饋線(xiàn)自動(dòng)化最全課件

第五章饋線(xiàn)自動(dòng)化第五章饋線(xiàn)自動(dòng)化1

一、饋線(xiàn)自動(dòng)化的作用和基本功能饋線(xiàn)自動(dòng)化的作用：正常運(yùn)行時(shí)檢測(cè)線(xiàn)路狀態(tài)，如電流、電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)及進(jìn)行相關(guān)操作；當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)確確定故障所在線(xiàn)路，跳開(kāi)故障線(xiàn)路開(kāi)關(guān)，使故障線(xiàn)路被隔離，并恢復(fù)非故障線(xiàn)路的供電；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制和降低網(wǎng)絡(luò)損耗。

第一節(jié)概述2022/12/3第2頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院一、饋線(xiàn)自動(dòng)化的作用和基本功能第一節(jié)概述22站內(nèi)饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)視，由站內(nèi)RTU來(lái)完成。饋線(xiàn)自動(dòng)化基本功能數(shù)據(jù)采集事故告警狀態(tài)監(jiān)視與故障處理控制操作無(wú)功控制對(duì)時(shí)報(bào)表狀態(tài)監(jiān)視事故處理對(duì)正常狀態(tài)和事故狀態(tài)的監(jiān)控

故障區(qū)域自動(dòng)判斷、指示與自動(dòng)隔離；故障消除后迅速恢復(fù)供電功能。對(duì)安裝在線(xiàn)路上的無(wú)功補(bǔ)償電容器組的自動(dòng)投切控制。

在電網(wǎng)正常運(yùn)行過(guò)程中投、切饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)，并能帶負(fù)荷遙控投、切饋線(xiàn)環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)和負(fù)荷開(kāi)關(guān)以及遙控調(diào)整變壓器的分接頭位置。2022/12/3第3頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院站內(nèi)饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)視，由站內(nèi)RTU來(lái)完成。饋線(xiàn)自動(dòng)31．減少停電時(shí)間，提高供電可靠性2．提高供電質(zhì)量3．節(jié)省總體投資4．減少電網(wǎng)運(yùn)行與檢修費(fèi)用

二、實(shí)現(xiàn)饋線(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)

2022/12/3第4頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院

二、實(shí)現(xiàn)饋線(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)

2022/12/2第4頁(yè)沈陽(yáng)工程4（一）

簡(jiǎn)易模式簡(jiǎn)易模式是指在配電線(xiàn)上必要的節(jié)點(diǎn)處裝設(shè)故障指示器。這是一種投資少見(jiàn)效快的簡(jiǎn)易模式。（二）

基于重合器模式基于重合器模式是以每一條饋線(xiàn)為單元，就地控制模式。在本線(xiàn)上自動(dòng)實(shí)施故障檢測(cè)、隔離及恢復(fù)供電的功能，不設(shè)專(zhuān)用通道，無(wú)需遠(yuǎn)方集控中心干預(yù)。（三）

基于遠(yuǎn)方終端FTU模式在饋線(xiàn)監(jiān)控點(diǎn)安裝桿上遠(yuǎn)方終端（FTU）。通過(guò)通道與集控中心相連，進(jìn)行雙向通訊，可以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控，在國(guó)外這是當(dāng)前最為流行的模式。

三、饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的模式

2022/12/3第5頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（一）

簡(jiǎn)易模式

三、饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的模式

2022/15這種自動(dòng)化方案是通過(guò)重合器、分段器、熔斷器等配電自動(dòng)化設(shè)備之間相互配合實(shí)現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段供電的目的的。

第二節(jié)

基于重合器的饋線(xiàn)自動(dòng)化

2022/12/3第6頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院

第二節(jié)

基于重合器的饋線(xiàn)自動(dòng)化

2026（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。是一種能夠檢測(cè)故障電流，并能在給定時(shí)間內(nèi)遮斷故障電流以及進(jìn)行給定次數(shù)重合的控制裝置。重合器具有自具功能一、重合器它自帶控制和操作電源

它的操作不受外界繼電器控制，而由微處理器控制。

2022/12/3第7頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（一）重合器的定義一、重合器它自帶控制和操作電源它的操作7（1）按相別分：自動(dòng)重合器有單相、三相式。（2）按安裝方式分：可分為桿上、地面上、水下或地下，可實(shí)現(xiàn)串聯(lián)分閘、并聯(lián)分閘等多功能自動(dòng)分閘。（3）按滅弧介質(zhì)分：可分為油重合器、真空重合器和六氟化硫重合器。（4）按控制方式分：可分為液壓重合器和電子重合器兩類(lèi)（二）自動(dòng)重合器的分類(lèi)及特點(diǎn)2022/12/3第8頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（1）按相別分：自動(dòng)重合器有單相、三相式。（二）自動(dòng)重合器的81．自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)（1）額定電流:表征設(shè)備長(zhǎng)期承載電流的能力，以有效值表示。設(shè)備的額定電流必須等于或大于線(xiàn)路最大預(yù)期負(fù)荷電流。（2）額定電壓：即開(kāi)關(guān)設(shè)備的標(biāo)稱(chēng)電壓。按IEC標(biāo)準(zhǔn)要求修訂的新標(biāo)準(zhǔn)中，開(kāi)關(guān)設(shè)備的額定電壓已改為最高電壓，即開(kāi)關(guān)設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于系統(tǒng)電壓。（3）最小脫扣電流：重合器的最小脫扣電流選擇應(yīng)使得當(dāng)被保護(hù)線(xiàn)路出現(xiàn)最小的故障電流時(shí)應(yīng)能檢測(cè)到且及時(shí)切斷，不要誤動(dòng)作又有相應(yīng)的靈敏度。（4）重合器的時(shí)間—電流（t-I）特性（三）

自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)及選用原則2022/12/3第9頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院1．自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)（三）

自動(dòng)重合器的主要技術(shù)9快速動(dòng)作曲線(xiàn)慢速動(dòng)作曲線(xiàn)2022/12/310沈陽(yáng)工程學(xué)院快速動(dòng)作曲線(xiàn)慢速動(dòng)作曲線(xiàn)2022/12/210沈陽(yáng)工程學(xué)院102．重合器的選用原則（1）重合器的額定電壓必須大于或等于系統(tǒng)電壓。（2）重合器的遮斷電流必須大于或等于重合地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大故障電流。（3）重合器的長(zhǎng)期工作的額定電流，必須大于或等于線(xiàn)路的負(fù)荷電流。（4）重合器應(yīng)能夠檢測(cè)到和遮斷它所承擔(dān)的保護(hù)區(qū)末端發(fā)生短路時(shí)可能出現(xiàn)的最小故障電流。（5）重合器與其它保護(hù)裝置配合時(shí)，通過(guò)時(shí)延和操作程序的選擇，應(yīng)保證有選擇地切除故障，將系統(tǒng)中瞬時(shí)遮斷和長(zhǎng)期中止供電的范圍盡量縮小，并且與其后續(xù)線(xiàn)路的保護(hù)設(shè)備相配合。

