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变电站综合自动化 长沙理工大学 穆大庆1 变电站综合自动化系统介绍1-1 概述变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线，是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。国外变电站综合自动化公司主要有：德国：西门子、ABB、AEG美国：GE、西屋瑞士：BBC法国：阿尔斯通日本：三菱电气、关西1975年，日本关西、三菱公司开始研究，1979年12月SDCS-1在那须其竹克里变电站投运。1985年德国西门子公司的LSA678在德国汉诺威投运。国内主要有： 北京四方：CSC2000 南京南瑞集团：BSJ-2200 南瑞继保：RCS-9000 国电南自：PS6000 许继集团：CBZ-8000 烟台东方电子：DF3000 上海惠安：PowerComm2000 北京德威特：DVPS-600湖南主要有： 华能自控：MTC-3 湖南紫光：DCAP50001987年由清华大学电机工程系研制的我国第一套变电站综合自动化系统在山东威海的望岛变电站（35KV城市变）投运。90年代我国的变电站综合自动化蓬勃发展。目前技术已比较成熟。1-2 变电站综合自动化的优越性1、提高变电站的安全、可靠运行水平。2、提高供电质量，提高电压合格率。3、提高电力系统运行、管理水平。4、缩小占地面积，减少总投资。5、减少维护工作量，减少值班人员劳动量。1-3 变电站综合自动化的基本功能一、监视和控制功能1、数据采集（模拟量、状态量、脉冲量采集。在厂站端的遥测信息按重要程度分别在320s内在调度中心实现更新）。2、事件顺序记录（SOE，断路器及保护动作顺序记录）。3、故障记录（35KV以下配电）、故障录波和测距（110KV以上输电）。4、操作控制（操作防误、操作权限控制。五防：防带负荷拉、合隔离开关；防误入带电间隔；防误分、合断路器；防带电挂接地线；防带地线合隔离开关）。5、安全监视（测量越限告警、越限记录，装置异常监视）。6、人机联系（显示数据及画面、输入数据、人控操作、诊断与维护）。7、打印功能。8、数据处理与记录。9、谐波分析与监视。二、微机保护功能微机保护功能是变电站综合自动化系统最基本、最重要的功能。高压输电线主保护、后备保护主变压器主保护、后备保护母线保护配电线路保护无功补偿电容器组保护小电流接地系统单相接地选线三、其他安全自动装置控制功能1、电压、无功综合控制（有载调压变分接头调整，无功补偿装置）。2、低频减载控制。3、备用电源自动投入控制（明备用，暗备用）。4、时钟对时功能5、各种装置的自诊断功能四、通信功能1、现场级通信：系统内部的现场级通信。解决监控主机与各子系统及各子系统之间的数据通信、信息交换问题。2、与上级调度通信：综合自动化系统兼有RTU（远程终端单元）全部功能，可将采集的模拟量、开关量等信息及事件记录等上传至调度中心，同时接受调度中心下达的各种操作、控制、定值修改等命令。（国际电工委员会IEC建议允许的远动传输最大允许时延：命令信息0.12s，状态变化及事件信息15s，正常遥测遥信15s，存储数据15min。我国一般规定：变位信息及厂站端工作状态变化信息1s，电能等存储信息几分钟到几十分钟）1-4 变电站综合自动化系统的发展及结构形式一、变电站综自系统发展的基本趋势1、集中控制结构分层分布式网络结构2、功能分割、集中组屏式功能综合、分散安装式（功能分割指：保护、测量监控、控制调节等功能各自硬件独立；功能综合指：测量监控、保护、自动装置等硬件一体化：LCU。