配电网馈线自动化设备课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,配电网馈线自动化简介,配电网馈线自动化：是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化。,内容：,一是,正常,情况下的用户检测、资料测量和运行优化。实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，实现线路开关的远方或就地合闸和分闸操作。,二是,事故,状态下的故障检测、故障隔离、转移和恢复供电控制。,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。,4.,配电网馈线自动化设备,4.1,负荷开关和高压熔断器,4.2,重合器,4.3,分段器,4.4,配电网自动化系统远方终端单元,4.1,负荷开关和高压熔断器,1.,负荷开关,QL,作用：,使用：,分类：,详解：,分合正常的负荷电流，包括一定范围内的过负荷电流（频繁操作）。,负荷开关与高压熔断器相配合，,正常时,：操作由负荷开关完成；,故障时,：操作由熔断器完成。,灭弧方式分：产气式、压气式、,SF,6,型、真空型、油型；,安装地点分：户内式、户外式。,2.,高压,熔断器,FU,原理：,熔断过程：,优点：,缺点：,时间电流曲线：,详解：,由电流流过熔体或熔丝产生的热量将熔体或熔丝熔断，断开电路。,熔体发热到开始熔化开始熔化到电弧产生电弧产生到熄灭,安装方便、价格低、限流性能好。,每动作一次需要更换熔管。,4.2,重合器,QR,1.,重合器的性能特点和分类,定义：,功能：,硬件包括：,解释,Recloser,，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。,进行故障电流的检测和按预先整定的分合操作次数自动完成分合操作，并在动作后能记忆动作次数、自动恢复、闭锁和手动复位。,灭弧部分与控制部分,分类：,相数分：,灭弧介质可：,控制方式不同分：,结构：,详解：,单相、三相；,油重合器、真空重合器、,SF6,重合器；,液压控制式、电子控制式；,布式结构、整体式结构。,ESR,型整体式结构重合器的断面图,1,瓷套；2导电杆；3上盖；4固定环；5箱体；6转轴；7绝缘隔板；8静触头9动触头；10、11动触头支撑架；12线圈；13支撑架；14、15绝缘架；16机构；17密封垫；18互感器；19连杆；20充放气阀；21手动操作轴；22护盖；23机构轴连板,分布式结构重合器图,1.,套管端子,2.,硅橡胶套管罩,3.,真空灭弧室,4.,壳体,5.,箱体,6.,永磁机构,7.,驱动绝缘子,8.,分闸弹簧,9.,电压和电流互感器,10.,辅助开关,重合器与断路器的比较,注意,：重合器独有，断路器没有的两个问题：,1,）时间,电流特性曲线,TCC,（,time-current curver,）,2,）重合器的操作顺序,重合器,断路器,结构,由灭弧室、操动机构、控制系统,和高压合闸线圈组成,由灭弧室和操动机构组成,功能,识别故障，断开故障电流，多次,重合、分闸闭锁,断开故障电流，电路分合闸,动作方式,自身具有检测故障电流功能，自,动分闸，再次重合，无需通信通,道和接受命令,只能接受保护信号动作分闸,和控制室遥控命令分合闸,开断特点,具有双时限和双时性开断特性,开断、重合均由控制保护系,统决定一,安装地点,可安装于变电站内或架空线路上,一般安装于变电站内,1,）时间,电流特性曲线,TCC,定义：重合器开断时间与开断电流的关系曲线,根据,t,-,I,曲线分为：,快速动作特性曲线（,瞬动特性,）；,慢速动作特性曲线（,延时动作特性,）。,重合器时间,电流特性曲线,TCC,：,15s,0.1s,快速,超延时,延时,2,）重合器的操作顺序,定义：进入分闸闭锁状态前，在规定的重合闸间隔、,t,-,I,特性等参数下应完成的分合闸次数。,典型操作顺序为：分,合分,合分,分；“几快几慢”指分闸间隔时间。,实例：多个重合器与熔断器配合实现保护功能,设定条件：,（,1,）,QR3,整定为“一快一慢”，,QR2,整定为“一快二慢”，,QR1,整定为“一快三慢”；,（,2,）,QR1QR2QR3,快速动作特性、动作电流、重合时间整定相同；,（,3,）熔断器特性位于相邻电源侧重合器,快速,与,慢速,动作特性曲线之间；,（,4,）断路器,QF,的动作电流和时间都比重合器大。