2022/12/3第11頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院2．重合器的選用原則

2022/12/2第11頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)11（一）分段器的概念及作用線(xiàn)路自動(dòng)分段器(Automaticlinesectionalizer)簡(jiǎn)稱(chēng)分段器，是一種與電源側(cè)前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備相配合，在無(wú)電壓或無(wú)電流的情況下自動(dòng)分閘的開(kāi)關(guān)設(shè)備。作用：它廣泛地應(yīng)用在配電網(wǎng)線(xiàn)路的分支線(xiàn)或區(qū)段線(xiàn)路上，用來(lái)隔離永久性故障。二、分段器2022/12/3第12頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（一）分段器的概念及作用二、分段器2022/12/2第12頁(yè)12分段器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型結(jié)構(gòu)類(lèi)型按介質(zhì)區(qū)分

六氟化硫分段器

按控制功能分真空分段器

油分段器

電子控制分段器

空氣分段器

液壓控制分段器

按識(shí)別故障原理分過(guò)流脈沖記數(shù)型電壓|時(shí)間型

2022/12/3第13頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院分段器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型結(jié)構(gòu)類(lèi)型按介質(zhì)區(qū)分六按控制功能分真油電空13（1）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。（2）分段器必須串聯(lián)使用在自動(dòng)重合器的負(fù)荷側(cè)，其額定長(zhǎng)期工作電流應(yīng)等于或大于預(yù)期的負(fù)荷電流；額定瞬時(shí)電流必須等于或大于可能出現(xiàn)的最大故障電流。（3）分段器的熱穩(wěn)定電流必須等于或大于使用場(chǎng)合的最大短路電流，其動(dòng)、熱穩(wěn)定時(shí)間必須大于上級(jí)保護(hù)的開(kāi)斷時(shí)間。（4）分段器的最小動(dòng)作電流應(yīng)該為電源側(cè)保護(hù)裝置最小跳閘電流的80％（二）分段器的選用原則2022/12/3第14頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（1）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。（二14過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器通常與前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備（重合器或斷路器）配合使用，它不能開(kāi)斷短路故障電流，但具有“記憶”前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備開(kāi)斷故障電流動(dòng)作次數(shù)的能力。在預(yù)定的記錄次數(shù)后，當(dāng)前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備將線(xiàn)路從電網(wǎng)短時(shí)切除的無(wú)電流間隙內(nèi)分段器才分閘，隔離故障線(xiàn)路段，使前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備如重合器或斷路器可重合到無(wú)故障線(xiàn)路，恢復(fù)線(xiàn)路運(yùn)行。如果故障是瞬時(shí)的或未達(dá)預(yù)定記憶次數(shù)，分段器在一定的復(fù)位時(shí)間之后會(huì)“忘記”其所作的記憶而恢復(fù)到預(yù)先整定的初始狀態(tài)，為新的故障發(fā)生準(zhǔn)備另一次循環(huán)操作。（三）過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器2022/12/3第15頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器通常與前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備（重合器或斷路器）配合15

圖5-2過(guò)流脈沖記數(shù)型分段器工作示例

2022/12/316沈陽(yáng)工程學(xué)院圖5-2過(guò)流脈沖記數(shù)型分段器工作示例2022/12/216電壓一時(shí)間型分段器是憑借加壓、失壓的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)控制其動(dòng)作的，失壓后分閘，加壓后合閘或閉鎖。電壓一時(shí)間型分段器既可用于輻射狀網(wǎng)和樹(shù)狀網(wǎng)，又可用于環(huán)狀網(wǎng)。三個(gè)重要參數(shù)：（1）x時(shí)限：為延時(shí)合閘時(shí)限，即指從分段器電源側(cè)加電壓至該分段合閘的時(shí)間。（2）y時(shí)限：又稱(chēng)為故障檢測(cè)時(shí)間或延時(shí)分閘時(shí)限，其含義是：若分段器合閘后在未超過(guò)y時(shí)限的時(shí)間內(nèi)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(shí)也不再自動(dòng)重合。（3）z時(shí)限：閉鎖合閘時(shí)限。為分段器從失壓到自動(dòng)跳閘之間的短暫延時(shí)。若設(shè)重合器或斷路器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為t，為使分段器可靠工作，對(duì)于x，y，z時(shí)限的整定必須滿(mǎn)足如下關(guān)系：（t+z）<y<x。

（四）電壓一時(shí)間型(重合式)分段器2022/12/3第17頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院電壓一時(shí)間型分段器是憑借加壓、失壓的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)控制其動(dòng)作的，17應(yīng)用于放射式供電網(wǎng)的重合式分?jǐn)嗥鲃?dòng)作過(guò)程(1)設(shè)故障發(fā)生在第五區(qū)段，這時(shí)，位于變電所的斷路器或重合器在保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t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。

(2)斷路器(或重合器)在一定的時(shí)間間隔(如0．5s)后第一次重合，而各個(gè)重合式分段器Q01～Q04，按預(yù)先設(shè)定的合閘順延時(shí)差(x時(shí)限)依次合閘送電。如圖上所標(biāo)明的Q01在lOs后，Q02在10+10=20s后，QO3在10+10+10=30s后，Q04在10+30=40s后依次關(guān)合，向其后的線(xiàn)路段送電。(3)若第五區(qū)段故障依然存在，則因Q04關(guān)合在故障線(xiàn)路上而使斷路器(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，不過(guò)這時(shí)因?yàn)镼04的控制器在檢測(cè)時(shí)限(y時(shí)限)內(nèi)檢測(cè)到又失去電壓，因而將Q04閉鎖在分閘狀態(tài)，待下次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重合。(4)斷路器(或重合器)第二次重合后，Q01、Q02、Q03按設(shè)定的時(shí)間差又依次相繼合閘，直到第四區(qū)段供電正常。Q04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(shí)，設(shè)置在變電所的故障區(qū)段指示器與斷路器聯(lián)動(dòng)，按時(shí)間的長(zhǎng)短顯示出故障在第五區(qū)段。2022/12/318沈陽(yáng)工程學(xué)院應(yīng)用于放射式供電網(wǎng)的重合式分?jǐn)嗥鲃?dòng)作過(guò)程(1)設(shè)故障發(fā)生在第18各開(kāi)關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)序圖

