配网自动化系统详解
2019/11/16
4.1 基于重合器的馈线自动化
? 原理:无需通信,根据短路时出现的短路电流, 靠多次重合闸找出故障区段并进行隔离,主要 用在辐射线路。
? 实现模式: 重合器与重合器配合模式、重合器 与电压-时间型分段器配合模式、重合器与过流 脉冲计数型分段器配合模式。
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1. 重合器(Recloser)分类和功能
记数型。
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1) 电压-时间型分段器
? 故障隔离原理: 根据加压、失压时间长短控制动作,失压后分闸,加压时合闸 或闭锁。用于辐射、树状、环状网。
? FDR整定参数: X时限:分段器电源侧加压至该分段器合闸的时延。 Y时限:分段器合闸后未超过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,下一次再得电时不再自动重合 。 Y时限又称故障检测时间 。
BC
7s
D
EF
联络开关
(f)
a
c b
d 45s e
A 5s
BC
7s
D
EF
联络开关
(g)
a bc d e
A
BC DE
F
联络开关 (h)
a bc d e
A
BC DE
F
联络开关 (i)
A重合器:一慢一快,第一次重合=15S,第二次重合=5S; B、C、D分段器:X=7S,Y=5S;E分段器2:019/X11/=1645S,Y=5S
c
闭锁 C
Ee (e)
Ee (f)
E 14s e
(g)
A重合器:一慢一快,第一次重合=15S,第二次重合=5S; B、D分段器:X=7S,Y=5S;C、E分段器2:019/X11/=1614S,Y=5S
各开关动作时序图
?A重合器:
第一次重合时 间=15S,第二 次重合时间 =5S ?B、D分段器: X时限=7S,Y 时限=5S ?C、E分段器: X时限=14S, Y时限=5S
? FDR整定参数: 前级开关过流开断次数。
? FDR功能: 前级开关开断过电流电流动作计数与记忆。当记忆次数=设 定次数时,分段器闭锁。
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3. 重合器与分段器配合实现故障区段隔离 ?重合器与电压-时间型分段器配合 情况。(重点掌握) ?重合器与过流脉冲计数型分段器配 合情况类似(自学)。
第4章 馈线自动化
馈线自动化是配电自动化的重要组成部分。 ? 目的:对馈出线路进行数据采集和监控( SCADA
功能),故障时,及时准确地确定故障区段,迅速 隔离故障区段并恢复健全区段供电。 ? 主要功能: 配网馈线运行状态监测、控制、故障诊 断、故障隔离、网络重构。 ? 实现:一种是基于 重合器的馈线自动化系统;另一 种是基于馈线终端设备 (FTU)的馈线自动化系统。
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2)环状网开环运行时的故障区段隔离
a b cd e
A BC
a bc A BC
a bc
A
BC
15s
a bc
A
BC
15s 7s
a bc
A
BC
15s 7s 7s
闭锁
D
EF
联络开关
(a)
de
D
EF
联络开关
(b)
de
D
EF
联络开关
(c)
de
DLeabharlann EF联络开关(d)
de
D
EF
联络开关
(e)
A 5s
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存在缺陷
1)切断故障时间较长,动作频繁,减少开关寿命。 2)故障由重合器或变电所断路器分断,系统可靠性降低;
? 动作特性: 根据动作时间 -电流特性 分快速动 作特性( 瞬动特性)、慢速动作特性( 延时 动作特性 )两种。
? 动作特性整定: “一快二慢”、“二快二 慢”、“一快三慢”。
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2. 分段器(Sectionalizer)分类和功能
? 定义:与电源侧前级开关配合,失压或无电流时自动分闸 的开关设备。
? 功能:永久故障时,分合预定次数后闭锁在分闸状,隔离 故障区段;若未完成预定分合次数,故障已被其他设备切 除,则保持在合闸状(经一段延时后恢复到预定状态,为 下次故障作准备)。
? 要求:一般不能开断短路故障电流。 ? 关键部件:故障检测继电器(FDR: Fault Detecting Relay)。 ? 根据判断故障方式的不同分类:电压-时间型,过流脉冲
? 定义:集断路器、继电保护、操动机构为一体,具 有控制和保护功能的开关,能按预定开断、重合顺 序自动操作,并可自动复位、闭锁。
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1. 重合器(Recloser)分类和功能-续
? 功能:故障后重合器跳闸,按预定动作顺序 循环分、合若干次,重合成功则自动终止后 续动作;重合失败则闭锁在分闸状,手动复 位。
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1)辐射状网故障区段隔离过程
a
b Dd
AB
Cc
ab AB
Dd c
C
ab
AB
15s
ab
A
B
15s 7s
Dd Cc
Dd Cc
Ee (a)
Ee (b)
Ee (c)
Ee
(d)
ab
A
B
15s 7s
D 7s d Cc
a
b Dd
A
B
c
闭锁
15s 7s
C
14s
a
b D 7s d
A 5s
B 7s
各开关动作时序图
?A重合器: 第一次重合 =15S,第二 次重合 =5S ?B、C、D 分段器: X=7S, Y=5S ?E分段器: X=45S , Y=5S
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4.重合器与重合器配合实现故障区段隔离
?发生过流或低电压时重合器动作。 ?出线重合器:一快二慢,失压3S后分断;中间重合器:二 慢,失压10S后关闭重合功能,并改为一次分闸后闭锁;联络 重合器:一慢,两侧失压后15S合闸。 2019/11/16
? FDR功能: 第一套功能:用于常闭状态的分段开关,用于辐射、树状网; 要求X时限>Y时限>电源端断路器跳闸时间。 第二套功能:用于常开状态的联络开关,用于环网联络开关常 开状态。
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2) 过流脉冲计数型分段器
? 故障隔离原理: 记忆前级开关开断故障电流动作次数,达到预定记忆次数时, 在前级开关跳闸的无电流间隙内,分段器分闸,隔离故障区 段。前级开关开断故障电流动作次数未达到预定记忆次数时, 分段器经一定延时后计数清零,复位至初始状态。
5. 基于重合器的馈线自动化系统不足
? 我国馈线自动化近几年才开始,主要采用电压型 及电流型两种控制模式。
? 我国配电网是小接地电流系统,欧美、日本等国, 大部分是大接地电流系统。
? 我国配网设备状况、管理要求不同于国外,照搬 国外电流型或电压型模式,推广用于城网必然带 来问题。
? 基于重合器能够准确地判断故障区段,并能自动 隔离故障区段。