馈线自动化推广技术及应用 PPT课件

馈线自动化推广技术及应用 2016年4月 主要内容 馈线自动化的认识 1 2 3 4 馈线自动化设备运行维护 馈线自动化技术模式建设 馈线自动化技术模式介绍 5 馈线自动化典型工程 馈线自动化的认识 馈线自动化定义馈线自动化 配网自动化与自愈馈线自动化典型技术模式馈线自动化能解决的关键问题 馈线自动化定义 定义 指对配电线路运行状态进行监测和控制 在故障发生后实现快速准确定位和迅速隔离故障区段 恢复非故障区域供电 FeederAutomation 简称FA 馈线自动化 配网自动化与自愈 自愈 包括 馈线自动化典型技术模式 集中型馈线自动化 1 电压时间型 2 电压电流型 3 分布智能型 就地型馈线自动化 1 主站集中全自动型 2 主站集中半自动型 4 用户分界型 馈线自动化典型技术模式 馈线自动化能解决的关键问题 无闪隔离区段故障拦截用户出门故障 快速定位故障快速隔离故障躲避瞬时故障 快速报告故障 未来建设目标 提高供电可靠性 馈线自动化技术模式介绍 配电网典型网架现状配电线路故障类型分析馈线故障就地智能处理原则就地型馈线自动化技术模式 单环网接线和不同母线出线连接开关站双环网接线N供一备 如两供一备 三供一备 单辐射接线方式单环网接线多分段多联络接线 配电网典型网架的现状 供电区域 城区结合部和广大的农村地区城区或县城中心负荷密度高 重要负荷地区 典型接线 城市核心区建设初期或城市外围城市核心区 负荷密度发展到较高水平高密度区域 架空线路多数是开关本体 基本不具备自动化接口和改造条件电缆线路多数是开关柜 除新装设备 基本未配置自动化终端 10kV配电线路故障类型分析 馈线故障频繁出现 瞬时性故障多数 用户故障不断增加 单相接地故障多 馈线故障较少出现 永久性故障占多数 用户故障不断增加 蔓延发展型故障占多数 重点解决架空线路和架空电缆混合线路故障停电问题 故障类型特点 故障类型分析 短路故障造会造成大面积停电 小电阻系统中接地故障会造成停电 用户出门故障会造成大面积停电 接地故障会破坏绝缘 损伤设备 馈线故障发生概率小 停电次数少 故障多为永久性故障 大面积停电 用户出门故障会造成大面积停电 发展型故障会破坏绝缘 损伤设备 馈线故障就地智能处理原则 最佳解决方案 投资少 见效快 易实施 防停电 少停电 知停电 免维护 不依赖通信 不依赖主站 架空线路和架空电缆混合线路故障停电 技术因素 经济因素 就地型馈线自动化技术模式 多分段多联络环网线路 单电源辐射网线路 电压时间型智能FA适应网架 单环网线路 电压电流型智能FA适应网架 1 2 电压 电流型FA技术模式 原理特点 站内出线断路器CB保护整定站内出线CB常规短路和零序保护 小电阻接地方式 站内出线CB配置1次或2次重合闸 负荷开关 PT 智能终端 断路器 速断 过流 零序保护 二次重合闸及后加速保护 电压时间闭锁合闸逻辑故障过流记次闭锁分闸逻辑联络开关单侧掉电自动投入 分段点FB后段故障不引起CB跳闸 减少站内出线开关CB跳闸率 分段点FS与CB或FB重合闸配合 综合电压时间和故障电流判据 实现快速隔离故障 智能分段负荷开关FS 智能分段断路器FB 特点成效 电压电流型开关合闸后进行Y时间检测 若无故障电流则闭锁分闸 分段断路器FB后端的故障由其直接切除 变电站不跳闸 1 正常工作 2 FB先于变电站跳闸 3 FB第1次重合 4 FS4延时合闸 闭锁分闸 5 FS5开关合至故障点 6 FB再次跳闸 7 故障区前端恢复供电 短路故障 短路故障处理 电压 