配电网馈线自动化.ppt

电气工程学院 配电网络自动化 第三讲 配电网馈线自动化 配电网馈线自动化（故障隔离）需要重点解决的两个问题配电网馈线自动化（故障隔离）需要重点解决的两个问题.FTUFTUFTUFTU区域工作站至馈线自动化控制中心10kV II段10kV I段I0未变I0变大I0变大I0变大U0变大（1 1）哪一条馈线故障？）哪一条馈线故障？（2 2）哪一段故障？）哪一段故障？本讲要点本讲要点 1 1 馈线（配电线路）自动化模式馈线（配电线路）自动化模式 馈线自动化的概念和作用馈线自动化的概念和作用 馈线自动化的模式馈线自动化的模式 2 2 基于开关设备的馈线自动化基于开关设备的馈线自动化 馈线自动化的概念：馈线自动化的概念：宏观上宏观上指配电线路的自动化指配电线路的自动化，是配电网自动化的重要内容是配电网自动化的重要内容之一之一。作用：作用：在在正常状态正常状态下下，实时监视馈线分段开关与联络开关的状态实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流和馈线电流、电压的情况电压的情况，实现线路开关的远方或就地合实现线路开关的远方或就地合闸与分闸操作；闸与分闸操作；在在故障状态故障状态下下，获得故障记录获得故障记录，并能自动判断和隔离馈线并能自动判断和隔离馈线故障区段故障区段，迅速恢复非故障区域供电迅速恢复非故障区域供电。1 1 馈线自动化概念、作用馈线自动化概念、作用 馈线自动化馈线自动化(FA)(FA)：微观上：微观上：利用自动化装置及系统利用自动化装置及系统，监视配电线路监视配电线路(馈线馈线)的的运行状况运行状况，及时发现线路故障及时发现线路故障，迅速诊断出故障区间并将故迅速诊断出故障区间并将故障区间隔离障区间隔离，及时恢复对非故障区间的供电及时恢复对非故障区间的供电。A B C D E a b c d e F 15s 7s 7s 1 1 馈线自动化概念、作用馈线自动化概念、作用 分类：分类：(1)基于自动化开关设备的馈线自动化系统基于自动化开关设备的馈线自动化系统 (2)基于基于FTU的馈线自动化系统的馈线自动化系统 配电线路自动化模式配电线路自动化模式1 1 LLLLLL环网环网开关开关CBSSCBSSS负荷开关；FF故障点；CB断路器；故障指示器；L分支负荷速断速断MN变电站变电站模式模式1 1：基于故障指示器的故障查找：基于故障指示器的故障查找 馈线自动化模式馈线自动化模式2 2 LLLLLL环网环网开关开关CBSSCBSSS分段器；FF故障点；CB重合器；L分支负荷速断速断MN变电站变电站模式模式2 2：基于开关设备（重合器）的馈线自动化：基于开关设备（重合器）的馈线自动化 馈线自动化模式馈线自动化模式3 3 LLLLLL环网环网开关开关CBSSCBSS负荷开关（或断路器）；FF故障点；CB断路器；L分支负荷MN变电站变电站FTUFTUFTUFTUFTUFTUL调度中心FTUFTU配电线路终端单元；通信通信模式模式3 3：基于：基于FTUFTU的馈线自动化的馈线自动化 FTU:是一种具有数据采集和通信功能的柱上开关控制器。是一种具有数据采集和通信功能的柱上开关控制器。典型的基于典型的基于FTUFTU的馈线自动化系统的组成：的馈线自动化系统的组成：馈线控制线FTU分段开关联络开关断路器RTURTU配电网自动化控制中心计算机网络(SCADA)通讯线区域工作站区域工作站区域工作站模式模式3 3：基于：基于FTUFTU的馈线自动化的馈线自动化 新型馈线自动化系统新型馈线自动化系统 LLLLLLCBSSCBFCB断路器；MN变电站变电站DNCP配电线路无通道保护DNCPDNCPDNCPDNCPDNCPDNCPDNCPDNCP备用电源自动投入CBCB环网开关CB模式模式4 4：基于无通道保护的馈线自动化：基于无通道保护的馈线自动化 所谓所谓无通道保护技术无通道保护技术就是就是无需通信通道。无需通信通道。