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第6讲-配电网馈线自动化(基于开关设备的馈线自动化)-杨健维

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, 也称为合闸时间。
时限Y:故障检测时间
(1)几个基本概念 2、分段器:
电压—时间型分段器的参数 时限X:合闸时间。
时限Y:故障检测时间
Y 时限:又称为故障检测时间,是指分段器合闸后在未超过 Y时限的时间内又 失压,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 合。 Y时限作用:当分段器关合后,如果在Y时限内一直可检测到电压,则Y时间之
辐射状网故障区段隔离 :下图为辐射状网在采用重 合器与电压-时间型分段器配合时,隔离故障区段的 过程示意图。
A采用重合器,B、C、D、E为分段器。 整定为一快一慢,即第一次重合时间为15s,第二次重合为5s; B、D为电压-时间型分段器,X时限为7s,Y时限为5s; C、E为电压-时间型分段器,X时限为14s,Y时限为5s;
D C
d c
14s E e
f
g
(2)故障区域自动隔离
A B

15秒
慢 快
5秒


7秒 5秒 7秒 5秒 X Y

X
Y
C

14秒

X
Y
D

7秒 5秒 7秒 5秒 X Y

X
Y
E

14秒 5秒 Y

X
(2)故障区域自动隔离
2. 环状网开环运行时的故障区段隔离
下图为环状网拓扑结构,A为重合器,一慢一快 15s,5s; B、C、D电压时间型分段器,X时限为7s,Y时限为5s; E联络开关,X时限为45s,Y时限为5s。
a A
15s
b B
7s
c C
7s
d D E
e F
分类:
(1) 基于自动化开关设备的馈线自动化系统
(2) 基于FTU的馈线自动化系统
模式1:基于故障指示器的故障查找
变电站 M 速断 CB L S F N 速断 CB L L 环网 开关 L
S
变电站
L
S
L
S
CB-断路器; S-负荷开关;F-故障点; -故障指示器;L-分支负荷
变电站 M CB L S F FTU 变电站 N CB L L FTU FTU L FTU S L FTU 调度中心 FTU FTU 通信 环网 开关 L S L
F-故障点; CB-断路器;S-负荷开关(或断路器); FTU-配电线路终端单元;L-分支负荷
馈线自动化模式3
模式3:基于FTU的馈线自动化
开关本体
故障检测器FDR
(1)几个基本概念 2、分段器:
(1)功能
在电路发生永久性故障时,分段器在预定次数的分合操作后闭锁 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,故障就被其他设备切除了,
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。
(2)工作状态
正常:闭合 瞬时性故障:若干次重合后闭合
a A B b C c D d E
联络开关
e F
a A B
b C
c D
d E
e F
联络开关
a
a A
15s
b
c d D E
联络开关
b B C
e F
a A
15s
b B
7s
c C D
d E
e F
联络开关
cd(2)故障来自域自动隔离a A15s
b B
7s
c C
7s 闭锁
d D E
e F
A
5s
a B
7s
b C
状态,只有通过手动复位才能解除闭锁。
问题:重合器应该工作在常开还是常闭?
1、重合器
(1)功能:
检测并断开故障电流,能进行给定次数重合的开关。
(2)工作状态 正常: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
(1)几个基本概念 2、分段器:
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。
(1)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。 要点:(1)检测故障电流后跳闸。
(2)按预定特性动作若干次。
(3)重合成功后延时复位。 (4)失败后闭锁在分闸位。
重合器的动作特性:可分为瞬动特性和延时动作特 性两种,重合器的动作特性可整定为 “一快二慢”、 “二快二慢”、“一快三慢”等。
(1)几个基本概念 1、重合器
功能:
➢在线路正常运行时起到断路器的作用。
➢在线路故障时,如果重合器经历了超过设定值的故
障电流,则重合器跳闸,并按预先整定的动作顺序做 若干次合、分闸的循环操作,若重合成功则自动终止 后续的动作,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。若重合失败则闭锁在分闸
(2)故障区域自动隔离
A B

