第五章_饋線自動化

1、第 五 章 饋線自動化 一、饋線自動化的作用和基本功能一、饋線自動化的作用和基本功能 饋線自動化的作用饋線自動化的作用： 正常運行時檢測線路狀態(tài)，如電流、電壓、開關狀態(tài)及進正常運行時檢測線路狀態(tài)，如電流、電壓、開關狀態(tài)及進行相關操作；行相關操作； 當線路發(fā)生故障時，能準確確定故障所在線路，跳開故障當線路發(fā)生故障時，能準確確定故障所在線路，跳開故障線路開關，使故障線路被隔離，并恢復非故障線路的供電線路開關，使故障線路被隔離，并恢復非故障線路的供電； 通過網(wǎng)絡重構實現(xiàn)負荷控制和降低網(wǎng)絡損耗。通過網(wǎng)絡重構實現(xiàn)負荷控制和降低網(wǎng)絡損耗。第一節(jié) 概述 2022-2-1第2頁沈陽工程學院 站內饋線站內饋線開

2、關數(shù)據(jù)開關數(shù)據(jù)的采集和的采集和監(jiān)視，由監(jiān)視，由站內站內RTURTU來完成。來完成。 饋線自動化基本功能饋線自動化基本功能數(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時對時報表報表狀態(tài)狀態(tài)監(jiān)視監(jiān)視事故事故處理處理對正常狀態(tài)對正常狀態(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)域自動判斷、指動判斷、指示與自動隔示與自動隔離；故障消離；故障消除后迅速恢除后迅速恢復供電功能。復供電功能。 對對安裝在安裝在線線路上的無功路上的無功補償電容器補償電容器組的自動投組的自動投切控制。切控制。 在電網(wǎng)正常運行過在電網(wǎng)正常運行過程中投、切饋線開程中投

3、、切饋線開關，并能帶負荷遙關，并能帶負荷遙控投、切饋線環(huán)網(wǎng)控投、切饋線環(huán)網(wǎng)開關和負荷開關以開關和負荷開關以及遙控調整變壓器及遙控調整變壓器的分接頭位置。的分接頭位置。 2022-2-1第3頁沈陽工程學院 1 1減少停電時間，提高供電可靠性減少停電時間，提高供電可靠性 2 2提高供電質量提高供電質量 3 3節(jié)省總體投資節(jié)省總體投資 4 4減少電網(wǎng)運行與檢修費用減少電網(wǎng)運行與檢修費用二、實現(xiàn)饋線自動化的優(yōu)點2022-2-1第4頁沈陽工程學院 （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)點處裝設故障指示器。簡易模式是指在配電線上必要的節(jié)點處裝設故障指示器。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?；谥睾掀髂Ｊ绞且悦恳粭l饋線為單元，就地控制模式。在本線上自動實施故障檢測、隔離及恢復供電的功能，不在本線上自動實施故障檢測、隔離及恢復供電的功能，不設專用通道，無需遠方集控中心干預。設專用通道，無需遠方集控中心干預。 （三）（三） 基于遠方終端基于遠方終端FTUFTU模式模式 在饋線監(jiān)控點安裝桿上遠方終端（在饋線監(jiān)控點安裝桿上遠方終端（FTUFTU）。）。通過通道與集通過通道與集控中心相連，進行雙向通訊，可以實現(xiàn)遙測、遙信、遙控控中心相連，進行雙向通訊，可以實

5、現(xiàn)遙測、遙信、遙控，在國外這是當前最為流行的模式。，在國外這是當前最為流行的模式。 三、饋線自動化系統(tǒng)的模式2022-2-1第5頁沈陽工程學院 這種自動化方案是通過重合器、分段器、熔斷器等配電自這種自動化方案是通過重合器、分段器、熔斷器等配電自動化設備之間相互配合實現(xiàn)故障隔離、恢復對非故障區(qū)段動化設備之間相互配合實現(xiàn)故障隔離、恢復對非故障區(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化2022-2-1第6頁沈陽工程學院 （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、在給定時間內遮斷故障電流是一種能夠檢測故障電流，并能在給定時間內遮斷故障電流以及進行給定次數(shù)重合的控制裝置。以及進行給定次數(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頁沈陽工程學院 （1 1）按相別分：自動重合器有單相、三相式。）按相別分：自動重合器有單相、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，可實現(xiàn)串聯(lián)分閘、并聯(lián)分閘等多功能自動分閘。，可實現(xiàn)串