集中组屏：在中控室或保护室或控制小间集中组屏；分散安装：按电气一次设备间隔（单元）分散安装）二、具体的发展及结构形式1、集中控制结构(1) 集中控制结构之一（早期具有RTU的结构）(2) 集中控制结构之二2、分层分布式控制结构（流行趋势）间隔层按变电站电气设备间隔进行设计，将一个电气间隔（如某断路器间隔或断路器屏柜）的数据采集、保护、测控等功能由一个或多个分散安装在电气间隔附近（或直接分散安装在电气一次屏柜上，或在中控室集中组屏，或部分集中组屏、部分分散安装）的智能化测控单元IED（Intelligent electronic device）或称就地控制单元LCU（即下位机）完成，各LCU由现场总线相连，并由连接在现场总线上的通信管理机连接到站控层，站控层由网络总线连接各工作站（上位机）并由调度通讯站负责与上级调度中心（主站）通信。1-5 目前变电站综合自动化系统的结构 数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两大类：智能化的一次设备网络化的二次设备在逻辑结构上可分为三个层次：“过程层（设备层）”、“间隔层”、“站控层”。各层次内部及层次之间采用高速网络通信。1、过程层（设备层）过程层是一次设备与二次设备的结合面。主要功能分三类：电力运行的实时电气量检测。运行设备的状态参数在线检测与统计。操作控制的执行与驱动（执行与驱动包括变压器分接头调节控制，电容、电抗器投切控制，断路器、刀闸合分控制，直流电源充放电控制等）。2、间隔层间隔层设备的主要功能是：汇总本间隔过程层实时数据信息。实施对一次设备保护控制功能。实施本间隔操作闭锁功能。实施操作同期及其他控制功能。对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制。承上启下（上、下层之间）的高速双口全双工工作方式的通信功能。3、站控层站控层的主要任务是：通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库。按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心。接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行。具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能。具有(或备有)站内当地监控，人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，甚至图像，声音等多媒体功能。具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功能。具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能。1-6 目前变电站综合自动化系统中的网络选型网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉，它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。其中网络的适应性是最基本的条件，网络通信速度的提高和合适的通信协议的制定是关键技术。网络所选用的一般方式有：RS485接口（有主站、从站之分，主站存在瓶颈现象；无统一标准）局部操作网Lonworks(Local operating system)控制局域网CAN(Controller Area Network)现场总线基金会网FF(Fields Foundations)局域网LAN：以太网(ethernet)等目前以太网异军突起，已经进入工业自动化过程控制领域，有进入间隔层而取代现场总线的趋势。基于TCP/IP协议（传输控制协议/网际协议），速率达到100MHz的嵌入式以太网控制与接口芯片已大量出现，数字化变电站自动化系统的两级网络全部采用100MHz以太网技术已是流行趋势。