15秒 5秒


7秒 5秒 7秒 5秒 X Y
c D
d E
e F
联络开关
联络开关
e
a A
5s
f
d 45s e D E
联络开关
b B
7s
c C
a
F
b B C
c D
d E
e F
A
g
a A B b C c D d E
联络开关
联络开关
h
e F
i
存在什么问题?
当隔离开环运行的环状网的故障区段时,要使联络开 关另一侧的健全区域所有的开关都分一次闸,造成供 电短时中断,不理想!
配电线路自动化模式1
模式2:基于开关设备(重合器)的馈线自动化
变电站 M 速断
CB
L
S F
L
S
L 环网 开关 L
变电站
N 速断 CB
L
S
L
S
L-分支负荷 CB-重合器;S-分段器; F-故障点;
馈线自动化模式2
模式3:基于FTU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。
CB
S
S
变电站
L
S
L
S
L-分支负荷 CB-重合器;S-分段器; F-故障点;
馈线自动化模式
2 基于开关设备(重合器)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,只需恰当利用配电自动化开关设
备的相互配合关系 , 达到隔离故障区域和恢复健全区域供电 的功能。
本节要点:
(1)几个基本概念-配电自动化的开关设备 (2)故障区域自动隔离 (3)时间参数的整定 (4)优缺点总结
分段器2感应到电压后,延时7S后合闸,关合到故障线路上。
重合器感应到故障电流,再次分闸;分段器1、2感应到失压后也再次分闸,其中分 段器2在检测时限(称作Y时限,假设为5S,Y<X)内检测到电压又失去电压,因此分 闸后闭锁;分段器3、4仍保持在分闸状态。 按预先指定的动作特性,动作,将故障隔离。
举例:过流脉冲计数型分段器与重合器的配合
电。而分段器2和分段器3感受不到故障电流,不计数。
(1)几个基本概念
总结:配合模式完成故障区域的隔离
三种典型的配电自动化开关设备的相互配合实现馈线
自动化的模式:即重合器和电压-时间型分段器配合模式、重 合器和过流脉冲计数型分段器配合模式、重合器和重合器配 合模式。
(2)故障区域自动隔离
I.
1.
重合器与电压-时间型分段器配合
FTU
I 0 变大
FTU
I
0
未变
FTU
本讲要点
• 1 馈线(配电线路)自动化模式
• • 馈线自动化的概念和作用 馈线自动化的模式
• 2 基于开关设备的馈线自动化
1 馈线自动化概念、作用
馈线自动化的概念: 宏观上指配电线路的自动化,是配电网自动化的重要内容 之一。 作用: ➢在正常状态下,实时监视馈线分段开关与联络开关的状态
a A B
b
D d C c
Ee
a A B
b
D d C c
b
Ee
a
(2)故障区域自动隔离
a A
15s
b B
D d C c
E e
A
15s
a B
7s
b
D d C c
E e
c
7s
d
D d C c E e
A
15s 7s
a A
15s
b B
7s
a B
7s
b
闭锁
D C
d c
E e
e
a A
5s
14s
7s
b B
7s 闭锁
配电网络自动化
第6讲 配电网馈线自动化
电气工程学院
2017年11月01日
配电网馈线自动化(故障隔离)需要重点解决的两个问题
至馈线自动化控制中心
区域工作站
U 0 变大
(1)哪一条馈线故障?
10kV I段 10kV II段
........
........
I 0 变大
FTU
(2)哪一段故障?
I 0 变大
通常与前级的重合器或断路器配合使用,它不能开断短路故 障电流,但有在一段时间内,记忆前级开关设备开断故障电流 动作次数的能力。 动作特性: 过流脉冲计数型:整定过流次数。
举例:过流脉冲计数型分段器与重合器的配合
举例: 若永久性故障发生在F3处,则重合器快速分闸后,分段器1、2、3各计数一 次,其中分段器3达到设定的次数,分闸闭锁,隔离故障线路;重合器重合成功,恢 复非故障区段的供电。而分段器1和分段器2则未达到记忆次数,不分闸。 若永久性故障发生在F2处,则重合器快速分闸后第一次重合,仍然合在故障上,再 次分闸,此时分段器2计数2次,达到设定的记忆次数,分闸闭锁,隔离故障线路;重 合器重合成功,恢复非故障区段的供电。而分段器1未达到设定的记忆次数,不分闸; 分段器3感受不到故障电流,不计数。 若永久性故障发生在F1处,同上,在重合器第3次分闸后,分段器1计数3次,达到 设定的记忆次数,分闸闭锁,隔离故障线路;重合器重合成功,恢复非故障区段的供
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