2022/12/3第19頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院各開(kāi)關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)序圖2022/12/2第19頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)19短路故障指示器是利用電磁原理，依靠指示牌轉(zhuǎn)動(dòng)位置的變化、顏色的變化或燈光的閃動(dòng)來(lái)指示故障的發(fā)生，這些指示器當(dāng)指示后，可以依靠人工手動(dòng)復(fù)歸或經(jīng)過(guò)延時(shí)后自動(dòng)復(fù)歸，有些是利用線(xiàn)路恢復(fù)正常后通過(guò)負(fù)荷電流來(lái)自動(dòng)復(fù)歸。三、故障指示器2022/12/3第20頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院三、故障指示器2022/12/2第20頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院20若設(shè)重合器或斷路器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為t，為使分段器可靠工作，對(duì)于x，y，z時(shí)限的整定必須滿(mǎn)足如下關(guān)系：（t+z）<y<x。當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，各開(kāi)關(guān)的信息由各自的FTU經(jīng)配電系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到上級(jí)控制中心（SCADA），由控制中心根據(jù)各開(kāi)關(guān)的信息，判斷出故障點(diǎn)所在段之后，下發(fā)命令至相應(yīng)的FTU，由FTU跳開(kāi)故障段兩側(cè)開(kāi)關(guān)、閉合出線(xiàn)開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。二、對(duì)FTU（現(xiàn)場(chǎng)終端裝置）的性能要求如果故障是瞬時(shí)的或未達(dá)預(yù)定記憶次數(shù)，分段器在一定的復(fù)位時(shí)間之后會(huì)“忘記”其所作的記憶而恢復(fù)到預(yù)先整定的初始狀態(tài)，為新的故障發(fā)生準(zhǔn)備另一次循環(huán)操作。第五層：SCADA／DMS主站1．自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)第四節(jié)基于FTU模式下的故障區(qū)段的判斷和隔離在預(yù)定的記錄次數(shù)后，當(dāng)前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備將線(xiàn)路從電網(wǎng)短時(shí)切除的無(wú)電流間隙內(nèi)分段器才分閘，隔離故障線(xiàn)路段，使前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備如重合器或斷路器可重合到無(wú)故障線(xiàn)路，恢復(fù)線(xiàn)路運(yùn)行。1．減少停電時(shí)間，提高供電可靠性（5）重合器與其它保護(hù)裝置配合時(shí)，通過(guò)時(shí)延和操作程序的選擇，應(yīng)保證有選擇地切除故障，將系統(tǒng)中瞬時(shí)遮斷和長(zhǎng)期中止供電的范圍盡量縮小，并且與其后續(xù)線(xiàn)路的保護(hù)設(shè)備相配合。故障區(qū)域自動(dòng)判斷、指示與自動(dòng)隔離；簡(jiǎn)易模式是指在配電線(xiàn)上必要的節(jié)點(diǎn)處裝設(shè)故障指示器。（二）分段器的選用原則三、饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的模式（2）重合器的遮斷電流必須大于或等于重合地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大故障電流。第一步為初選，采用相對(duì)值原理(在現(xiàn)行運(yùn)行方式下，取采樣值前三個(gè)中最大的)。（4）重合器的時(shí)間—電流（t-I）特性FA控制主站的功能主要是提供人機(jī)接口，自動(dòng)處理來(lái)自線(xiàn)路的FTU的數(shù)據(jù)，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，并遙控線(xiàn)路開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電。一、概述基于FTU的饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng):

是通過(guò)在變電所出口斷路器及戶(hù)外饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)處安裝柱上FTU．以及在配電變壓器處安裝TTU，并建設(shè)可靠的通信網(wǎng)絡(luò)將它們和配電網(wǎng)控制中心的SCADA系統(tǒng)連接．再配合相關(guān)的處理軟件所構(gòu)成的高性能系統(tǒng)。

作用：該系統(tǒng)在正常情況下，遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和饋線(xiàn)電流、電壓情況，并實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)方合閘和分閘操作以?xún)?yōu)化配網(wǎng)的運(yùn)行方式，從而達(dá)到充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備容量和降低線(xiàn)損的目的；在故障時(shí)獲取故障信息，并自動(dòng)判別和隔離饋線(xiàn)故障區(qū)段以及恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域的供電，從而達(dá)到減小停電面積和縮短停電時(shí)間的目的。第三節(jié)基于FTU的饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)2022/12/3第21頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院若設(shè)重合器或斷路器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為t，為使分段器可靠工作，對(duì)21典型基于FTU的饋線(xiàn)自動(dòng)化的組成

配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)SCADAFA控制主站配電自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)FTUFTU斷路器聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)分段開(kāi)關(guān)控制線(xiàn)通信線(xiàn)第一層：一次設(shè)備（負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分段器等）第二層：FTU控制箱主要由開(kāi)關(guān)操作控制電路、不間斷供電電源、控制箱體等部件組成。各FTU分別采集相應(yīng)柱上開(kāi)關(guān)的運(yùn)行情況，如負(fù)荷、電壓、功率和開(kāi)關(guān)當(dāng)前位置、貯能完成情況等，并將上述信息由通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)向遠(yuǎn)方配電網(wǎng)自動(dòng)化控制中心。各FTU還可以接受配網(wǎng)自動(dòng)化控制中心下達(dá)的命令進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)方倒閘操作。

第三層：通信子系統(tǒng)第四層：FA控制主站FA控制主站的功能主要是提供人機(jī)接口，自動(dòng)處理來(lái)自線(xiàn)路的FTU的數(shù)據(jù)，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，并遙控線(xiàn)路開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電。

FTU應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求是：①數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?；②時(shí)間響應(yīng)的快速性；③不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)和不同響應(yīng)時(shí)間。

第五層：SCADA／DMS主站

SCADA／DMS主站與饋線(xiàn)自動(dòng)化控制主站相連，可完成配電線(xiàn)路的SCADA監(jiān)控以及更高級(jí)的配電管理功能。

2022/12/322沈陽(yáng)工程學(xué)院典型基于FTU的饋線(xiàn)自動(dòng)化的組成配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)配電自動(dòng)22FTU是整個(gè)饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制單元，起到聯(lián)接開(kāi)關(guān)與數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)(SCADA)的橋梁作用，用于實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)控，對(duì)配電負(fù)荷開(kāi)關(guān)(架空線(xiàn))或環(huán)網(wǎng)柜(地下電纜)進(jìn)行監(jiān)控的自動(dòng)化設(shè)備。

FTU主要由主控制器部分、開(kāi)關(guān)量輸入／輸出(I／O)部分、調(diào)制解調(diào)器(MODEM)、電壓電流形成等四部分組成。二、對(duì)FTU（現(xiàn)場(chǎng)終端裝置）的性能要求2022/12/3第23頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院FTU是整個(gè)饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制單元，起到聯(lián)接開(kāi)關(guān)與數(shù)據(jù)23電壓、電流形成部分來(lái)自線(xiàn)路的電壓、電流主控制器部分開(kāi)關(guān)量輸入/輸出（I/O）部分開(kāi)關(guān)量引入控制開(kāi)關(guān)MODEM與主站通信FTU內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022/12/324沈陽(yáng)工程學(xué)院電壓、電流形成部分來(lái)自線(xiàn)路的電壓、電流主控制器部分開(kāi)關(guān)量輸入24FTU一般應(yīng)具有下列功能：(1)遙信功能。FTU應(yīng)能對(duì)柱上開(kāi)關(guān)的當(dāng)前位置、通信是否正常、貯能完成情況等重要狀態(tài)量進(jìn)行采集。若FTU自身有繼電保護(hù)功能的話(huà)，還應(yīng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行遙信。(2)遙測(cè)功能。FTU最重要的遙測(cè)功能是采集正常運(yùn)行時(shí)和故障瞬間開(kāi)關(guān)經(jīng)歷的電流，此外還可增加采集電壓、有功功率及無(wú)功功率等模擬量的功能。

二、對(duì)FTU的性能要求2022/12/3第25頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院FTU一般應(yīng)具有下列功能：二、對(duì)FTU的性能要求2022/125

