配电设备一二次融合

•1•2为深化应用配电网标准化建设成果，提出高水平开展10kV分线线损管理工作一二次融合提高配电设备的标准化、集成化水平，提升配电设备运行水平、运维质量与效率，服务配电网建设改造行动计划。10kV分线线损计量需要一二次设备融合政策背景标准发布柱上开关/环网柜一二次融合2016年5月，国网运检专题会《一二次融合配电开关一体化检测方案》《配电设备一二次融合技术方案》•3汇报提纲配电设备一二次融合技术方案配电设备一二次融合招标规范33712配电设备一二次融合检测方案•4工作背景为贯彻国家发改委及能源局相关文件精神，落实公司党组工作部署，解决配电网规模化建设改造中增量设备配电自动化覆盖以及一二次设备不匹配问题，同时实现线损四分（分区、分压、分元件、分台区）同期管理目标，扎实推进10（20/6）同期分线线损管理，不断提高线损精益化管理水平，提升公司经营效益，提出配电设备一二次融合技术方案。工作背景总体思路【总体思路】通过提高配电一二次设备的标准化、集成化水平，是配电设备运行水平、运维质量与效率，满足线损管理的技术要求，服务配电网建设改造行动计划。以打造“安全可靠、融合高效”为技术目标，以需求为导向、检测为保障，主要面向配电网建设改造中的增量设备，安装总体设计标准化、功能模块独立化、设备互换灵活化的思路，优先解决配电自动化建设中面临的一二次接口的兼容性及扩展性、终端新增电能量采集功能、遥信抖动等迫切问题，分阶段推进配电设备一二次融合工作。总体思路【工作目标】柱上开关的一二次融合工作一步到位。环网柜的一二次融合分近期和远期两个阶段完成预期目标：近期目标解决一二次设备的组合、装置性更换及工厂化维修问题，于2016年12月实现；远期目标解决一二次设备深度融合问题，于2017年12月实现。各阶段应提供相应的一二次融合成套化设备招标技术规范书和检测规范。柱上开关一二次融合技术方案【典型柱上开关的分类分析】柱上开关一二次融合技术方案【一二次融合总体技术要求】柱上开关一二次融合成套设备按应用功能不同可分为：分段负荷开关成套、分段断路器成套、分界负荷开关成套、分界断路器成套设备四种。柱上开关一二次融合技术方案【一二次融合总体技术要求】柱上开关一二次融合成套设备具备自适应综合型就地馈线自动化功能，不依赖主站和通信，通过短路/接地故障检测技术、无压分闸、故障路径自适应延时来电合闸等控制逻辑，自适应多分支、多联络配电网架，实现单相接地故障的就地选线，区域定位和隔离；配电变电站出线开关一次合闸，实现永久性短路故障的区段定位和瞬时性故障供电恢复，配电变电站出线开关二次重合闸，实现永久性短路故障的就地自动隔离和故障上游区域供电恢复。柱上开关一二次融合技术方案【互感器配置方案】EVTECT柱上开关一二次融合技术方案ZW20开关内置电子式传感器FZW28开关内置电子式传感器ZW32开关内置电子式传感器柱上开关一二次融合技术方案【电子式电压传感器技术要求】电子式电压传感器按实现方式可分为电阻分压式、电容分压式和阻容分压式，其主要特点：柱上开关一二次融合技术方案【电子式电压传感器技术要求】柱上开关一二次融合技术方案【电子式电压传感器技术参数】柱上开关一二次融合技术方案【电子式电流传感器技术要求】电子式电流传感器实现方式主要有空心线圈和LPCT线圈两种，输出信号全部为模拟电压信号或者数字信号，没有输出电流信号。空心线圈和LPCT低功耗线圈对比表如下：柱上开关一二次融合技术方案【电子式电流传感器技术要求】柱上开关一二次融合技术方案【电子式电流传感器技术参数】柱上开关一二次融合技术方案【分段/联络断路器成套技术要求】开关操作机构应内置于封闭箱内，应能够进行电动或手动储能分、合闸操作。开关额定短路开断电流为20KA，额定电流不小于630A。成套设备应能快速切除故障，故障切除时间不大于100ms。在85%--110%额定操作电压应能可靠合闸，在65%--110%额定操作电压应能可靠分闸，电压低于30%额定操作电压不应脱扣。