特点在于特点在于：FTUFTU装置采用无通道保护技术，沿馈线分布的装置采用无通道保护技术，沿馈线分布的FTUFTU装置之间不需要装置之间不需要架设通信通道，架设通信通道，FTUFTU本身就能独立地完成故障的检测和定位本身就能独立地完成故障的检测和定位。优点：优点：降低配电自动化系统的降低配电自动化系统的建设投资成本建设投资成本和运行中对通信通道的和运行中对通信通道的维护费用维护费用；减少了对减少了对通信通道的依赖程度通信通道的依赖程度，提高了馈线自动化系统的运行可靠性。，提高了馈线自动化系统的运行可靠性。馈线自动化模式馈线自动化模式 LLLLLL环网环网开关开关CBSSCBSSS分段器；FF故障点；CB重合器；L分支负荷速断速断MN变电站变电站本讲重点：基于开关设备的馈线自动化本讲重点：基于开关设备的馈线自动化 基于开关设备的馈线自动化 不需要建设通信通道不需要建设通信通道，只需恰当利用只需恰当利用配电自动化开关设配电自动化开关设备备的相互配合关系的相互配合关系,达到隔离故障区域和恢复健全区域供电达到隔离故障区域和恢复健全区域供电的功能的功能。2 2 基于开关设备（重合器）的馈线自动化基于开关设备（重合器）的馈线自动化 本节要点：本节要点：（1 1）几个基本概念）几个基本概念-配电自动化的开关设备配电自动化的开关设备 （2 2）故障区域自动隔离）故障区域自动隔离 （3 3）时间参数的整定）时间参数的整定 （4 4）优缺点总结）优缺点总结 （1）几个基本概念）几个基本概念 1、重合器 一种自具控制及保护功能的开关设备，能按预定的开断和重合顺序自动进行开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁。重合器的动作特性重合器的动作特性：可分为可分为瞬动特性瞬动特性和和延时动作特延时动作特性性两种，重合器的动作特性可整定为两种，重合器的动作特性可整定为“一快二慢”、“一快二慢”、“二快二慢”、“一快三慢”等。“二快二慢”、“一快三慢”等。要点：要点：（1）检测故障电流后跳闸。检测故障电流后跳闸。（2）按预定）按预定特性特性动作若干次。动作若干次。（3）重合成功后延时复位。）重合成功后延时复位。（4）失败后闭锁在分闸位。）失败后闭锁在分闸位。功能：功能：在在线路正常线路正常运行时起到断路器的作用运行时起到断路器的作用。在在线路故障线路故障时时，如果重合器经历了超过设定值的故如果重合器经历了超过设定值的故障电流障电流，则重合器跳闸则重合器跳闸，并按预先整定的动作顺序做并按预先整定的动作顺序做若干次合若干次合、分闸的循环操作分闸的循环操作，若若重合成功重合成功则自动终止则自动终止后续的动作后续的动作，并经一段时间后恢复到预先的整定状态并经一段时间后恢复到预先的整定状态，为下一次故障做好准备为下一次故障做好准备。若若重合失败重合失败则闭锁在分闸则闭锁在分闸状态状态，只有通过手动复位才能解除闭锁只有通过手动复位才能解除闭锁。（1）几个基本概念）几个基本概念 1、重合器 1、重合器（1 1）功能：）功能：检测并断开故障电流，能进行给定次数重合的开关。检测并断开故障电流，能进行给定次数重合的开关。（2 2）工作状态）工作状态 正常：闭合正常：闭合 瞬时性故障：若干次重合后闭合瞬时性故障：若干次重合后闭合 永久性故障：若干次重合后断开，闭锁永久性故障：若干次重合后断开，闭锁 问题：重合器应该工作在常开还是常闭？问题：重合器应该工作在常开还是常闭？（1）几个基本概念）几个基本概念 2 2、分段器：、分段器：一种与电源侧前级开关配合，在失压一种与电源侧前级开关配合，在失压或无电流的情况下自动分闸的开关设备。或无电流的情况下自动分闸的开关设备。开关本体开关本体 故障检测器故障检测器FDR 2 2、分段器：、分段器：（1 1）功能）功能 在电路发生在电路发生永久性故障永久性故障时，分段器在预定次数的分合操作后时，分段器在预定次数的分合操作后闭锁闭锁于分闸状态，从而达到隔离故障线路区段的目的。于分闸状态，从而达到隔离故障线路区段的目的。