(3)遙控功能。FTU應(yīng)能接受遠(yuǎn)方命令控制柱上開(kāi)關(guān)合閘和跳閘。(4)統(tǒng)計(jì)功能。FTU還應(yīng)能對(duì)開(kāi)關(guān)遮斷故障電流的次數(shù)和動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。(5)對(duì)時(shí)功能。FTU應(yīng)能接受主系統(tǒng)的對(duì)時(shí)命令，以便和系統(tǒng)時(shí)鐘保護(hù)一致。(6)事件順序記錄(SOE)。記錄狀態(tài)量發(fā)生變化的時(shí)刻和先后順序。2022/12/3第26頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院2022/12/2第26頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院26(7)事故記錄：記錄事故發(fā)生時(shí)的最大故障電流和事故前一段時(shí)間(一般是1分鐘)的平均負(fù)荷，以便分析事故，確立故障區(qū)段，并為恢復(fù)健全區(qū)段供電時(shí)進(jìn)行負(fù)荷重新分配提供依據(jù)。(8)定值遠(yuǎn)方修改和召喚定值。。(9)自檢和自恢復(fù)功能。FTU應(yīng)具有自檢測(cè)功能，并在設(shè)備自身故障時(shí)及時(shí)告警；FTU應(yīng)具有可靠的自恢復(fù)功能，一旦受干擾造成死機(jī)，應(yīng)能通過(guò)監(jiān)視定時(shí)器(WDT)重新復(fù)位系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。(10)遠(yuǎn)方控制閉鎖與手動(dòng)操作功能。(11)抗惡劣環(huán)境

2022/12/3第27頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院(7)事故記錄：記錄事故發(fā)生時(shí)的最大故障電流和事故前一段27(12)具有良好的維修性。(13)可靠的電源。(14)電度采集。這是一項(xiàng)可選功能，對(duì)于實(shí)行分片管理的供電部門(mén)，安裝在聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處的FTU一般應(yīng)具有雙向電度采集功能，這對(duì)于電能核算和線(xiàn)損估計(jì)有意義。

2022/12/3第28頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院(12)具有良好的維修性。2022/12/2第28頁(yè)沈28基于重合器的饋線(xiàn)自動(dòng)化

優(yōu)點(diǎn)：具有無(wú)需通信網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需遠(yuǎn)方控制中心進(jìn)行干預(yù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于降低建設(shè)投資費(fèi)用缺點(diǎn)：對(duì)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)能力要求高，為找到故障點(diǎn)而需要多次重合，對(duì)設(shè)備沖擊大，隨網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式的變化，需要到現(xiàn)場(chǎng)修改定值，且不能對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，故障信息不能及時(shí)上報(bào)配調(diào)中心等。三、兩種饋線(xiàn)自動(dòng)化方案比較2022/12/3第29頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院基于重合器的饋線(xiàn)自動(dòng)化三、兩種饋線(xiàn)自動(dòng)化方案比較2022/29(3)若第五區(qū)段故障依然存在，則因Q04關(guān)合在故障線(xiàn)路上而使斷路器(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，不過(guò)這時(shí)因?yàn)镼04的控制器在檢測(cè)時(shí)限(y時(shí)限)內(nèi)檢測(cè)到又失去電壓，因而將Q04閉鎖在分閘狀態(tài)，待下次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重合。在預(yù)定的記錄次數(shù)后，當(dāng)前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備將線(xiàn)路從電網(wǎng)短時(shí)切除的無(wú)電流間隙內(nèi)分段器才分閘，隔離故障線(xiàn)路段，使前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備如重合器或斷路器可重合到無(wú)故障線(xiàn)路，恢復(fù)線(xiàn)路運(yùn)行。在本線(xiàn)上自動(dòng)實(shí)施故障檢測(cè)、隔離及恢復(fù)供電的功能，不設(shè)專(zhuān)用通道，無(wú)需遠(yuǎn)方集控中心干預(yù)。（2）保護(hù)裝置都應(yīng)有CPU在故障時(shí)獲取故障信息，并自動(dòng)判別和隔離饋線(xiàn)故障區(qū)段以及恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域的供電，從而達(dá)到減小停電面積和縮短停電時(shí)間的目的。簡(jiǎn)易模式是指在配電線(xiàn)上必要的節(jié)點(diǎn)處裝設(shè)故障指示器。作用：它廣泛地應(yīng)用在配電網(wǎng)線(xiàn)路的分支線(xiàn)或區(qū)段線(xiàn)路上，用來(lái)隔離永久性故障。圖5-10故障區(qū)段自動(dòng)識(shí)別及隔離的面保護(hù)原理圖5-2過(guò)流脈沖記數(shù)型分段器工作示例FTU應(yīng)能對(duì)柱上開(kāi)關(guān)的當(dāng)前位置、通信是否正常、貯能完成情況等重要狀態(tài)量進(jìn)行采集?；贔TU的饋線(xiàn)自動(dòng)化優(yōu)點(diǎn)：為全面實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化創(chuàng)造了最為基本的條件，自動(dòng)化程度高。缺點(diǎn)：對(duì)通訊通道的依賴(lài)性很強(qiáng)．結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)費(fèi)用高。適用范圍：城網(wǎng)、負(fù)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)、其它對(duì)供電可靠性要求高的區(qū)域。2022/12/3第30頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院(3)若第五區(qū)段故障依然存在，則因Q04關(guān)合在故障線(xiàn)路上而使30第四節(jié)基于FTU模式下的故障區(qū)段的判斷和隔離過(guò)電流無(wú)過(guò)電流過(guò)電流過(guò)電流過(guò)電流供電方向圖5—7一段輻射狀網(wǎng)饋線(xiàn)的故障區(qū)段判斷

對(duì)于輻射狀網(wǎng)、根據(jù)饋線(xiàn)沿線(xiàn)各開(kāi)關(guān)是否流過(guò)故障電流判斷故障區(qū)段。假設(shè)饋線(xiàn)上出現(xiàn)單一的故障，顯然故障區(qū)段應(yīng)當(dāng)位于從電源側(cè)到末梢方向最后一個(gè)經(jīng)歷了故障電流的開(kāi)關(guān)和第一個(gè)未經(jīng)歷故障電流的開(kāi)關(guān)之間的區(qū)段。

2022/12/3第31頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院第四節(jié)基于FTU模式下的故障區(qū)段的判斷和隔離過(guò)電流無(wú)過(guò)電流31故障功率方向故障功率方向圖5—8一段環(huán)網(wǎng)饋線(xiàn)閉環(huán)運(yùn)行的故障區(qū)段判斷

對(duì)于處于閉環(huán)運(yùn)行的環(huán)狀網(wǎng)，則必須根據(jù)流經(jīng)饋線(xiàn)沿線(xiàn)各開(kāi)關(guān)的故障功率方向才能判斷出故障區(qū)段，此時(shí)必須同時(shí)采集電流和電壓信號(hào)。當(dāng)分段開(kāi)關(guān)流經(jīng)超過(guò)其整定值的故障電流時(shí)，表明有故障發(fā)生。當(dāng)與該區(qū)段相連的各開(kāi)關(guān)的故障功率方向均指向該區(qū)段時(shí)，判斷此段為故障區(qū)段2022/12/3第32頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院故障功率方向故障功率方向圖5—8一段環(huán)網(wǎng)饋線(xiàn)閉環(huán)運(yùn)行的故32當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，各開(kāi)關(guān)的信息由各自的FTU經(jīng)配電系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到上級(jí)控制中心（SCADA），由控制中心根據(jù)各開(kāi)關(guān)的信息，判斷出故障點(diǎn)所在段之后，下發(fā)命令至相應(yīng)的FTU，由FTU跳開(kāi)故障段兩側(cè)開(kāi)關(guān)、閉合出線(xiàn)開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。