7、聯(lián)分閘、并聯(lián)分閘等多功能自動分閘。 （3 3）按滅弧介質分：可分為油重合器、真空重合器和六）按滅弧介質分：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）自動重合器的分類及特點 2022-2-1第8頁沈陽工程學院 1 1自動重合器的主要技術參數(shù)自動重合器的主要技術參數(shù) （1 1）額定電流額定電流: :表征設備長期承載電流的能力，以有效值表征設備長期承載電流的能力，以有效值表示。設備的額定電流必須等于或大于線路最大預期負荷表示。設備的額定電流必須等于或大于線路最大預期負荷電

8、流。電流。 （2 2）額定電壓：即開關設備的標稱電壓。按）額定電壓：即開關設備的標稱電壓。按IECIEC標準要求標準要求修修訂的新標準中，開關設備的額定電壓已改為最高電壓，訂的新標準中，開關設備的額定電壓已改為最高電壓，即開關設備的額定電壓應不低于系統(tǒng)電壓。即開關設備的額定電壓應不低于系統(tǒng)電壓。 （3 3）最小脫扣電流：重合器的最小脫扣電流選擇應使得）最小脫扣電流：重合器的最小脫扣電流選擇應使得當被保護線路出現(xiàn)最小的故障電流時應能檢測到且及時切當被保護線路出現(xiàn)最小的故障電流時應能檢測到且及時切斷，不要誤動作又有相應的靈敏度。斷，不要誤動作又有相應的靈敏度。 （4 4）重合器的時間）重合器的時間

9、電流（電流（t-It-I）特性特性 （三） 自動重合器的主要技術參數(shù)及選用原則2022-2-1第9頁沈陽工程學院 )(st0)(AIABC0tI1t2t3t4t5t6t7t事事故故電電流流正正常常負負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時間間It ）特特性性曲曲線線（It 重重合合器器循循環(huán)環(huán)動動作作示示意意圖圖快速動快速動作曲線作曲線慢速動慢速動作曲線作曲線2022-2-110沈陽工程學院 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荷電流。負荷電流。（4 4）重合器應能夠檢測到和遮斷它所承擔的保護區(qū)末端發(fā)生）重合器應能夠檢測到和遮斷它所承擔的保護區(qū)末端發(fā)生短路時可能出現(xiàn)的最小故障電流。短路時可能出現(xiàn)的最小故障電流。（5 5）重合器與其它保護裝置配合時，通過時延和操作程序的）重合器與其它保護裝置配合時，通過時延和操作程序的選擇，應保證有選擇地切除故障，將系統(tǒng)中瞬時遮斷和長期中選擇，應保證有選擇地切除故障，將系統(tǒng)中瞬時遮斷和

11、長期中止供電的范圍盡量縮小，并且與其后續(xù)線路的保護設備相配合止供電的范圍盡量縮小，并且與其后續(xù)線路的保護設備相配合。 2022-2-1第11頁沈陽工程學院 （一）分段器的概念及作用（一）分段器的概念及作用 線路自動分段器線路自動分段器( (Automatic line sectionalizer)Automatic line sectionalizer)簡稱分簡稱分段器，是一種與電源側前級開關設備相配合，在無電壓或段器，是一種與電源側前級開關設備相配合，在無電壓或無電流的情況下自動分閘的開關設備。無電流的情況下自動分閘的開關設備。 作用：它廣泛地應用在配電網(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頁沈陽工程學院 分段器的結構類型 結構類型結構類型按介質區(qū)分按介質區(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 按識別故障原理分按識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| |時時間間型型 2022-2-1第13頁沈陽工程學院 （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)使用在自動重合器的負荷側，其額）分段器必須串聯(lián)使用在自動重合器的負荷側，其額定長期工作電流應等于或大于預期的負荷電流；額定瞬時定長期工作電流應等于或大于預期的負荷電流；額定瞬時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、熱穩(wěn)定時間必須大于上級保護的開斷大短路電流，其動、熱穩(wěn)定時間必須大于上級保護的開斷時間。時間。 （4 4）分段器的最小動作電流應該為電源側保護裝置最?。┓侄纹鞯淖钚幼麟娏鲬摓殡娫磦缺Ｗo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頁沈陽工程學院 過流脈沖計數(shù)型分段器通常與前級開關設備（重合器或斷過流脈沖計數(shù)型分段器通常與前級開關設備（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”前級開關設備開斷故障電流動作次數(shù)的能力。在預定前級開關設備開斷故障電流動作次數(shù)的能力。在預定的記錄次數(shù)后，當前級開關設備將線路從電網(wǎng)短時切除的的記錄次數(shù)后，當前級開關設備將線路從電網(wǎng)短時切除的無電流間隙內分段器才分閘，隔離故障線路段，使前級開無電流間隙內分段器才分閘，隔離故障線路段，使前級開關設備如重合