,瞬时性故障分析：,f,处故障：,（,1,）,f,处故障,QR1QR2QR3,快速分闸,/,熔断器,FU4,不熔断,t,2,后,QR1QR2QR3,合闸正常供电,永久性故障分析：,f,处故障,（,1,）,f,处故障,QR1QR2QR3,快速分闸,/,熔断器,FU4,不熔断,t,2,后,QR1QR2QR3,合闸,t,2,后,t,3,前,FU4,熔断故障切除,正常区域恢复供电,永久性故障分析：,d,处故障：,（,2,）,d,处故障,QR1QR2QR3,快速分闸,t,2,后,QR1QR2QR3,合闸,t,3,后,QR3,分闸后闭锁,t,4,后,QR1QR2,合闸正常区域恢复供电,永久性故障分析：,c,处故障：,（,3,）,c,处故障,QR1QR2,快速分闸,t,2,后,QR1QR2,合闸,t,3,后,QR1QR2,分闸,t,4,后,QR1QR2,合闸,t,5,后,QR2,分闸闭锁,/QR1,分闸,t,6,后,QR1,合闸正常区域恢复供电,永久性故障分析：,b,处故障：,（,4,）,b,处故障,QR1,快速分闸,t,2,后,QR1,合闸,t,3,后,QR1,分闸,t,4,后,QR1,合闸,t,5,后,QR1,分闸,t,6,后,QR1,合闸,t,7,后,QR1,分闸闭锁,永久性故障分析：,a,处故障：,（,5,）,a,处故障,QF,分闸（控制保护系统）,4.3,分段器,定义：,功能：,与重合器区别：,关键部件：,Sectionalizer,，一种能够自动判断线路故障和记忆线路故障电流开断的次数，并在达到整定的次数后，在无电压或无电流下自动分闸的开关设备。,当发生,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。,没有时间,电流特性曲线,TCC,；不能开断短路电流（不能单独做为保护开关使用）,故障检测继电器（,FDR: Fault Detecting Relay,）。,分类：,按相数分：,按灭弧介质：,按控制方式：,按动作原理分：,判断故障方式分类：,详情：,单相、三相分段器；,油、空气、六氟化硫分段器；,液压控制、电子控制式分段器；,跌落式、重合式分段器；,过流脉冲计数型分段器、电压,时间型分段器 （重点）。,1.,过流脉冲计数型分段器,原理：通过检测线路过电流次数来判断故障，并进行分闸操作；如果未达到过电流整定次数，则,经一定延时后计数清零，复位至初始状态。,外观：除跌落式外，其余同重合器,2.,电压,时间型分段器,原理：检测网络电压，并以电压的有无来关合和切断电路；,根据加压、失压时间长短控制闭锁。,PVS:Ported Vacuum Switch,SPS:Source power supply,FIS:Fault Section Instruction Relay,K,触点闭合条件：,S2,在手动合或建压后,SB,延时触点闭合,K,触点闭合条件：,S1,在手动开或分段器失压,组成：,开关本体、电源变压器、故障检测继电器、故障区段指示器（部分无）,功能：,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。,Y,时限又称故障检测时间 。,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；,要求：,X,L,时限,失压端断路器重合闸重合时间,+,失压侧各分段器,X,总和；,Y,时限,失压端断路器重合闸跳闸时间。,4.4,配电网自动化系统远方终端单元,1.,定义及分类,远方终端单元,：,RTU(Remote Terminal Unit),分类：,变压器远动终端单元,TTU(Transformer Terminal Unit),；,变电站远动终端单元,DTU(Distribution Terminal Unit),；,馈线远动终端单元,FTU(Feeder Terminal Unit),，包括有柱上,FTU,、环网柜,FTU,、开闭所,FTU(,即,DTU),；,中压监控单元（配电自动化管理子站）。,功能：远方数据采集和远方控制,FTU,定义：安装在配电室或馈线上的智能终端设备。,FTU,与传统,RTU,的区别：,FTU,RTU,体积小、数量多、交流采样,、适应恶劣环境,一般在变电站内，环境要求高,数据量小、通信要求低、有人工采集,数据量大、通信要求高,除了,RTU,的“四遥”功能，还有现场继电保护功能,已学,2.FTU,的功能及性能要求,1,）,FTU,基本功能,（,1,）遥信：柱上开关的位置、通信是否正常、储能完成情况；,（,2,）遥测：线路电压、电流、有功、无功、电源电压及剩余容量；,（,3,）遥控：远方命令控制分合闸、起动储能过程,（,4,）统计：开关动作次数、时间；,（,5,）对时,（,6,）,SOE,：状态量发生变化的时刻和先后顺序；,（,7,）事故记录：记录事故前后的电网状态；,（,8,）定值远方修改和召唤定值,（,9,）自检和自恢复,（,10,）远方控制闭锁和手动操作,（,11,）通信,选配功能：,（,1,）电量采集,（,2,）微机保护,（,3,）故障录波,2,）,FTU,的性能要求,（,1,）抗恶劣环境：雷电、温度、防雨、防湿、风沙、振动、电磁干扰；,（,2,）良好维修性,（,3,）可靠电源,3.FTU,的组成及实现,组成：,控制器、充电器、蓄电池、机箱外壳,4.,三类,FTU,的安装及特点,1,）柱上,FTU,：安装配件耐恶劣环境、可靠的接地、工作电源连接,2,）环网柜,FTU,3,）开闭所,FTU,5.,配电变压器远方终端单元,TTU,：测量电压、电流、功率因素、负荷指数,6.,中压监控单元：集结所在区域内大量分散的配电终端设备的信息,RTU,DTU,FTU,TTU,负荷开关与高压熔断器相配合,负荷开关,高压熔断器,户内,/,户外,/,低压,重合器,户内真空重合器,户外重合器的安装实例：,