柱上开关一二次融合技术方案【分段/联络负荷开关成套技术要求】开关应满足联络开关的安全隔离要求，须采用内置隔离刀闸设计，隔离刀闸与灭弧室串联异步联动，互为闭锁，隔离刀闸先于灭弧室合闸，后与灭弧室触头分闸，关合时间差控制在15ms-40ms,隔离断口不小于25mm。开关操作机构内置于密封箱内。操作机构采用电磁机构时，具备来电合闸失电分闸功能，可手动电动操作，额定操作电压为AC220V，在低于65V时需保障可靠分闸，高于160V需可靠合闸。操作机构采用弹簧机构时，配合控制器实现来电合闸失电分闸功能，可手动电动操作，额定操作电压为DC24V。柱上开关一二次融合技术方案【分界断路器成套技术要求】开关操作机构应内置于封闭箱内，应能够进行电动或手动储能分、合闸操作。开关额定短路开断电流为20KA，额定电流不小于630A。成套设备应能快速切除故障，故障切除时间不大于100ms。在85%--110%额定操作电压应能可靠合闸，在65%--110%额定操作电压应能可靠分闸，电压低于30%额定操作电压不应脱扣。柱上开关一二次融合技术方案【分界负荷开关成套技术要求】开关应满足联络开关的安全隔离要求，须采用内置隔离刀闸设计，隔离刀闸与灭弧室串联异步联动，互为闭锁，隔离刀闸先于灭弧室合闸，后与灭弧室触头分闸，关合时间差控制在15ms-40ms,隔离断口不小于25mm。开关弹簧操作机构时，采用手动储能、合闸，电动分闸，在65%--110%额定操作电压应能可靠分闸，电压低于30%额定操作电压不应脱扣。开关操作机构分闸功耗不大于240W/100ms开关本体内置组合式TA，提供A、C相电流（600A/1A）和零序电流（20A/1A），外置或内置电源TV提供AC220V为控制器供电。柱上开关一二次融合技术方案【控制单元技术要求】电能量采集功能（用户分界开关除外）：采用配电线损采集模块实现正反向有功电量（0.5S级）和四象限无功电能（2级）计算，功率因数计算（分辨率0.01），具备电能量冻结功能。测量功能要求：采集电压、三相电流、频率、零序电流及零序电压。保护功能：分段/联络断路器、分界断路器具备相间故障检测及跳闸功能，相间故障信息上传功能，故障切除时间不大于100ms；分段/联络断路器、分界断路器、分界负荷开关具备进出线接地故障的检测及跳闸功能；具备故障录波与上传功能，接地故障录波每周波80点以上。柱上开关一二次融合技术方案【控制单元技术要求】测量、计量及保护精度要求：保护、测量、计量电压：测量精度不大于0.5%；保护、测量、计量电流：保护精度不大于3%，测量精度不大于0.5%，计量精度0.5S；零序电流：测量精度不大于0.5%；零序电压：测量精度不大于0.5%；功耗要求：“三遥”FTU，“二遥”动作性FTU整机功耗不大于35VA（含配电线损计量模块、不含通信模块、后背电源）。接口定义的更改：工作电源与电压信号端子分开，电子式传感器电压、电流成对双绞线输出，电子书互感器线缆接入到FTU柜体的航插，转屏蔽双绞线接入装置。柱上开关一二次融合技术方案【配电线损采集技术要求】1)配电线损采集模块内置于FTU中，采用航空插头的方式将用于计量的电压电流信号接入配电线损采集模块中，支持热插拔，采用屏蔽线缆，可实现独立的计量、校验功能。2)采用RS232/485与FTU进行通讯，电源采用DC24V供电或DC5V供电。AA适用于箱式FTU的配电线损采集模块外形图配点线损采集模块安装图罩式FTU的配电线损采集模块外形图环网柜一二次融合技术方案【环网柜典型分类】环网柜一二次融合技术方案近期目标：一二次设备组合，集成电子式传感器，成套化供应环网柜由环进环出单元、馈线单元、母线设备(PT)单元、集中式DTU单元组成；所有环进环出单元、馈线单元的电源、电流、遥信、遥控等回路通过二次电缆汇总于DTU单元；母线设备单元的电源、电压等回路通过二次电缆汇总于DTU单元；DTU单元整体实现三遥、计量、相间及接地故障处理、通信、二次供电等功能；计量采用独立模块，DTU核心单元与其通信采集计量数据。