15、器或斷路器可重合到無故障線路，恢復線路關設備如重合器或斷路器可重合到無故障線路，恢復線路運行。如果故障是瞬時的或未達預定記憶次數(shù)，分段器在運行。如果故障是瞬時的或未達預定記憶次數(shù)，分段器在一定的復位時間之后會一定的復位時間之后會“忘記忘記”其所作的記憶而恢復到預其所作的記憶而恢復到預先整定的初始狀態(tài)，為新的故障發(fā)生準備另一次循環(huán)操作先整定的初始狀態(tài)，為新的故障發(fā)生準備另一次循環(huán)操作。 （三）過流脈沖計數(shù)型分段器 2022-2-1第15頁沈陽工程學院 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沈陽工程學院 電壓一時間型分段器是憑借加壓、失壓

16、的時間長短來控制其動電壓一時間型分段器是憑借加壓、失壓的時間長短來控制其動作的，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)。三個重要參數(shù)：三個重要參數(shù)：（1 1）x x時限：為延時合閘時限，即指從分段器電源側加電壓至時限：為延時合閘時限，即指從分段器電源側加電壓至該分段合閘的時間。該分段合閘的時間。（2 2）y y時限：又稱為故障檢測時間或延時分閘時限，其含義是時限：又稱為故障檢測時間或延時分閘時限，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時限的時間內又失壓，則該分段器時限的時間內又失壓，則該分段器分閘并被閉鎖在分閘狀態(tài)，待下一次再得電時也不再自動重合分閘并被閉鎖在分閘狀態(tài)，待下一次再得電時也不再自動重合。（3 3）z z時限：閉鎖合閘時限。為分段器從失壓到自動跳閘之間時限：閉鎖合閘時限。為分段器從失壓到自動跳閘之間的短暫延時。的短暫延時。 若設重合器或斷路器的保護動作時間為若設重合器或斷路器的保護動作時間為t t，為使分段器可靠工作為使分段器可靠工作，對于，對于x x，y y，z z時限的整定必須滿足如下關系：（時限的整定必須滿足如下關系：（t t+ +z z） y y x x。 （四）電壓一時間型(重合式)分段器20

18、22-2-1第17頁沈陽工程學院 應用于放射式供電網(wǎng)的重合式分斷器動作過程應用于放射式供電網(wǎng)的重合式分斷器動作過程第第二二區(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（重重合合式式分分斷斷器器第五區(qū)段第五區(qū)段(1)(1)設故障發(fā)生在第五區(qū)段，這時，位于變電所的斷路設故障發(fā)生在第五區(qū)段，這時，位于變電所的斷路器或重合器在保護動作時間器或重合器在保護動作時間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) )在一定的時間間隔在一定的時間間隔( (如如0 05 5s)s)后第一次重合，而后第一次重合，而各個重合式分段器各個重合式分段器Q01Q01Q04Q04，按預先設定的合閘順延時差按預先設定的合閘順延時差( (x x時限時限) )依依次合閘送電。如圖上所標明的次合閘送電。如圖上所標明的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后依次關合，向其后的線路段后依次關合，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關合在故障線路上而使斷路器關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，不過這時因為不過這時因為Q04Q04的控制器在檢測時限的控制器在檢測時限( (y y時限時限) )內檢測到又失去電壓，內檢測到又失去電壓，因而將因而將Q04Q04閉鎖在分閘狀態(tài)，待下次再得電時也不再自動重合。閉鎖在分閘狀態(tài)，待下次再得電時也不再自動重合。 (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按設定的時間差按設定的時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，設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，設置在變電所的故障區(qū)段指示器與斷路器聯(lián)動，按時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，按時間的長短顯示出故障在第五區(qū)段。 2022-2-118沈陽工程學院 各開關設備的動作時序圖各開關設備的動作時序圖 2022-2-1第19頁沈陽工程學院 短路故障指示器是利用電磁原理，依