2022/12/333沈陽(yáng)工程學(xué)院當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，各開(kāi)關(guān)的信息由各自的FTU經(jīng)配電系統(tǒng)通訊網(wǎng)33面保護(hù)定義：除了利用保護(hù)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(dòng)作出口，以保證自身設(shè)備或局部系統(tǒng)?；诿姹Ｗo(hù)原理的短路故障處理的技術(shù)關(guān)鍵在于：所有柱上開(kāi)關(guān)是根據(jù)自身和其它開(kāi)關(guān)的信息獨(dú)立作出判斷和動(dòng)作的。二、采用面保護(hù)技術(shù)進(jìn)行故障處理2022/12/3第34頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院面保護(hù)定義：除了利用保護(hù)裝置自身采集的信息外，還要利用系統(tǒng)中34（1）必須有可靠的通信系統(tǒng)（2）保護(hù)裝置都應(yīng)有CPU

（3）必須具有并行處理能力。（4）自身必須有對(duì)故障的處理和判斷程序即保護(hù)程序，而不是靠上級(jí)配調(diào)來(lái)判斷。

（一）實(shí)現(xiàn)面保護(hù)技術(shù)必須具備的必要條件2022/12/3第35頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（1）必須有可靠的通信系統(tǒng)（一）實(shí)現(xiàn)面保護(hù)技術(shù)必須具備的必要35（二）面保護(hù)基本原理圖5-10故障區(qū)段自動(dòng)識(shí)別及隔離的面保護(hù)原理

根據(jù)保護(hù)自身檢測(cè)到的狀態(tài)和相鄰保護(hù)傳來(lái)得信息組成異或關(guān)系，當(dāng)本身狀態(tài)與相鄰保護(hù)傳來(lái)的信息相同時(shí)（同時(shí)過(guò)流或同時(shí)不過(guò)流），則說(shuō)明故障不在本區(qū)段，開(kāi)關(guān)不動(dòng)。當(dāng)本身狀態(tài)與相鄰保護(hù)傳來(lái)的信息相異時(shí)，可以判斷故障就在兩個(gè)相異開(kāi)關(guān)之間的區(qū)段。也可以利用測(cè)量流過(guò)各保護(hù)的電流的大小，及相位關(guān)系原理來(lái)判斷故障區(qū)間。

2022/12/3第36頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（二）面保護(hù)基本原理圖5-10故障區(qū)段自動(dòng)識(shí)別及隔離的面保36三、配電網(wǎng)故障判別中存在的問(wèn)題非故障線(xiàn)路的零序電流數(shù)值等于本身對(duì)地的電容電流，由母線(xiàn)流向線(xiàn)路，即超前零序電壓90o；故障線(xiàn)路的零序電流數(shù)值等于所有非故障線(xiàn)路的零序電流之和圖5—11中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地在小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，對(duì)接地故障的判別分兩步進(jìn)行。第一步為初選，采用相對(duì)值原理(在現(xiàn)行運(yùn)行方式下，取采樣值前三個(gè)中最大的)。第二步，在前三個(gè)信號(hào)里，采用相對(duì)相位概念，即用電流之間的方向或電流和電壓之間的超前與滯后關(guān)系，進(jìn)一步確定是前三個(gè)中哪一個(gè)故障還是母線(xiàn)故障。2022/12/3第37頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院三、配電網(wǎng)故障判別中存在的問(wèn)題非故障線(xiàn)路的零序電流數(shù)值等于本37饋線(xiàn)自動(dòng)化最全課件38第五章饋線(xiàn)自動(dòng)化第五章饋線(xiàn)自動(dòng)化39

一、饋線(xiàn)自動(dòng)化的作用和基本功能饋線(xiàn)自動(dòng)化的作用：正常運(yùn)行時(shí)檢測(cè)線(xiàn)路狀態(tài)，如電流、電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)及進(jìn)行相關(guān)操作；當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)確確定故障所在線(xiàn)路，跳開(kāi)故障線(xiàn)路開(kāi)關(guān)，使故障線(xiàn)路被隔離，并恢復(fù)非故障線(xiàn)路的供電；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制和降低網(wǎng)絡(luò)損耗。

第一節(jié)概述2022/12/3第40頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院一、饋線(xiàn)自動(dòng)化的作用和基本功能第一節(jié)概述240站內(nèi)饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)視，由站內(nèi)RTU來(lái)完成。饋線(xiàn)自動(dòng)化基本功能數(shù)據(jù)采集事故告警狀態(tài)監(jiān)視與故障處理控制操作無(wú)功控制對(duì)時(shí)報(bào)表狀態(tài)監(jiān)視事故處理對(duì)正常狀態(tài)和事故狀態(tài)的監(jiān)控

故障區(qū)域自動(dòng)判斷、指示與自動(dòng)隔離；故障消除后迅速恢復(fù)供電功能。對(duì)安裝在線(xiàn)路上的無(wú)功補(bǔ)償電容器組的自動(dòng)投切控制。

在電網(wǎng)正常運(yùn)行過(guò)程中投、切饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)，并能帶負(fù)荷遙控投、切饋線(xiàn)環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)和負(fù)荷開(kāi)關(guān)以及遙控調(diào)整變壓器的分接頭位置。2022/12/3第41頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院站內(nèi)饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)視，由站內(nèi)RTU來(lái)完成。饋線(xiàn)自動(dòng)411．減少停電時(shí)間，提高供電可靠性2．提高供電質(zhì)量3．節(jié)省總體投資4．減少電網(wǎng)運(yùn)行與檢修費(fèi)用

二、實(shí)現(xiàn)饋線(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)

2022/12/3第42頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院

二、實(shí)現(xiàn)饋線(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)

2022/12/2第4頁(yè)沈陽(yáng)工程42（一）

簡(jiǎn)易模式簡(jiǎn)易模式是指在配電線(xiàn)上必要的節(jié)點(diǎn)處裝設(shè)故障指示器。這是一種投資少見(jiàn)效快的簡(jiǎn)易模式。（二）

基于重合器模式基于重合器模式是以每一條饋線(xiàn)為單元，就地控制模式。在本線(xiàn)上自動(dòng)實(shí)施故障檢測(cè)、隔離及恢復(fù)供電的功能，不設(shè)專(zhuān)用通道，無(wú)需遠(yuǎn)方集控中心干預(yù)。（三）

基于遠(yuǎn)方終端FTU模式在饋線(xiàn)監(jiān)控點(diǎn)安裝桿上遠(yuǎn)方終端（FTU）。通過(guò)通道與集控中心相連，進(jìn)行雙向通訊，可以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控，在國(guó)外這是當(dāng)前最為流行的模式。

三、饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的模式

2022/12/3第43頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（一）

簡(jiǎn)易模式

三、饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的模式

2022/143這種自動(dòng)化方案是通過(guò)重合器、分段器、熔斷器等配電自動(dòng)化設(shè)備之間相互配合實(shí)現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段供電的目的的。

第二節(jié)

基于重合器的饋線(xiàn)自動(dòng)化

2022/12/3第44頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院

第二節(jié)

