馈线自动化(电压型)施工说明

馈线自动化（电压型）施工说明文件标识文件状态草稿文件文件版本1．00编写者丁强审核者完成日期2005年10月20日烟台东方电子信息产业股份有限公司电力调度自动化事业部第一章馈线自动化的基本原理随着电压型配网自动化设备在国内许多城市的陆续投运，为满足配网自动化建设的需要，充分发挥电压型配网自动化的优势与特点，在我公司推出的系列配网自动化设备中，已经成功的开发了电压型馈线自动化故障检测功能。所谓电压型配电自动化设备，是指基于电压、时间配合工作原理的设备，其正常工作和对事故的判断处理均是以电压为基本判据，通过各个区段投入的延时逐级送电，来判断故障区间。为了便于后面的分析，在此，我们以一环网结构的线路为例，简单介绍其基本工作原理。如下面的线路拓扑图。CK1和CK2为变电站的出口开关；KG1到KG5为线路上开关，其中KG3为联络开关。正常运行时，通过出口CK1开关依次经过KG1、KG2开关送电，通过出口CK2开关依次经过KG5、KG4开关送电，整条线路处在开环运行状态。现模拟在开关KG1与KG2之间的某处G点发生永久故障时，整条线路动作时序图。具体如下：1、正常工作，其中KG3运行于联络开关。2、在G点发生故障，变电站出口开关CK1故障跳闸，线路上开关KG1、KG2失电自动跳闸3、经过延时（5S）后变电站出口开关CK1第一次重合，开关KG1进入X时限4、开关KG1X时限延时结束，开关合闸，进入Y时限5、因开关KG1重合到故障上，变电站出口开关CK1再次跳闸；开关KG1合闸后因失压而进入Y时限闭锁，KG2检测到瞬间电压而进入瞬压闭锁CK1CK2KG3KG2KG1KG5KG4G6、经过延时（5S）后变电站出口开关CK1第二次重合，恢复正常段供电7、联络开关KG3经过X时限后合闸动作，恢复KG2和KG3之间的非故障区域供电备注：1）开关红色表示开关处于合状态，绿色表示分状态，深绿表示开关处于闭锁状态。2）时序图描述的为G点发生永久性故障。当G点发生瞬时故障时，时序图4中KG1合闸成功，将会转化为时序图1。第二章馈线自动化中FTU的功能描述2．1、分段开关的功能描述分段开关是指在配网线路拓扑中，正常运行时处于合闸的开关。在馈线自动化中，分段开关实现了以下的功能：X时限投入：在正常状态（无闭锁）下，FTU检测到电压，开始进入X时限延时等待。延时完毕后，开关合闸。在X时限延时中，发生Z时限以内的失电，不影响X时限延时。Y时限确认：开关合闸后，为确认合闸到正常线路，检测合闸后另一侧电压的稳定，进入Y时限延时确认。X时限闭锁：在X时限内发生超过Z时限的失电时，FTU进入X时限闭锁状态。两电源闭锁：在X时限内，在电源侧和负荷侧均检测到电压，FTU进入两电源闭锁状态。瞬压闭锁：在X时限内，在检测到瞬间的电压，（额定电压的30％，150MS，5S），FTU进入瞬压闭锁状态。Y时限闭锁：开关合闸后，在Y时限内发生超过Z时限的失电时，FTU进入Y时限闭锁状态。2．2、联络开关的功能描述联络开关是指在配网线路拓扑中，正常运行时处于分闸的开关。在馈线自动化中，联络开关实现了以下的功能：两侧电源正常确认：在电源侧、负荷侧两侧均有电压时，经过Y时限的延时确认，FTU自动解除原先的自动闭锁，手动闭锁和远方遥控闭锁将需要人工参与解除。X时限投入：在正常状态（两侧均有压）FTU检测到一侧失去电压，则开始进入X时限延时等待。延时完毕后，开关合闸。在X时限延时中，发生Z时限以内的失电，不影响X时限延时。Y时限确认：开关合闸后，为确认合闸到正常线路，检测合闸后的另一侧电压的稳定，进入Y时限延时确认瞬压闭锁：在X时限内，在检测到瞬间的电压，（额定电压的30％，150MS，5S），FTU进入瞬压闭锁状态Y时限闭锁：开关合闸后，在Y时限内发生超过Z时限的失电时，FTU进入Y时限闭锁状态。