（国际标准化组织ISO的开放系统互连OSI七层模型协议：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层）1-7 数字化变电站综合自动化系统发展的新技术1、智能化的一次设备（一次设备的智能检测及控制与设备的一体化）2、网络化的二次设备3、分层分布式系统结构（尤其是以太网的应用）4、自动化的运行管理系统5、数字式视频图象及音频监视技术6、状态检测与故障诊断技术7、光纤通讯技术的应用8、光电互感器的应用OCToptical current transducer、OVToptical voltage transducer）9、电能质量在线检测技术10、新硬件技术的应用（如32位微处理芯片、数据采集芯片DSP、高速高精度的A/D、FLASH闪存等）11、软件新算法应用（如小波算法用于微机保护、故障定位、设备状态监视与故障诊断、谐波检测；模糊数学用于同期装置的均频控制、机组振动及故障诊断；神经网络用于解决非线性复杂系统的控制等）1-8 数字化变电站自动化系统发展中的主要问题1、研究开发过程中专业协作需要加强，比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关。2、材料器件方面的缺陷及改进。3、试验设备、测试方法、检验标准，特别是EMC(电磁兼容)控制与试验还是薄弱环节。1-9 变电站综合自动化系统采集的主要信息一、模拟量信息1、联络线有功功率、无功功率、有功电能2、线路及旁路的有功功率、无功功率、电流3、不同电压等级母线各段的线电压、相电压4、三绕组变三侧或高压、中压侧以及两绕组变两侧或高压侧的有功功率、无功功率、电流5、直流母线电压6、所用变低压侧电压7、母联电流、分段电流、分支断路器电流8、出线的有功功率或电流9、并联补偿装置电流10、变压器上层油温等二、开关量信息1、变电站事故总信号2、线路、母联、旁路和分段断路器位置信号3、变压器中性点接地隔离开关位置信号4、线路及旁联重合闸动作信号5、变压器的断路器位置信号6、线路及旁联保护动作信号7、枢纽母线保护动作信号8、重要隔离开关位置信号9、变压器内部故障综合信号10、断路器失灵保护动作信号11、有关过压、过负荷越限信号12、有载调压变压器分接头位置信号13、变压器保护动作总信号14、断路器事故跳闸总信号15、直流系统接地信号16、控制方式由遥控转为当地控制信号17、断路器闭锁信号等三、设备异常和故障预告信息1、有关控制回路断线信号2、有关操动机构故障总信号3、变压器油温过高、绕组温度过高总信号4、轻瓦斯动作信号5、变压器或调压装置油温过低总信号6、继电保护系统故障总信号7、距离保护闭锁信号8、高频保护闭锁信号9、消防报警信号10、大门打开信号11、站内UPS交流电源消失信号12、通信线路故障信号2 变电站的自动控制与调节装置（功能）2-1 低频减载控制一、概述突然退出电源容量或突增负荷容量有功缺额系统频率f措施（规程规定允许频率偏差为0.2Hz,偏差超限，则需采取措施）：*各发电厂机组调速器按调节特性调节增大出力（一次调频）*系统中所设置的调频电厂的调频器按有差方式、无差方式或积差方式等上移机组调节特性曲线增大出力，投入系统热备用容量（二次调频）。*若系统热备用容量全部投入后仍不能使频率稳定在允许范围内，则分级切除系统中非重要负荷，恢复频率。二、负荷频率特性1、静态特性系统有功缺额PSf负荷实际吸收的有功PL负荷调节效应：KL=PL/f2、动态特性系统有功缺额PS频率逐渐下降（按指数规律下降），最后稳定在一个较低的频率水平。若在t1时刻(即ff1时)开始减负载：当减负载量PL=PS时，曲线b，f由f1升到额定值fn当减负载量PLPS时，曲线c、d，f回升，但达不到额定值fn三、减载负荷量的确定减载后一般不需要f恢复到fn，允许存在f设：总的最大有功缺额为：PS.max 所需减载量为：PL.max则：PS.maxPL.max = KL f 即：PL.max =PS.maxKL f四、分级减载按负荷重要程度分级减载。