22、靠指示牌轉動位置的短路故障指示器是利用電磁原理，依靠指示牌轉動位置的變化、顏色的變化或燈光的閃動來指示故障的發(fā)生，這些變化、顏色的變化或燈光的閃動來指示故障的發(fā)生，這些指示器當指示后，可以依靠人工手動復歸或經(jīng)過延時后自指示器當指示后，可以依靠人工手動復歸或經(jīng)過延時后自動復歸，有些是利用線路恢復正常后通過負荷電流來自動動復歸，有些是利用線路恢復正常后通過負荷電流來自動復歸。復歸。 三、故障指示器2022-2-1第20頁沈陽工程學院 一、概述一、概述基于基于FTUFTU的饋線自動化系統(tǒng)的饋線自動化系統(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，并建設可靠的通信網(wǎng)絡將并建設可靠的通信網(wǎng)絡將它們和配電網(wǎng)控制中心的它們和配電網(wǎng)控制中心的SCADASCADA系統(tǒng)連接再配合相關的處理系統(tǒng)連接再配合相關的處理軟件所構成的高性能系統(tǒng)。軟件所構成的高性能系統(tǒng)。 作用：作用：該系統(tǒng)在正常情況下，遠方實時監(jiān)視饋線分段開關與聯(lián)絡開關該系統(tǒng)在正常情況下，遠方實時監(jiān)視饋線分段開關與聯(lián)絡開關的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，并實現(xiàn)線路開關的遠方合閘和的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，并實現(xiàn)線路開關的遠方合閘和分閘操作以優(yōu)化配網(wǎng)的運行方式，從而達到充分發(fā)揮現(xiàn)有設備分閘操作以優(yōu)化配網(wǎng)的運行方式，

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

25、聯(lián)絡聯(lián)絡開關開關分段分段開關開關控制線控制線通信線通信線第一層：一次設備（負第一層：一次設備（負荷開關、分段器等）荷開關、分段器等）第二層：第二層：FTUFTU控制箱主要由開關操作控制電路、不間斷控制箱主要由開關操作控制電路、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分別采集相應柱上開關的運行情況，如負荷、電分別采集相應柱上開關的運行情況，如負荷、電壓、功率和開關當前位置、貯能完成情況等，并將上述壓、功率和開關當前位置、貯能完成情況等，并將上述信息由通信網(wǎng)絡發(fā)向遠方配電網(wǎng)自動化控制中心。各信息由通信網(wǎng)絡發(fā)向遠方配電網(wǎng)自動化控制中心。各FTFTU U還可

26、以接受配網(wǎng)自動化控制中心下達的命令進行相應還可以接受配網(wǎng)自動化控制中心下達的命令進行相應的遠方倒閘操作。的遠方倒閘操作。 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接口，控制主站的功能主要是提供人機接口，自動處理來自線路的自動處理來自線路的FTUFTU的數(shù)據(jù)，對故的數(shù)據(jù)，對故障點進行定位，并遙控線路開關，實現(xiàn)障點進行定位，并遙控線路開關，實現(xiàn)故障點的自動隔離及恢復供電。故障點的自動隔離及恢復供電。 FTUFTU應滿足的基本要求是：數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?；應滿足的基本要求是：數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕粫r間響應的快速性；不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先時

27、間響應的快速性；不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級和不同響應時間級和不同響應時間。 第五層：第五層：SCADASCADADMSDMS主站主站 SCADASCADADMSDMS主站與饋線自動化控制主站主站與饋線自動化控制主站相連，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)控以及更高級的配電管理功能。及更高級的配電管理功能。 2022-2-122沈陽工程學院 FTUFTU是整個饋線自動化系統(tǒng)的基礎控制單元，起到聯(lián)接開是整個饋線自動化系統(tǒng)的基礎控制單元，起到聯(lián)接開關與數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)關與數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)( (SCADA)SCADA)的橋梁作用，用于實現(xiàn)的橋梁作用，用于實現(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)控，