基于重合器的饋線(xiàn)自動(dòng)化

20244（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。是一種能夠檢測(cè)故障電流，并能在給定時(shí)間內(nèi)遮斷故障電流以及進(jìn)行給定次數(shù)重合的控制裝置。重合器具有自具功能一、重合器它自帶控制和操作電源

它的操作不受外界繼電器控制，而由微處理器控制。

2022/12/3第45頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（一）重合器的定義一、重合器它自帶控制和操作電源它的操作45（1）按相別分：自動(dòng)重合器有單相、三相式。（2）按安裝方式分：可分為桿上、地面上、水下或地下，可實(shí)現(xiàn)串聯(lián)分閘、并聯(lián)分閘等多功能自動(dòng)分閘。（3）按滅弧介質(zhì)分：可分為油重合器、真空重合器和六氟化硫重合器。（4）按控制方式分：可分為液壓重合器和電子重合器兩類(lèi)（二）自動(dòng)重合器的分類(lèi)及特點(diǎn)2022/12/3第46頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（1）按相別分：自動(dòng)重合器有單相、三相式。（二）自動(dòng)重合器的461．自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)（1）額定電流:表征設(shè)備長(zhǎng)期承載電流的能力，以有效值表示。設(shè)備的額定電流必須等于或大于線(xiàn)路最大預(yù)期負(fù)荷電流。（2）額定電壓：即開(kāi)關(guān)設(shè)備的標(biāo)稱(chēng)電壓。按IEC標(biāo)準(zhǔn)要求修訂的新標(biāo)準(zhǔn)中，開(kāi)關(guān)設(shè)備的額定電壓已改為最高電壓，即開(kāi)關(guān)設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于系統(tǒng)電壓。（3）最小脫扣電流：重合器的最小脫扣電流選擇應(yīng)使得當(dāng)被保護(hù)線(xiàn)路出現(xiàn)最小的故障電流時(shí)應(yīng)能檢測(cè)到且及時(shí)切斷，不要誤動(dòng)作又有相應(yīng)的靈敏度。（4）重合器的時(shí)間—電流（t-I）特性（三）

自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)及選用原則2022/12/3第47頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院1．自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)（三）

自動(dòng)重合器的主要技術(shù)47快速動(dòng)作曲線(xiàn)慢速動(dòng)作曲線(xiàn)2022/12/348沈陽(yáng)工程學(xué)院快速動(dòng)作曲線(xiàn)慢速動(dòng)作曲線(xiàn)2022/12/210沈陽(yáng)工程學(xué)院482．重合器的選用原則（1）重合器的額定電壓必須大于或等于系統(tǒng)電壓。（2）重合器的遮斷電流必須大于或等于重合地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大故障電流。（3）重合器的長(zhǎng)期工作的額定電流，必須大于或等于線(xiàn)路的負(fù)荷電流。（4）重合器應(yīng)能夠檢測(cè)到和遮斷它所承擔(dān)的保護(hù)區(qū)末端發(fā)生短路時(shí)可能出現(xiàn)的最小故障電流。（5）重合器與其它保護(hù)裝置配合時(shí)，通過(guò)時(shí)延和操作程序的選擇，應(yīng)保證有選擇地切除故障，將系統(tǒng)中瞬時(shí)遮斷和長(zhǎng)期中止供電的范圍盡量縮小，并且與其后續(xù)線(xiàn)路的保護(hù)設(shè)備相配合。

2022/12/3第49頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院2．重合器的選用原則

2022/12/2第11頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)49（一）分段器的概念及作用線(xiàn)路自動(dòng)分段器(Automaticlinesectionalizer)簡(jiǎn)稱(chēng)分段器，是一種與電源側(cè)前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備相配合，在無(wú)電壓或無(wú)電流的情況下自動(dòng)分閘的開(kāi)關(guān)設(shè)備。作用：它廣泛地應(yīng)用在配電網(wǎng)線(xiàn)路的分支線(xiàn)或區(qū)段線(xiàn)路上，用來(lái)隔離永久性故障。二、分段器2022/12/3第50頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（一）分段器的概念及作用二、分段器2022/12/2第12頁(yè)50分段器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型結(jié)構(gòu)類(lèi)型按介質(zhì)區(qū)分

六氟化硫分段器

按控制功能分真空分段器

油分段器

電子控制分段器

空氣分段器

液壓控制分段器

按識(shí)別故障原理分過(guò)流脈沖記數(shù)型電壓|時(shí)間型

2022/12/3第51頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院分段器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型結(jié)構(gòu)類(lèi)型按介質(zhì)區(qū)分六按控制功能分真油電空51（1）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。（2）分段器必須串聯(lián)使用在自動(dòng)重合器的負(fù)荷側(cè)，其額定長(zhǎng)期工作電流應(yīng)等于或大于預(yù)期的負(fù)荷電流；額定瞬時(shí)電流必須等于或大于可能出現(xiàn)的最大故障電流。（3）分段器的熱穩(wěn)定電流必須等于或大于使用場(chǎng)合的最大短路電流，其動(dòng)、熱穩(wěn)定時(shí)間必須大于上級(jí)保護(hù)的開(kāi)斷時(shí)間。（4）分段器的最小動(dòng)作電流應(yīng)該為電源側(cè)保護(hù)裝置最小跳閘電流的80％（二）分段器的選用原則2022/12/3第52頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院（1）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。（二52過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器通常與前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備（重合器或斷路器）配合使用，它不能開(kāi)斷短路故障電流，但具有“記憶”前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備開(kāi)斷故障電流動(dòng)作次數(shù)的能力。在預(yù)定的記錄次數(shù)后，當(dāng)前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備將線(xiàn)路從電網(wǎng)短時(shí)切除的無(wú)電流間隙內(nèi)分段器才分閘，隔離故障線(xiàn)路段，使前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備如重合器或斷路器可重合到無(wú)故障線(xiàn)路，恢復(fù)線(xiàn)路運(yùn)行。如果故障是瞬時(shí)的或未達(dá)預(yù)定記憶次數(shù)，分段器在一定的復(fù)位時(shí)間之后會(huì)“忘記”其所作的記憶而恢復(fù)到預(yù)先整定的初始狀態(tài)，為新的故障發(fā)生準(zhǔn)備另一次循環(huán)操作。（三）過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器2022/12/3第53頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器通常與前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備（重合器或斷路器）配合53

圖5-2過(guò)流脈沖記數(shù)型分段器工作示例

2022/12/354沈陽(yáng)工程學(xué)院圖5-2過(guò)流脈沖記數(shù)型分段器工作示例2022/12/254電壓一時(shí)間型分段器是憑借加壓、失壓的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)控制其動(dòng)作的，失壓后分閘，加壓后合閘或閉鎖。電壓一時(shí)間型分段器既可用于輻射狀網(wǎng)和樹(shù)狀網(wǎng)，又可用于環(huán)狀網(wǎng)。三個(gè)重要參數(shù)：（1）x時(shí)限：為延時(shí)合閘時(shí)限，即指從分段器電源側(cè)加電壓至該分段合閘的時(shí)間。（2）y時(shí)限：又稱(chēng)為故障檢測(cè)時(shí)間或延時(shí)分閘時(shí)限，其含義是：若分段器合閘后在未超過(guò)y時(shí)限的時(shí)間內(nèi)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(shí)也不再自動(dòng)重合。（3）z時(shí)限：閉鎖合閘時(shí)限。為分段器從失壓到自動(dòng)跳閘之間的短暫延時(shí)。若設(shè)重合器或斷路器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為t，為使分段器可靠工作，對(duì)于x，y，z時(shí)限的整定必須滿(mǎn)足如下關(guān)系：（t+z）<y<x。