2．3、其它功能描述两侧有压合闸闭锁：当检测到开关两侧均有压时，闭锁合闸动作功能，以避免电网合环运行。合闸撤销功能：在合闸执行时间内，仍无法实现正常合闸，自动补发分闸命令断开合闸通道，从而保护开关操作机构。带方向动作功能：在FTU参数中配置“方向使能”，FTU将根据具体的配置动作方向动作。此功能主要应用在：*变电站出线后首台开关。避免倒送电到变电站出线侧。*联络开关。限定供电转移方向。*支线开关。第三章馈线自动化的参数配置3．1、变电站内的参数配置为配合馈线层设备的自动化，更好的实现自动化动作，变电站出线开关需要具备以下功能：1、变电站出口开关具有保护功能，能够实现过流速断。2、变电站具有两次重合闸功能，重合闸时间应保证线路上开关的正常动作。3、为配合可能的主站动作，需要提供相应的变电站出口动作信息。3．2、FTU的参数配置使FTU具有电压型馈线自动化功能，就得需要配置相应的参数，具体如下：1、在相应的FTU上，打开“系统参数配置”的“故障检测”，双击相应馈线中的“故障检测”栏，默认为“无效”，会弹出如下的对话框：2、选择“电压型故障检测”，点击下面的参数配置将进入如下的电压型故障检测的配置对话框：相关参数意义说明：开关类型：根据配电线路开关在配网中功能的不同，分为如下：*分段开关默认，除联络外的开关均认为是分段开关*联络开关方向使能：选择有效时，FTU只能向一个方向合闸送电，默认不带方向。*电源侧顺投默认，当Uab检测到有电时，向Ucb侧送电*负荷侧逆投当Ucb检测到有电时，向Uab侧送电X时限：FTU检测到一侧带电后到相应开关动作的延时时间，单位为秒。它有两部分组成：X时限＝X时限基数×X时限倍数。具体含义如下：*X时限基数：要求同一个网络中X时限基数保持一致可选取四种：7秒、10秒、14秒、20秒*X时限倍数：根据开关在网络中的位置和预先设定的动作顺序确定设定范围：1～313、按照实际的线路拓扑，配置相应的上述参数，点击确认。相应的故障检测栏的“无效”将变为“电压检测”。4、其它参数配置为正确实现“合闸撤销功能”，需要根据开关的特性，配置相应的开关合闸时间，即遥控第一路的“闭合保持时间”。5、其它参数说明（目前使用默认值）：参数名含义Y时限合闸后确认时限，默认5秒Z时限得电确认过程中失电限制时间，默认1秒电源侧电压电压遥测Uab的输入电压负荷侧电压电压遥测Ucb的输入电压失压限值额定电压（10KV）的30％开关状态遥信号0当地/远方遥信号2遥控继电器遥信号3闭锁遥信号4开关遥控号1闭锁/解锁遥控号23．3、参数配置原则在电压型馈线自动化中，主要原则要保证各个开关动作时间的相对独立，要求在相应的时间间隔点上仅有一台开关合闸动作。故障点相邻的开关可靠的判断出故障点的位置并准确的隔离。同时要保证联络开关需要合闸恢复非故障区域供电时，避免合闸到故障上。按照上述原则，在配置具体参数时应遵循以下步骤：1、确定X时限基数。X时限基数的时间需要大于开关动作和确认正确动作的时间，并要留有一定的时间裕量。对于一般的开关，取默认的7秒即可。2、确定各个分段开关的X时限倍数。根据实际的线路拓扑，确认预设的动作时序拓扑网络。根据开关的动作时序，确认开关的X时限倍数。当按照形成的拓扑网络，按照如下原则：1）原则上先动作完毕分支上的开关，然后再动作后续主线开关，必须保证在同一时刻不会有两台或两台以上的开关动作。2）某一开关后面仅有一台开关时，其后续开关X时限倍数为1；3）某一个开关后面紧跟着多台开关（分支上后续开关也记入）时，其后续开关要按照约定的动作时序开关的X时限被使依次增加。4）对于第三条原则，分支上后续开关的X时限倍数须要修改，以重新满足第二条和第三条原则。3、确定联络开关X时限倍数。联络开关要保证两侧的线路发生永久性故障时，开关顺利隔离故障并闭锁后，才正确的合闸恢复可能的非故障区域供电。