第一级启动频率：f1=4848.5Hz末级启动频率：fm=4646.5Hz例如（各级频差f取0.5Hz，各级动作延时的时差t取0.5s）：第一级：启动频率f1=48.5Hz，动作延时t1=0.5s第二级：启动频率f2= f1f=48Hz，动作延时t2= t1+t=1s第三级：启动频率f3= f2f=47.5Hz，动作延时t3= t2+t=1.5s第四级：启动频率f4= f3f=47Hz，动作延时t4= t3+t=2s第五级（末级）：启动频率f5= f4f=46.5Hz，动作延时t5= t4+t=2.5s特殊级：启动频率f=47.548.5，动作延时t=1525s五、闭锁功能1、闭锁的作用：防止本母线上其他线路短路等原因造成的频率降低导致本线路低周减载误动；防止本母线进线电源瞬时消失（例如进线的重合闸过程中），由于电动机的反馈作用，本母线电压不会立即消失，导致本线路低周减载误动；防止本线路轻载时本线路低周减载误动（轻载时，切除该支路对频率恢复无意义）2、常用三种闭锁：滑差过大闭锁低电压闭锁低电流闭锁2-2 电压及无功控制系统感性无功缺额系统电压U一、变压器分接头调压可改善本局部区域内的电压质量，但不能解决整个系统无功缺额问题。（相当于抢别人的无功，其他区域的无功缺额更大，导致其他区域的电压下降更严重）分有载调压（具有防开路的切换装置）和无载调压为使分接头上电流较小、对地电压较低、安装方便，分接头一般设在变压器电压等级较高侧、靠近中性点端、外侧套筒绕组上。有载调压调压原理图：K1,K2：用于调节的可动分接头；KM1,KM2：为防止可动分接头在调压过程中产生的电弧使变压器绝缘油劣化，在单独油箱中设置切换电流的2个接触器（例如分接头要由位置2换到位置1时，先将KM1断开，再将K1调到位置1，再合上KM1，再将KM2断开，再将K2调到位置1，再合上KM2）LC：用于限制调整分接头过程中切换装置中的环流。变压器分接头调压适用于系统无功不缺，而由于线路较长、压降较大导致本区域电压较低的情况。三种调整方式：*遥控升压（减少高压绕组匝数）*遥控降压（增加高压绕组匝数）*遥控急停（分接头调整出现滑档时，立即停止滑档）二、并联电容器并联电容器可发出感性无功，改善局部区域无功缺额，减少线路无功传输，有利于节点电压的提高与稳定。并联电容器一般安装在变压器低压侧或线路末端，可按负荷变化分组投切。由于补偿容量Qc=U2/Xc，当电压下降时，补偿的无功反而减少，因此调压能力较差。并联电容器费用低、安装简单、调控方便，广泛用于配电系统以提高负荷侧功率因数，减少负荷端电压波动、减少线损。三、静止无功补偿器并联电容仅仅是补偿感性无功，若系统中感性无功富余，可通过并联电抗器吸收感性无功。静补（SVC）：将电容器和电抗器结合起来，并对其容量加以控制，以调整系统中的无功。组成：电容器、电抗器、控制部分。常用静补器件：* 固定电容器（FC）、自饱和电抗器（SR）、直流励磁饱和电抗器（DCMSR）。* 晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管控制电容器（TSC）。常用静补方式：FC+SR型；FC+TCR型；TCR+TSC型四、变压器调压与电容器投切联合控制（九区图）U+、U：本节点的电压上、下限Q+、Q：系统送入本节点的无功上、下限0区：不越限，不调整1区：电压越上限，调分接头降压5区：电压越下限，调分接头升压3区：送入无功越上限，投电容器7区：送入无功越下限，切电容器2区：电压、无功皆越上限，应先降压进3区再投电容到0区（若先投电容，将使电压进一步升高）4区：电压越下限、无功越上限，应先投电容进5区再升压到0区6区：电压、无功皆越下限，应先升压进7区再切电容到0区8区：电压越上限、无功越下限，应先切电容进1区再降压到0区（2，4，6，8调整皆需从两方面调，调整的先后顺序按“顺时针”策略）2-3 断路器的控制回路1SA：遥控转就地开关（就地位置：1-2接通；遥控位置：5-6接通）2SA：就地控制开关（合闸位置：3-4接通；分闸位置：1-2接通）TS1：LCU的出口接点，用于遥控合闸TS2：LCU的出口接点，用于遥控分闸TS3：LCU的出口接点，用于保护分闸TS4：LCU的出口接点，用于自动重合闸TBJ：防跳跃继电器HWJ：合闸位置继电器TWJ：分闸位置继电器HC：合闸接触器TQ：分闸线圈* 防跳跃继电器TBJ作用：若手动合闸于永久故障上，保护动作，出口接点TS3闭合假设2SA的,接点未返回，TBJ的电压线圈由TBJ1自保持，TBJ2保持在断开位置，断开合闸回路，防止了“跳跃”。