若分段器未完成预定次数的分合操作，故障就被若分段器未完成预定次数的分合操作，故障就被其他设备切除其他设备切除了，了，则其保持在合闸状态，并经一定时间后恢复到预先的整定状态。则其保持在合闸状态，并经一定时间后恢复到预先的整定状态。（2 2）工作状态）工作状态 正常：闭合正常：闭合 瞬时性故障：若干次重合后闭合瞬时性故障：若干次重合后闭合 永久性故障：若干次重合后断开，闭锁永久性故障：若干次重合后断开，闭锁 （1）几个基本概念）几个基本概念（3 3）分类）分类 根据判断故障方式的不同可分为根据判断故障方式的不同可分为电压电压时间型分段器时间型分段器和和过流脉冲过流脉冲计数型分段器计数型分段器两类。两类。电压电压时间型分段器：时间型分段器：是凭借加压、失压的时间长短来控制其动是凭借加压、失压的时间长短来控制其动作的，失压后分闸，加压后合闸或闭锁。作的，失压后分闸，加压后合闸或闭锁。电压电压时间型分段器的参数时间型分段器的参数 时限时限X X：分段器电源侧加压开始，到该分段器合闸的时延，也分段器电源侧加压开始，到该分段器合闸的时延，也称为合闸时间。分段器电源侧加压开始，到该分段器合闸的时延，称为合闸时间。分段器电源侧加压开始，到该分段器合闸的时延，也称为也称为合闸时间。合闸时间。时限时限Y Y：故障检测时间故障检测时间 （1）几个基本概念）几个基本概念 2 2、分段器：、分段器：电压电压时间型分段器的参数时间型分段器的参数 时限时限X X：合闸时间：合闸时间。时限时限Y Y：故障检测时间：故障检测时间 Y Y时限：时限：又称为故障检测时间又称为故障检测时间，是指分段器合闸后在未超过是指分段器合闸后在未超过Y Y时限的时间内又时限的时间内又失压失压，则该分段器分闸并被闭锁在分闸状态则该分段器分闸并被闭锁在分闸状态，等到下一次再得电时也不自动闭等到下一次再得电时也不自动闭合合。Y Y时限作用：时限作用：当分段器关合后当分段器关合后，如果在如果在Y Y时限内一直可检测到电压时限内一直可检测到电压，则则Y Y时间之时间之后发生失压分闸后发生失压分闸，分段器不闭锁分段器不闭锁，重新来电时会合闸重新来电时会合闸，如果在如果在Y Y时间内检测不时间内检测不到电压到电压，则分电器将发生分闸闭锁则分电器将发生分闸闭锁，即断开后来电也不再闭合即断开后来电也不再闭合。（1）几个基本概念）几个基本概念 2 2、分段器：、分段器：过流脉冲计数型分段器过流脉冲计数型分段器 通常与前级的重合器或断路器配合使用通常与前级的重合器或断路器配合使用;在一段时间内在一段时间内，记录前级开关设备开断故障电流动作次数记录前级开关设备开断故障电流动作次数，在预定的记在预定的记录次数后录次数后，在前级的重合器或断路器将线路从电网中短时切除的无电流在前级的重合器或断路器将线路从电网中短时切除的无电流间隙内间隙内，分段器分闸分段器分闸，达到隔离故障区段的目的达到隔离故障区段的目的;若前级开关设备未达到预定的动作次数若前级开关设备未达到预定的动作次数，则分段器在一定的复位时间后则分段器在一定的复位时间后会清零并恢复到预选整定的初始状态会清零并恢复到预选整定的初始状态，为下一次故障做准备为下一次故障做准备。（1）几个基本概念）几个基本概念 重合器重合器 分段器分段器 性能与普通断路器相似性能与普通断路器相似，但但具有多次重合功能具有多次重合功能 不能开断短路电流，不能单不能开断短路电流，不能单独作为主保护开关独作为主保护开关 （1）几个基本概念）几个基本概念 问题：重合器是怎么跟两种类型的分段器进行配合的？问题：重合器是怎么跟两种类型的分段器进行配合的？重合器分闸；重合器分闸；分段器分段器1、2、3、4感应到失压后，分闸，感应到失压后，分闸，重合器第一次重合闸重合器第一次重合闸 分段器分段器1感应到电压后，按预先设定的合闸顺延时差（称作感应到电压后，按预先设定的合闸顺延时差（称作X时限，假设为时限，假设为7S）延时）延时7秒秒合闸，再经过合闸，再经过5秒后复位。秒后复位。分段器分段器2感应到电压后，