（四）電壓一時(shí)間型(重合式)分段器2022/12/3第55頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院電壓一時(shí)間型分段器是憑借加壓、失壓的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)控制其動(dòng)作的，55應(yīng)用于放射式供電網(wǎng)的重合式分?jǐn)嗥鲃?dòng)作過(guò)程(1)設(shè)故障發(fā)生在第五區(qū)段，這時(shí)，位于變電所的斷路器或重合器在保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t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。

(2)斷路器(或重合器)在一定的時(shí)間間隔(如0．5s)后第一次重合，而各個(gè)重合式分段器Q01～Q04，按預(yù)先設(shè)定的合閘順延時(shí)差(x時(shí)限)依次合閘送電。如圖上所標(biāo)明的Q01在lOs后，Q02在10+10=20s后，QO3在10+10+10=30s后，Q04在10+30=40s后依次關(guān)合，向其后的線(xiàn)路段送電。(3)若第五區(qū)段故障依然存在，則因Q04關(guān)合在故障線(xiàn)路上而使斷路器(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，不過(guò)這時(shí)因?yàn)镼04的控制器在檢測(cè)時(shí)限(y時(shí)限)內(nèi)檢測(cè)到又失去電壓，因而將Q04閉鎖在分閘狀態(tài)，待下次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重合。(4)斷路器(或重合器)第二次重合后，Q01、Q02、Q03按設(shè)定的時(shí)間差又依次相繼合閘，直到第四區(qū)段供電正常。Q04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(shí)，設(shè)置在變電所的故障區(qū)段指示器與斷路器聯(lián)動(dòng)，按時(shí)間的長(zhǎng)短顯示出故障在第五區(qū)段。2022/12/356沈陽(yáng)工程學(xué)院應(yīng)用于放射式供電網(wǎng)的重合式分?jǐn)嗥鲃?dòng)作過(guò)程(1)設(shè)故障發(fā)生在第56各開(kāi)關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)序圖

2022/12/3第57頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院各開(kāi)關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)序圖2022/12/2第19頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)57短路故障指示器是利用電磁原理，依靠指示牌轉(zhuǎn)動(dòng)位置的變化、顏色的變化或燈光的閃動(dòng)來(lái)指示故障的發(fā)生，這些指示器當(dāng)指示后，可以依靠人工手動(dòng)復(fù)歸或經(jīng)過(guò)延時(shí)后自動(dòng)復(fù)歸，有些是利用線(xiàn)路恢復(fù)正常后通過(guò)負(fù)荷電流來(lái)自動(dòng)復(fù)歸。三、故障指示器2022/12/3第58頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院三、故障指示器2022/12/2第20頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院58若設(shè)重合器或斷路器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為t，為使分段器可靠工作，對(duì)于x，y，z時(shí)限的整定必須滿(mǎn)足如下關(guān)系：（t+z）<y<x。當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，各開(kāi)關(guān)的信息由各自的FTU經(jīng)配電系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到上級(jí)控制中心（SCADA），由控制中心根據(jù)各開(kāi)關(guān)的信息，判斷出故障點(diǎn)所在段之后，下發(fā)命令至相應(yīng)的FTU，由FTU跳開(kāi)故障段兩側(cè)開(kāi)關(guān)、閉合出線(xiàn)開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。二、對(duì)FTU（現(xiàn)場(chǎng)終端裝置）的性能要求如果故障是瞬時(shí)的或未達(dá)預(yù)定記憶次數(shù)，分段器在一定的復(fù)位時(shí)間之后會(huì)“忘記”其所作的記憶而恢復(fù)到預(yù)先整定的初始狀態(tài)，為新的故障發(fā)生準(zhǔn)備另一次循環(huán)操作。第五層：SCADA／DMS主站1．自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù)第四節(jié)基于FTU模式下的故障區(qū)段的判斷和隔離在預(yù)定的記錄次數(shù)后，當(dāng)前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備將線(xiàn)路從電網(wǎng)短時(shí)切除的無(wú)電流間隙內(nèi)分段器才分閘，隔離故障線(xiàn)路段，使前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備如重合器或斷路器可重合到無(wú)故障線(xiàn)路，恢復(fù)線(xiàn)路運(yùn)行。1．減少停電時(shí)間，提高供電可靠性（5）重合器與其它保護(hù)裝置配合時(shí)，通過(guò)時(shí)延和操作程序的選擇，應(yīng)保證有選擇地切除故障，將系統(tǒng)中瞬時(shí)遮斷和長(zhǎng)期中止供電的范圍盡量縮小，并且與其后續(xù)線(xiàn)路的保護(hù)設(shè)備相配合。故障區(qū)域自動(dòng)判斷、指示與自動(dòng)隔離；簡(jiǎn)易模式是指在配電線(xiàn)上必要的節(jié)點(diǎn)處裝設(shè)故障指示器。（二）分段器的選用原則三、饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的模式（2）重合器的遮斷電流必須大于或等于重合地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大故障電流。第一步為初選，采用相對(duì)值原理(在現(xiàn)行運(yùn)行方式下，取采樣值前三個(gè)中最大的)。（4）重合器的時(shí)間—電流（t-I）特性FA控制主站的功能主要是提供人機(jī)接口，自動(dòng)處理來(lái)自線(xiàn)路的FTU的數(shù)據(jù)，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，并遙控線(xiàn)路開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電。一、概述基于FTU的饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng):

是通過(guò)在變電所出口斷路器及戶(hù)外饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)處安裝柱上FTU．以及在配電變壓器處安裝TTU，并建設(shè)可靠的通信網(wǎng)絡(luò)將它們和配電網(wǎng)控制中心的SCADA系統(tǒng)連接．再配合相關(guān)的處理軟件所構(gòu)成的高性能系統(tǒng)。

作用：該系統(tǒng)在正常情況下，遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和饋線(xiàn)電流、電壓情況，并實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)方合閘和分閘操作以?xún)?yōu)化配網(wǎng)的運(yùn)行方式，從而達(dá)到充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備容量和降低線(xiàn)損的目的；在故障時(shí)獲取故障信息，并自動(dòng)判別和隔離饋線(xiàn)故障區(qū)段以及恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域的供電，從而達(dá)到減小停電面積和縮短停電時(shí)間的目的。第三節(jié)基于FTU的饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)2022/12/3第59頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院若設(shè)重合器或斷路器的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為t，為使分段器可靠工作，對(duì)59典型基于FTU的饋線(xiàn)自動(dòng)化的組成

