巡查時(shí)間故障巡查時(shí)間6kV-35kV6kV-35kV 架空線導(dǎo)線架空線導(dǎo)線 電纜電纜 母排母排用于指示短路故障電流通路,確定故障分支和故障點(diǎn)用于指示短路故障電流通路,確定故障分支和故障點(diǎn)適用范圍功能工作原理過流動(dòng)作的指示原理類似于過流繼電器,當(dāng)線路中流過類似于過流繼電器,當(dāng)線路中流過的電流大于其設(shè)定值時(shí),故障指示的電流大于其設(shè)定值時(shí),故障指示器給出動(dòng)作信號(hào)器給出
10、動(dòng)作信號(hào)。自動(dòng)適應(yīng)負(fù)荷變化的故障指示器原理ItIsItDTD I 該原理獲得國(guó)家發(fā)明專利:該原理獲得國(guó)家發(fā)明專利:指示器自動(dòng)適應(yīng)負(fù)荷變化,指示器是指示器自動(dòng)適應(yīng)負(fù)荷變化,指示器是否動(dòng)作動(dòng)作主要取決于故障電流分否動(dòng)作動(dòng)作主要取決于故障電流分量而不是總電流。智能化程度高,量而不是總電流。智能化程度高,判據(jù)比較全面,可以大大減少誤動(dòng)判據(jù)比較全面,可以大大減少誤動(dòng)的可能性;的可能性;。a 運(yùn)行結(jié)構(gòu)變化,負(fù)荷變大;b 大的負(fù)荷投切,大的電動(dòng) 機(jī)負(fù)荷投入,引起的負(fù)載 變化;c 短時(shí)勵(lì)磁;d 投大負(fù)荷后,人為停電;e 線路發(fā)生短路故障情況bItaItcItIteItd示例ad情況下均不會(huì)動(dòng)動(dòng)作,只有情況e判
11、為故障電纜型分離顯示的故障指示器電纜型分離顯示的故障指示器有功電流分量法功率方向諧波電流暫態(tài)零序電流、電壓法負(fù)序電流電流信號(hào)注入法零序?qū)Ъ{法殘留增量法上述這些方法主要用在變電站接地選線上述這些方法主要用在變電站接地選線1、零序電流和零序電壓的檢測(cè)方法不適合在架空線路上的故障指示器使用2、需用比較各出線和各分支的檢測(cè)結(jié)果的方法不適合在故障指示器上直接使用3、隨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化而變化、隨接地情況變化而變化的故障特征不適合用在在故障指示器上作為故障檢測(cè)判據(jù) 所以需要設(shè)法產(chǎn)生一個(gè)容易檢測(cè)的故障特征信號(hào)所以需要設(shè)法產(chǎn)生一個(gè)容易檢測(cè)的故障特征信號(hào)在變電站接地變壓器的中性點(diǎn)對(duì)地之間接入可控的中電阻(100多歐姆
12、)。故障時(shí)在變電站接地變的中性點(diǎn)上(無(wú)中性點(diǎn)時(shí)可接在母線上)的動(dòng)態(tài)阻性負(fù)載信號(hào)源自動(dòng)短時(shí)投入, 在變電站和現(xiàn)場(chǎng)接地點(diǎn)之間產(chǎn)生特殊的小的編碼信號(hào)電流,通過對(duì)信號(hào)源對(duì)地電阻的編碼控制,產(chǎn)生疊加在負(fù)載電流上的編碼信號(hào)電流。變電站出線和線路分支點(diǎn)處安裝的接地故障指示器,檢測(cè)這個(gè)電流信號(hào),可自動(dòng)動(dòng)作指示,達(dá)到指示故障的目的系統(tǒng)組成:系統(tǒng)組成:信號(hào)源裝置+故障檢測(cè)裝置接地信號(hào)源消弧線圈接地變接地故障檢測(cè)(信號(hào)源接在母線上)主變接地點(diǎn)EFS-2信號(hào)源FI-3A故障指示器接地故障點(diǎn)AC220VLN78變電站PT654123CBAN故障指示正常指示 故障發(fā)生后:故障發(fā)生后:(1)信號(hào)源延時(shí)投入;()信號(hào)源延時(shí)投
13、入;(2)變電站出線的故障指示)變電站出線的故障指示器指示出故障出線(器指示出故障出線(k號(hào)指示器動(dòng)作);(號(hào)指示器動(dòng)作);(3)選線裝)選線裝置自動(dòng)顯示和記錄故障出線(置自動(dòng)顯示和記錄故障出線(4)線路上故障通路上的線路上故障通路上的的故障指示器的故障指示器k1-k3自動(dòng)翻牌,給出紅色指示。自動(dòng)翻牌,給出紅色指示。將故障指示器的動(dòng)作狀態(tài)通過適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞剿偷娇刂浦行牡囊詫⒐收现甘酒鞯膭?dòng)作狀態(tài)通過適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞剿偷娇刂浦行牡囊訥IS為為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)在地理圖上的故障自動(dòng)定位基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)在地理圖上的故障自動(dòng)定位 短路故障信號(hào)處理過程短路故障信號(hào)處理過程 GSMGSM通信
14、網(wǎng)通信網(wǎng) 接地故障信息處理過程 GSMGSM通信網(wǎng)通信網(wǎng)正常狀態(tài)動(dòng)作狀態(tài) FI FI FI FI FI ST ST ST FI 監(jiān)控主站 中心站 GSM 網(wǎng)絡(luò) 3、面板型故障指示面板型故障指示器器2、接地故障指、接地故障指示器示器1、短路故障指、短路故障指示器示器 特點(diǎn)特點(diǎn)1、用光纖傳輸信號(hào),實(shí)現(xiàn)一次和二次完全隔、用光纖傳輸信號(hào),實(shí)現(xiàn)一次和二次完全隔 離,離,確保設(shè)備及人身安全。確保設(shè)備及人身安全。 2、面板型故障指示器上設(shè)有、面板型故障指示器上設(shè)有LED顯示故障信號(hào),顯示故障信號(hào),同時(shí)具有有觸點(diǎn)信號(hào)輸出端,給同時(shí)具有有觸點(diǎn)信號(hào)輸出端,給FTU或通信終或通信終端提供故障狀態(tài)信號(hào),實(shí)現(xiàn)故障信息遠(yuǎn)傳。端提供故障狀態(tài)信號(hào),實(shí)現(xiàn)故障信息遠(yuǎn)傳。3、發(fā)光信號(hào)可定時(shí)自動(dòng)復(fù)位兼有手動(dòng)復(fù)位。、發(fā)光信號(hào)可定時(shí)自動(dòng)復(fù)位兼有手動(dòng)復(fù)位。4、設(shè)自檢按鈕,可隨時(shí)檢查故障指示器的工作狀、設(shè)自檢按鈕
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