TBJ3闭合，防止保护出口接点TS3先于QF常开辅助接点断开造成TS3接点烧毁（切断容量过大）。2-4 备用电源自投一、概述1、需装设AAT的情况：发电厂的厂用电、变电所的所用电由双电源供电的变电所，其中一个电源经常断开为备用降压变电所内装有备用变或互为备用的母线段电力生产过程中某些重要的备用机组，如给水泵、循环泵等2、备用方式明备用：正常情况下有明显断开的专用备用电源、备用设备或备用线暗备用：正常情况下无明显断开的专用备用电源或设备，由运行中的设备互为备用。3、对AAT的基本要求只有当工作电源确保断开后，备用电源才能投入（防止投入到故障元件上）工作母线无论何原因失压时，AAT皆应动作AAT只允许动作一次（不能反复投）AAT应能同时满足几个工作电源的备用要求AAT投入应满足切换方式的要求。可采用检定同步的快速切换（母线失压时间在0.3s以内，此时母线上尚有较大残压）；也可采用母线残压闭锁的慢速切换（母线失压时间在11.5s以内，要等残压消失时才切换）及长延时切换方式。备用电源无压时，AAT不应动作（退出）应校验备用电源和设备的过负荷情况及电动机自启动情况（过负荷或电动机不能自启动时，应自动减部分非重要负荷）AAT投于故障应加速保护动作二、备自投装置ATT构成与实现1、典型的四种备自投方式方式1（T2作T1的暗备用）：T1、T2分列运行。I母失电后5QF自动投入。方式2（T1作T2的暗备用）：T1、T2分列运行。II母失电后5QF自动投入。方式3（T2明备用）：2QF合、5QF合、4QF分。母线失电后，4QF自动投入。方式4（T1明备用）：4QF合、5QF合、2QF分。母线失电后，2QF自动投入。2、方式1备自投逻辑构成（方式2与方式1类似） 2QF的跳闸（确保工作电源退出）：当工作母线I失压且其进线支路无流（例如电力系统内故障导致工作母线失压），而备用母线II有压时，经延时top跳开2QF，切断工作电源。另外T1故障，T1保护动作后跳开2QF，切断工作电源。备自投的充电正常运行时，2QF合闸状态、4QF合闸状态、5QF分闸状态，且两条母线皆有压，经Y4、Y5使充电元件“充电”，经tCD（15秒左右）充满（输出高电平），为Y10动作作好准备。备自投的动作2QF在跳位且母线I进线无流（即确认工作电源已退出），而备用母线II有压，经Y9启动备自投，在Y10作好准备（“充电”完毕）的前提下合5QF。另外：*备自投动作后，启动5QF保护的后加速功能，一旦投到故障母线上则加速跳开5QF；若投入成功，则退出后加速功能。但5QF上一般仍配有两段式过流保护。*备自投动作后，短时投入联切负荷功能（一般投入100s左右），若出现过负荷，则联切预定的非重要负荷支路。备自投的闭锁（放电）* 若两条母线同时无压则放电闭锁（即工作电源失压时备用电源也无压，则禁止备自投）。* 5QF在合位（即备自投已动作）则放电闭锁（确保备自投只投一次）。* 有其他对方式1备自投进行闭锁的外部闭锁信号时则放电闭锁（例如：手动断开工作电源时即手动跳2QF时；5QF合闸回路未准备好时；等等）3、方式3备自投逻辑构成（方式4与方式3类似）4、参数整定低电压元件动作值（无压判别）原则：应低于工作母线出线短路故障切除后电动机自启动时的最低母线电压；且工作母线上电抗器或变压器后发生短路故障时，低电压元件不应动作。低电压元件动作值一般取额定电压的25%。过电压元件动作值（有压判别）备用母线（暗备用）上的出线故障被出线断路器断开后，母线上电动机自启动时母线上出现的最低电压Umin应使过电压元件动作。 过电压元件动作值一般不低于70%的额定电压。工作母线受电侧断路器跳闸的动作延时top系统内发生会使备自投中的低电压元件动作的短路故障时，由于切除短路的保护的动作可能存在延时，为确保此时备自投不会误动作，备自投中跳闸的动作延时top应躲过系统中切除该短路的保护的最大延时。低电流元件动作值（进线无流判别） 动作值取二次额定电流的8%。2-5 线路的自动重合闸一、概述1、故障性质（按存在的时间分）瞬时性故障：供电电源断开后，故障自行消失，重新供电后可恢复正常。