配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)SCADAFA控制主站配電自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)FTUFTU斷路器聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)分段開(kāi)關(guān)控制線(xiàn)通信線(xiàn)第一層：一次設(shè)備（負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分段器等）第二層：FTU控制箱主要由開(kāi)關(guān)操作控制電路、不間斷供電電源、控制箱體等部件組成。各FTU分別采集相應(yīng)柱上開(kāi)關(guān)的運(yùn)行情況，如負(fù)荷、電壓、功率和開(kāi)關(guān)當(dāng)前位置、貯能完成情況等，并將上述信息由通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)向遠(yuǎn)方配電網(wǎng)自動(dòng)化控制中心。各FTU還可以接受配網(wǎng)自動(dòng)化控制中心下達(dá)的命令進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)方倒閘操作。

第三層：通信子系統(tǒng)第四層：FA控制主站FA控制主站的功能主要是提供人機(jī)接口，自動(dòng)處理來(lái)自線(xiàn)路的FTU的數(shù)據(jù)，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，并遙控線(xiàn)路開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電。

FTU應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求是：①數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?；②時(shí)間響應(yīng)的快速性；③不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)和不同響應(yīng)時(shí)間。

第五層：SCADA／DMS主站

SCADA／DMS主站與饋線(xiàn)自動(dòng)化控制主站相連，可完成配電線(xiàn)路的SCADA監(jiān)控以及更高級(jí)的配電管理功能。

2022/12/360沈陽(yáng)工程學(xué)院典型基于FTU的饋線(xiàn)自動(dòng)化的組成配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)配電自動(dòng)60FTU是整個(gè)饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制單元，起到聯(lián)接開(kāi)關(guān)與數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)(SCADA)的橋梁作用，用于實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)控，對(duì)配電負(fù)荷開(kāi)關(guān)(架空線(xiàn))或環(huán)網(wǎng)柜(地下電纜)進(jìn)行監(jiān)控的自動(dòng)化設(shè)備。

FTU主要由主控制器部分、開(kāi)關(guān)量輸入／輸出(I／O)部分、調(diào)制解調(diào)器(MODEM)、電壓電流形成等四部分組成。二、對(duì)FTU（現(xiàn)場(chǎng)終端裝置）的性能要求2022/12/3第61頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院FTU是整個(gè)饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制單元，起到聯(lián)接開(kāi)關(guān)與數(shù)據(jù)61電壓、電流形成部分來(lái)自線(xiàn)路的電壓、電流主控制器部分開(kāi)關(guān)量輸入/輸出（I/O）部分開(kāi)關(guān)量引入控制開(kāi)關(guān)MODEM與主站通信FTU內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022/12/362沈陽(yáng)工程學(xué)院電壓、電流形成部分來(lái)自線(xiàn)路的電壓、電流主控制器部分開(kāi)關(guān)量輸入62FTU一般應(yīng)具有下列功能：(1)遙信功能。FTU應(yīng)能對(duì)柱上開(kāi)關(guān)的當(dāng)前位置、通信是否正常、貯能完成情況等重要狀態(tài)量進(jìn)行采集。若FTU自身有繼電保護(hù)功能的話(huà)，還應(yīng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行遙信。(2)遙測(cè)功能。FTU最重要的遙測(cè)功能是采集正常運(yùn)行時(shí)和故障瞬間開(kāi)關(guān)經(jīng)歷的電流，此外還可增加采集電壓、有功功率及無(wú)功功率等模擬量的功能。

二、對(duì)FTU的性能要求2022/12/3第63頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院FTU一般應(yīng)具有下列功能：二、對(duì)FTU的性能要求2022/163

(3)遙控功能。FTU應(yīng)能接受遠(yuǎn)方命令控制柱上開(kāi)關(guān)合閘和跳閘。(4)統(tǒng)計(jì)功能。FTU還應(yīng)能對(duì)開(kāi)關(guān)遮斷故障電流的次數(shù)和動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。(5)對(duì)時(shí)功能。FTU應(yīng)能接受主系統(tǒng)的對(duì)時(shí)命令，以便和系統(tǒng)時(shí)鐘保護(hù)一致。(6)事件順序記錄(SOE)。記錄狀態(tài)量發(fā)生變化的時(shí)刻和先后順序。2022/12/3第64頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院2022/12/2第26頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院64(7)事故記錄：記錄事故發(fā)生時(shí)的最大故障電流和事故前一段時(shí)間(一般是1分鐘)的平均負(fù)荷，以便分析事故，確立故障區(qū)段，并為恢復(fù)健全區(qū)段供電時(shí)進(jìn)行負(fù)荷重新分配提供依據(jù)。(8)定值遠(yuǎn)方修改和召喚定值。。(9)自檢和自恢復(fù)功能。FTU應(yīng)具有自檢測(cè)功能，并在設(shè)備自身故障時(shí)及時(shí)告警；FTU應(yīng)具有可靠的自恢復(fù)功能，一旦受干擾造成死機(jī)，應(yīng)能通過(guò)監(jiān)視定時(shí)器(WDT)重新復(fù)位系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。(10)遠(yuǎn)方控制閉鎖與手動(dòng)操作功能。(11)抗惡劣環(huán)境

2022/12/3第65頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院(7)事故記錄：記錄事故發(fā)生時(shí)的最大故障電流和事故前一段65(12)具有良好的維修性。(13)可靠的電源。(14)電度采集。這是一項(xiàng)可選功能，對(duì)于實(shí)行分片管理的供電部門(mén)，安裝在聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處的FTU一般應(yīng)具有雙向電度采集功能，這對(duì)于電能核算和線(xiàn)損估計(jì)有意義。

2022/12/3第66頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院(12)具有良好的維修性。2022/12/2第28頁(yè)沈66基于重合器的饋線(xiàn)自動(dòng)化

優(yōu)點(diǎn)：具有無(wú)需通信網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需遠(yuǎn)方控制中心進(jìn)行干預(yù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于降低建設(shè)投資費(fèi)用缺點(diǎn)：對(duì)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)能力要求高，為找到故障點(diǎn)而需要多次重合，對(duì)設(shè)備沖擊大，隨網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式的變化，需要到現(xiàn)場(chǎng)修改定值，且不能對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，故障信息不能及時(shí)上報(bào)配調(diào)中心等。三、兩種饋線(xiàn)自動(dòng)化方案比較2022/12/3第67頁(yè)沈陽(yáng)工程學(xué)院基于重合器的饋線(xiàn)自動(dòng)化三、兩種饋線(xiàn)自動(dòng)化方案比較2022/67(3)若第五區(qū)段故障依然存在，則因Q04關(guān)合在故障線(xiàn)路上而使斷路器(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，不過(guò)這時(shí)因?yàn)镼04的控制器在檢測(cè)時(shí)限(y時(shí)限)內(nèi)檢測(cè)到又失去電壓，因而將Q04閉鎖在分閘狀態(tài)，待下次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重合。在預(yù)定的記錄次數(shù)后，當(dāng)前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備將線(xiàn)路從電網(wǎng)短時(shí)切除的無(wú)電流間隙內(nèi)分段器才分閘，隔離故障線(xiàn)路段，使前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備如重合器或斷路器可重合到無(wú)故障線(xiàn)路，恢復(fù)線(xiàn)路運(yùn)行。在本線(xiàn)上自動(dòng)實(shí)施故障檢測(cè)、隔離及恢復(fù)供電的功能，不設(shè)專(zhuān)用通道，無(wú)需遠(yuǎn)方集控中心干預(yù)。（2）保護(hù)裝置都應(yīng)有CPU