【一二次融合总体要求】环网柜一二次融合技术方案【一二次融合总体要求】远期目标：一二次设备深度融合，DTU分布式安装环网柜由环进环出单元、馈线单元、供电与通信单元（含供电PT、后备电源、通信模块）组成；三遥动作型DTU安装在各单元间隔内；各单元柜电源由供电与通信单元柜统一提供；三遥动作型DTU实现本间隔的三遥、计量、相间与接地故障处理、通信功能；三遥动作型DTU通信方式接入通信单元，由通信单元对上通信；三遥动作型DTU和通信模块实现装置级可更换，支持热插拔。环网柜一二次融合技术方案【互感器配置方案】近期：电子式传感器+电磁式互感器2种方案远期：采用电子式传感器方案环网柜一二次融合技术方案【互感器配置方案】电子式电压传感器参数与柱上开关一致，电磁式电压互感器参数如下：环网柜一二次融合技术方案【互感器配置方案】电子式电流传感器参数与柱上开关一致，电磁式电流互感器参数如下：环网柜一二次融合技术方案【开关柜技术要求】环网柜设计应能在允许的基础误差和热胀冷缩的热效应下不致影响设备所保证的性能，并满足与其他设备连接的要求，与结构相同的所有可移开部件和元件在机械和电气上应有互换性。环进环出单元、馈线单元应装有反映进出线侧有无电压，并具有连锁信号输出功能的带电显示装置，当线路侧带电时，应有闭锁操作接地开关及电缆室门的装置。操作电源采用DC48V，储能电机功耗不大于80W，合闸线圈的瞬时功耗不大于300W，分闸线圈的瞬时功耗不大于500W。采用气体灭弧的环网单元应装设有气体监测设备，且该设备设有阀门，以便在不拆卸的情况下进行效验，气体压力监视装置应配置状态信号输出接点。气箱防护等级应满足GB4208规定的IP67要求，气体灭弧设备的气箱应能耐受正常工作和瞬态故障的压力。环网柜一二次融合技术方案【开关柜技术要求】环网柜应具有防污秽、防凝露功能，柜体采用百叶窗等利于通风的散热设计。遥信：环网柜应能提供开关位置信号、未储能信号等满足遥信要求。遥测：近期：整体满足保护、测量、计量等功能要求，环进环出单元及馈线单元装设高精度、宽范围的电流采样装置，采集三相电流、零序电流，母线单元装设有高精度、宽范围的电压采集装置及取电装置，采集三相电压、零序电压。远期：满足保护、测量、计量等功能要求，环进环出单元及馈线单元装设高精度、宽范围的电压/电流采样装置，采集三相电流、零序电流、三相电压、零序电压。母线单元装设取电装置。遥控：开关设备应配置电动操作机构，电操模式采用灌胶方式，可实现远方/就地操作，同时也具备手动操作功能，配置就地操作按钮和指示灯，DTU可不配。环网柜一二次融合技术方案【开关柜技术要求】柜间联络：近期各间隔单元出口采用军品级航空接插件，与DTU对接，远期各间隔单元安装三遥动作性DTU，由供电及通信单元统一提供电源。环网柜采用电磁式互感器应配置电流、电压表，采用电压/电流传感器应配置数码显示表。断路器柜相间故障整组动作时间不大于100ms。开关柜选用的负荷开关、断路器等设备功能和性能应满足GB1984、GB1985、GB3804、GB16926、GB/T11022的规定。环网柜一二次融合技术方案【控制单元技术要求】电能量采集功能：采用配电线损采集模块实现间隔计量功能，包括正反向有功电量（0.5S级）和四象限无功电能（2级）计算，功率因数计算（分辨率0.01），具备电能量冻结功能。测量功能要求：采集各线路的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、零序电流及零序电压。保护功能：具备馈线间隔的相间故障检测及跳闸功能，相间故障信息上传功能，具备环进环出单元接地故障的检测及故障信息上传功能；接地故障录波与上传功能，接地故障录波每周波80点以上。接口要求：模拟量输入采用电压电流传感器：保护、测量、计量电压：测量精度不大于0.5%；保