28、對配電負荷開關配電網(wǎng)監(jiān)控，對配電負荷開關( (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) )進行監(jiān)控的自動化設備。進行監(jiān)控的自動化設備。 FTUFTU主要由主控制器部分、開關量輸入輸出主要由主控制器部分、開關量輸入輸出( (I IO)O)部分部分、調制解調器、調制解調器( (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FTU（現(xiàn)場終端裝置）的性能要求2022-2-1第23頁沈陽工程學院 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量輸入開關量輸入/輸出（輸出（I/O）部分部分開

29、關量引入開關量引入控制開關控制開關MODEM與主站通信與主站通信FTUFTU內部結構內部結構2022-2-124沈陽工程學院 FTUFTU一般應具有下列功能：一般應具有下列功能： (1) (1)遙信功能。遙信功能。FTUFTU應能對柱上開關的當前位置、通信是應能對柱上開關的當前位置、通信是否正常、貯能完成情況等重要狀態(tài)量進行采集。若否正常、貯能完成情況等重要狀態(tài)量進行采集。若FTUFTU自自身有繼電保護功能的話，還應對保護動作情況進行遙信。身有繼電保護功能的話，還應對保護動作情況進行遙信。 (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行時最重要的遙測功能是采集正常

30、運行時和故障瞬間開關經(jīng)歷的電流，此外還可增加采集電壓、有和故障瞬間開關經(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FTU的性能要求2022-2-1第25頁沈陽工程學院 (3)(3)遙控功能。遙控功能。FTUFTU應能接受遠方命令控制柱上開關合閘應能接受遠方命令控制柱上開關合閘和跳閘。和跳閘。 (4) (4)統(tǒng)計功能。統(tǒng)計功能。FTUFTU還應能對開關遮斷故障電流的次數(shù)和還應能對開關遮斷故障電流的次數(shù)和動作時間進行統(tǒng)計。動作時間進行統(tǒng)計。 (5) (5)對時功能。對時功能。FTUFTU應能接受主系統(tǒng)的對時命令，以便和應能接受主系統(tǒng)的

31、對時命令，以便和系統(tǒng)時鐘保護一致。系統(tǒng)時鐘保護一致。 (6) (6)事件順序記錄事件順序記錄( (SOE)SOE)。記錄狀態(tài)量發(fā)生變化的時刻和記錄狀態(tài)量發(fā)生變化的時刻和先后順序。先后順序。 2022-2-1第26頁沈陽工程學院 (7) (7)事故記錄：記錄事故發(fā)生時的最大故障電流和事故事故記錄：記錄事故發(fā)生時的最大故障電流和事故前一段時間前一段時間( (一般是一般是1 1分鐘分鐘) )的平均負荷，以便分析事故，的平均負荷，以便分析事故，確立故障區(qū)段，并為恢復健全區(qū)段供電時進行負荷重新分確立故障區(qū)段，并為恢復健全區(qū)段供電時進行負荷重新分配提供依據(jù)。配提供依據(jù)。 (8) (8)定值遠方修改和召喚定

32、值。定值遠方修改和召喚定值。 (9) (9)自檢和自恢復功能。自檢和自恢復功能。FTUFTU應具有自檢測功能，并在設應具有自檢測功能，并在設備自身故障時及時告警；備自身故障時及時告警；FTUFTU應具有可靠的自恢復功能，應具有可靠的自恢復功能，一旦受干擾造成死機，應能通過監(jiān)視定時器一旦受干擾造成死機，應能通過監(jiān)視定時器( (WDT)WDT)重新復重新復位系統(tǒng)恢復正常運行。位系統(tǒng)恢復正常運行。 (10) (10)遠方控制閉鎖與手動操作功能。遠方控制閉鎖與手動操作功能。 (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?？煽康碾娫础?(14) (14)電度采集。這是一項可選功能，對于實行分片管電度采集。這是一項可選功能，對于實行分片管理的供電部門，安裝在聯(lián)絡開關處的理的供電部門，安裝在聯(lián)絡開關處的FTUFTU一般應具有雙向一般應具有雙向電度采集功能，這對于電能核算和線損估計有意義。電度采集功能，這對于電能核算和線損估計有意義。 2022-2-1第28頁沈陽工程學院 基于重合器的饋線自動化基于重合器的饋線自動化 優(yōu)點：具有無需通信網(wǎng)絡，無需遠方控制中心進行干預，優(yōu)點：具有無需通信網(wǎng)絡，無需遠方控制中心進行干預，結構簡單，有利于降低建設投資費用結構簡單，有利于降低建設投資費用