永久性故障：供电电源断开后，故障仍然存在，重新供电后保护会再次跳闸。2、重合闸主要作用及不利影响(1) 作用对于瞬时性故障（占线路故障的80%以上），保护跳闸后，利用重合闸重合，可提高供电可靠性，减少线路停电次数（对单侧电源供电线路尤为显著）；并可提高电力系统并列运行稳定性（由于解列时间很短，两侧系统功角尚未摆开便重新并列恢复运行）。可纠正继保误动、断路器本身机构不良以及误碰引起的误跳闸（断路器偷跳）。(2) 不利影响若重合于永久性故障，电力设备将再次受到故障冲击，且容易造成系统振荡，破坏系统稳定。使断路器工作条件恶化。3、重合闸分类(1) 按动作次数分：一次重合闸（普遍采用）；二次重合闸（很少采用）(2) 按重合相分：三相重合闸：各种故障时保护跳开三相，然后进行三相重合，若为永久性故障保护再跳三相。单相重合闸：单相故障时，保护只跳开故障相，然后进行单相重合，若为永久性故障保护再跳三相（不允许长期非全相运行时）；相间故障时，保护跳开三相并不进行重合。综合重合闸：相间故障时：采用三相重合闸（保护跳三相，重合闸重合三相）单相故障时：采用单相重合闸（保护跳单相，重合闸重合单相）4、重合闸启动方式(1) 位置不对应启动（控制开关与断路器实际位置不对应）：控制开关在合后位置，而断路器实际在跳闸位置（跳闸位置继电器TWJ反映）。(2) 保护启动（不能纠正断路器偷跳）：利用保护跳闸出口来启动重合闸。5、重合闸配置的基本原则1kV及以上架空线路及电缆与架空混合线路，在具有断路器的条件下，如用电设备允许且无备用电源自动投入时，应装设重合闸。旁路断路器和兼作旁路的母联断路器或分段断路器，应装设重合闸。低压侧不带电源的降压变压器，可装设重合闸。必要时，母线故障也可采用重合闸。（电缆线路故障几率小，且故障往往是电缆绝缘遭到永久性破坏，故电缆线路一般不设重合闸）二、双侧电源线路重合闸的同期问题1、检无压与检同期重合闸双侧电源线路上，一侧设为检无压重合方式（检无压元件V），另一侧设为检同期重合方式（检同期元件V-V）。*检无压侧的检同期元件也同时投入：在该侧由于QF偷跳或保护误动仅跳开了该侧QF时，由该侧的检同期元件进行检同期重合。*由于检无压重合侧在线路永久性故障时其QF要连续2次切断短路电流，工作条件恶劣，为平衡两侧QF工作条件，一般两侧的检无压与检同期重合方式应定期倒换（两侧都装有检无压和检同期元件，只是检无压方式侧的检无压元件投入，而检同期方式侧的检无压元件不投入）。*对于发电厂送出线路，电厂侧一般不采用检无压方式，以避免重合于永久性故障时发电机在短时间内遭受两次冲击（保护发电机大轴安全）2、快速重合闸当线路两侧采用全线速动的快速保护且采用快速QF时，若线路故障，保护快速断开QF后，重合闸不检同期地快速重合。由于从断开到重合的时间很短（0.50.6秒），两侧电源电势之间的夹角摆开不大，重合时的冲击不大，且系统会很快拉入同步。3、非同期重合闸在满足以下条件且认为有必要时，才采用非同期重合闸：(1)两侧电源电势之间的夹角摆开最大时重合造成的冲击电流I=不超过允许值。（E：两侧电势的有效值，Z：两侧电势之间的总阻抗，：取180）(2)非同期重合产生的振荡过程中对重要负荷的影响小。(3)重合后系统可较快地恢复同步运行。(4)在非同步运行过程中对可能误动的保护已采取了相应措施。4、检平行线路电流重合闸对于平行双回线，检查另一回线有电流（说明两侧电源仍然是同步的）而重合。5、自动解列重合闸如图所示，小电源容量与地区重要负荷基本平衡，正常时由大系统向小电源侧输送功率。3QF作为解列点。当联络线故障时，保护动作使1QF、3QF跳闸（2QF不跳闸），大系统侧的1QF采用检无压方式重合，若重合成功，3QF再采用人工同步并列。整个过程中小电源侧的重要负荷的供电不会中断；非重要负荷短时中断（对瞬时性故障，重合成功）或长期中断（对永久性故障，重合不成功）。