具体X时限时间计算可按照以下公式推算：T=Td+T1+Td+T2+∑T+Tr其中：Td――线路发生故障到出口跳闸时间（假设0。2S）T1――第一次重合闸时间（假设5S）T2――第二次重合闸时间（假设5S）∑T――从出口到联络开关的主线路上所有开关FTU设定的X时限时间，加上紧邻联络开关的分支线开关中最大设定的X时限时间之和。Tr――为保证正确动作的加权冗余时间（取一个X时限基数）由此公式可分别计算出联络开关的两侧X时限，取其较大值。再根据X时限基数确认其X时限倍数，注意有余数时需要将X时限倍数加1。4、其它特殊设置。1)在选择“合闸撤销功能”时，默认合闸执行时间为1800MS，需要根据实际的开关选择合适的参数设置。2)电压遥测采集10KV线电压，设置变比时要求实时数据显示一次侧实际值。第四章其它说明4．1、动作信息输出指示按照一路虚拟遥信号顺序排列（从使能开始）相对遥信号含义目前参数中名称0参数中配置电压型故障检测使能1暂未用自跳使能2暂未用重合使能3事故总。检测到故障时置合，配合遥信4、5指示事故总4Y闭锁。在Y时限内检测到故障（故障点在其后）A过流5X闭锁。在X时限内检测到故障（故障点在其前）B过流6终止动作闭锁。包括参数禁止，两侧有压等C过流7开关动作闭锁。由于开关动作后引起的闭锁N过流8异常故障闭锁。检测到遥测遥信信息冲突或开关无法合闸A瞬间过流9暂未用B瞬间过流10暂未用C瞬间过流11暂未用N瞬间过流4．2、现场施工注意事项4、3、排除故障后恢复原则在排除线路的故障后，须要将线路恢复到初始状态，以备下次故障的发生，具体恢复原则如下：1、在线路拓扑中存在联络开关，如果联络开关处于分闸状态，手动闭锁防止联络自动合闸；如果联络开关处在合闸状态，手动分开联络开关（自动闭锁）。2、按照线路拓扑依次解除分段开关的锁定，相应的开关在经过X时限后自动合闸3、解除闭锁的联络开关闭锁状态，线路恢复正常运行状态（如果联络开关的闭锁是自动完成的，联络开关在检测到两侧均有电压后，将自动解锁）。附录：举例介绍参数的配置如下图，这是一个比较复杂的线路拓扑图，其中开关CK1和CK2分别为变电站出口开关。开关KG1到KG8为线路开关，其中开关KG7运行于联络开关。假设：出口开关的保护具有两段保护，参数如下：定制内容单位定值备注电流速断定值A1000电流速断时间S0.2须大于150MS定时过流定值A650定时过流时间S0.8须大于150MS第一次重合闸时间S5第二次重合闸时间S5有开关KG1、KG5、KG7和KG8组成供电主干线，其它开关分布相对次要的支线上。开关动作和确认时间小于2秒，线路上运行电压型自动化配置，并要求倒送电不能送到变电站出口侧。由此，根据设置参数设置原则，可得出以下配置：开关开关类型方向使能X时限基数X时限倍数备注KG1分段开关有效（顺投）71KG2分段开关无效71KG3分段开关无效71KG4分段开关无效73KG5分段开关无效74KG6分段开关无效71KG7联络开关无效79CK1CK2KG5KG2KG1KG8KG7KG6KG3KG4KG8分段开关有效（顺投）71备注：1、对于KG1紧邻的一系列开关，按照原则，参数中的是选择如下动作时序：KG2、KG3、KG4、KG5。当然也可以选择KG4、KG2、KG3、KG5。2、联络开关时间计算：从左侧计算：T=Td+T1+Td+T2+∑T+Tr=Td+T1+Td+T2+(TKG1+TKG5+TKG6)+Tr=0.2+5+0.2+5+7*(1+4+1)+7=59.4=7*(8)+3.4从右侧计算：T=Td+T1+Td+T2+∑T+Tr=Td+T1+Td+T2+(TKG8)+Tr=0.2+5+0.2+5+7*(1)+7=24.4=7*(3)+3.4由此，取两侧的较大值，联络开关的X时限倍数取9。