34、缺點：對開關斷開能力要求高，為找到故障點而需要多次缺點：對開關斷開能力要求高，為找到故障點而需要多次重合，對設備沖擊大，隨網(wǎng)絡運行方式的變化，需要到現(xiàn)重合，對設備沖擊大，隨網(wǎng)絡運行方式的變化，需要到現(xiàn)場修改定值，且不能對運行參數(shù)進行監(jiān)控，故障信息不能場修改定值，且不能對運行參數(shù)進行監(jiān)控，故障信息不能及時上報配調中心等。及時上報配調中心等。三、兩種饋線自動化方案比較2022-2-1第29頁沈陽工程學院 基于基于FTUFTU的饋線自動化的饋線自動化 優(yōu)點：為全面實現(xiàn)配電自動化創(chuàng)造了最為基本的條件，自動優(yōu)點：為全面實現(xiàn)配電自動化創(chuàng)造了最為基本的條件，自動化程度高?；潭雀?。 缺點：對通訊通道的依賴性

35、很強結構復雜，建設費用高。缺點：對通訊通道的依賴性很強結構復雜，建設費用高。 適用范圍：城網(wǎng)、負荷密度大的地區(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)、其它它對供電可靠性要求高的區(qū)域。對供電可靠性要求高的區(qū)域。2022-2-1第30頁沈陽工程學院 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 對于輻射狀網(wǎng)、根據(jù)饋線沿線各開關是否流過故障電流判斷故障區(qū)段。對于輻射狀

36、網(wǎng)、根據(jù)饋線沿線各開關是否流過故障電流判斷故障區(qū)段。假設饋線上出現(xiàn)單一的故障，顯然故障區(qū)段應當位于從電源側到末梢方向最后一個假設饋線上出現(xiàn)單一的故障，顯然故障區(qū)段應當位于從電源側到末梢方向最后一個經(jīng)歷了故障電流的開關和第一個未經(jīng)歷故障電流的開關之間的區(qū)段。經(jīng)歷了故障電流的開關和第一個未經(jīng)歷故障電流的開關之間的區(qū)段。 2022-2-1第31頁沈陽工程學院 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)運行的故障區(qū)段判斷一段環(huán)網(wǎng)饋線閉環(huán)運行的故障區(qū)段判斷 對于處于閉環(huán)運行的環(huán)狀網(wǎng)，則必須根據(jù)流經(jīng)饋線沿線各開關的故障功率方向才能判斷對于處于閉環(huán)運行的環(huán)狀網(wǎng)，則必須

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

38、級控制中心（中心（SCADASCADA），），由控制中心根據(jù)各開關的信息，判斷出故障點所在段之后，下發(fā)命由控制中心根據(jù)各開關的信息，判斷出故障點所在段之后，下發(fā)命令至相應的令至相應的FTUFTU，由由FTUFTU跳開故障段兩側開關、閉合出線開關和聯(lián)絡開關。跳開故障段兩側開關、閉合出線開關和聯(lián)絡開關。 2022-2-133沈陽工程學院 面保護定義：除了利用保護裝置自身采集的信息外，還要面保護定義：除了利用保護裝置自身采集的信息外，還要利用系統(tǒng)中其它信息，做出故障判斷和動作出口，以保證利用系統(tǒng)中其它信息，做出故障判斷和動作出口，以保證自身設備或局部系統(tǒng)自身設備或局部系統(tǒng) 。 基于面保護原理的短路故障處理的技術關鍵在于：所有柱基于面保護原理的短路故障處理的技術關鍵在于：所有柱上開關是根據(jù)自身和其它開關的信息獨立作出判斷和動作上開關是根據(jù)自身和其它開關的信息獨立作出判斷和動作的的 。二、采用面保護技術進行故障