三、重合闸与保护的配合1、前加速（重合闸动作前加速保护）线路L1、L2、L3上分别配置动作时限按阶梯原则配合的定时限过流保护，在靠电源的变压器出口线路L1上配置重合闸并设置重合闸前加速保护（其保护范围一般包含末级线路L3，但不宜延伸太长，一般不超出后接变压器T2的另一侧母线）。当任一级线路上发生故障时，首先由最靠近电源的变压器出口线路L1的前加速保护无选择性瞬时跳闸（同时前加速功能退出），重合闸重合后，若故障仍存在（即永久性故障），各级保护再按选择性由故障线路的保护按相应的动作时限跳闸。前加速特点：(1)能快速切除线路上的瞬时性故障，迅速恢复正常供电。(2)在整个前加速保护范围内只装设一套自动重合闸（装在靠近电源的出口线路上）。(3)靠电源的出口线路上重合闸拒绝动作（或其断路器拒绝合闸）时，将扩大停电范围。(4)装设重合闸的靠电源的出口线路上的断路器工作条件恶劣（跳、合闸次数多）。(5)适合于35kV及以下由发电厂或主要变电站引出的直配线路上（由于保护第一次动作为非选择性动作，有可能扩大停电范围。而对于110kV及以上线路不允许这种非选择性动作）。2、后加速（重合闸动作后加速保护）线路上发生故障时，保护第一次动作按相应动作时限有选择性地动作于跳闸，相应保护处的重合闸重合后，若故障仍存在（即永久性故障），相应保护加速动作（不需再经延时来判断选择性）。后加速特点：(1)保护障首次动作就保证了选择性，不会扩大停电范围。(2)每级线路上都应装设重合闸(3)广泛采用四、三相一次自动重合闸工作逻辑1、重合闸的“充电”准备线路QF正常合闸后，控制开关在合后位置、跳闸位置继电器TWJ不动（对应位置），且保护不启动，经Y1、Y2使充电元件“充电”，经tCD（15秒左右）充满（输出高电平），为Y6动作作好准备。2、重合闸启动若控制开关KK在合后状态而跳闸位置继电器TWJ却动作（位置不对应），且三相电流皆小于无流定值（即QF确已断开），经Y4、Y5启动重合闸，在Y6作好准备（“充电”完毕）的前提下经延时tCH出口重合QF，同时启动保护后加速功能（保持时间tc约为120ms，tjs约为400ms）。为了确保只重合一次，在出口重合的同时，经“或”门H对充电元件放电清零，闭锁Y6。QF重合后若故障仍存在（永久性），则保护再次跳闸，由于重合后充电元件的充电时间很短，达不到充满状态，Y6仍被闭锁，不会再次重合（为可靠起见，在保护再次启动时也闭锁充电元件的充电回路）。3、重合闸的闭锁(1)控制开关KK未合时，经“或”门H对充电元件放电清零，闭锁重合闸。保证手动合闸合于故障线路时，保护跳闸后不重合。(2)有外部闭锁重合闸信号BC时，对充电元件放电清零，闭锁重合闸。(3)当断路器压力（气压或液压）不足时，对充电元件放电清零，闭锁重合闸。经延时200ms是为了确认合闸压力不足，防止干扰等产生的短时压力不足信号造成的误闭锁。另外，考虑到断路器跳闸过程中往往会造成压力下降，为保证重合闸顺利进行，在重合闸已启动后，不允许合闸压力不足信号来闭锁重合闸。五、重合闸动作时限的整定原则1、重合闸动作时限整定基本原则：考虑躲过故障点熄弧（要考虑电动机负荷的反馈电流对熄弧时间的影响）及周围介质的去游离时间。2、另外还需考虑一些问题：(1)断路器及操作机构已准备好再次动作(2)保护已返回(3)双侧电源的线路上，要考虑两端保护动作时限不同（例如本端保护以I段动作而对端保护以II段动作），只有在两端保护都已跳闸后才开始熄弧和去游离，即重合闸动作时限中还需增加两端保护的动作时限差及两端断路器的跳闸时限差。(4)采用单相重合闸功能时，单相故障而跳开单相后，由于相间耦合电容及互感的影响，使断开相的故障点弧光通道中仍有潜供电流，潜供电流将延缓熄弧及去游离的时间，故重合闸动作时限应适当延长。(5)考虑到单相故障而跳开单相后，在重合闸重合之前，健全相又发生相继故障而跳三相，为确保故障点充分去游离，综合重合闸的动作时限应从相继故障跳闸后算起。（单电源线路的三相一次自动重合闸动作时限一般整定为：0.81.0S）3 变电站综合自动化系统实例（以湖南紫光测控公司的SM-3B为例）见附件袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