电流型FA技术模式 故障隔离过程 特点成效 电压 时间型FA技术模式建设 原理特点 站内出线断路器CB保护整定站内出线CB常规短路和零序保护 小电阻接地方式 站内出线CB配置1次或2次重合闸 来电关合 无压释放 电压时间闭锁合闸逻辑联络开关单侧掉电自动投入 不依赖于主站和通信 以电压时间为判据 与变电站出线开关重合闸相配合 依靠设备自身的逻辑判断功能 自动隔离故障 恢复非故障区间的供电 智能分段 联络负荷开关FS 若是瞬时性故障自动躲避 恢复送电 若是永久性故障 再次跳闸 故障隔离完毕恢复正常区段供电 1 正常工作 2 故障跳闸 3 第一次重合 4 FS2开关关合至故障点 5 再次跳闸 6 第二次重合 正常段供电 7 故障区后端恢复供电 短路故障 短路故障处理 电压 时间型FA技术模式 故障隔离过程 若是瞬时性故障自动躲避 恢复送电 若是永久性故障 再次跳闸 故障隔离完毕恢复故障后段供电 1 正常工作 2 人工拉线 3 试送电 4 FS2开关关合至故障点 5 FS2跳闸 切除接地故障 6 故障区后端恢复供电 接地故障 接地故障处理 变电站绝缘监测装置监测到零序电压 电压 时间型FA技术模式 故障隔离过程 直接切除接地故障 在延时过程中 故障消失 看门狗不动作 看门狗有故障电流记忆 在线路无压无流条件下分闸 3 瞬时性故障与重合闸 3 瞬时性故障与重合闸 变电站出线断路器重合 非恢复区域恢复供电 变电站出线断路器保护跳闸 若延时完毕故障仍存在 看门狗分闸 接地故障 看门狗需经过延时判断 2 相间短路故障 负荷开关架空看门狗的故障处理 1 单相接地故障 VSR3 FDK FFK 1 单相接地故障 2 相间短路故障 5 4 3 2 1 6 7 8 9 10 5 4 3 2 1 用户出门故障就地智能处理 看门狗 故障处理方式 经过重合闸延时 断路器看门狗重合 若瞬时性故障 则恢复供电 检测到故障电流 断路器看门狗跳闸 直接切除短路故障 直接切除接地故障 若是永久性故障 断路器看门狗后加速保护跳闸 2 相间短路故障 断路器架空看门狗的故障处理 1 单相接地故障 3 瞬时性故障与后加速 VSR3 FDK FFK 1 单相接地故障 2 相间短路故障 3 重合闸与后加速 5 4 3 2 1 6 7 8 9 10 用户出门故障就地智能处理 看门狗 故障处理方式 2 相间短路故障 断路器柜间隔电缆看门狗的故障处理 1 单相接地故障 VSR3 FDK FFK 直接切除接地故障 直接切除短路故障 1 单相接地故障 2 相间短路故障 用户出门故障就地智能处理 看门狗 故障处理方式 馈线自动化技术模式建设 技术模式建设思路技术模式选择策略技术模式建设方案设备选型 布点及配套工程建设关键中问题点 建设思路 技术模式建设思路 应按照配网自动化规划实施 以提高供电可靠性 提升配电网运行管理水平为主要目标 综合考虑配电网网架 通信通道 供电可靠性等情况 因地制宜 注重实效地推进馈线自动化建设 馈线自动化建设 技术模式选择策略 广东电网公司下发的广电生部 2012 4号文 已建有主站 按主站集中型建设未建主站 按电压电流型建设 优选电压 电流型 故障定位与隔离时间较短备选电压 时间型 设备投资少20 宜采用电压 时间型 A B类 C类 D E类 技术模式选择策略 特点 一次到位 但建设周期长 投资大 有主站 通信和终端运维 技术要求高 对通信要求高 技术模式建设方案 方案一 一次性建设 特点 边投资边收益 建设周期短 投资小 快速有效 在技术经验积累基础上逐步提高智能化水平 就地型自动化设备 无线通信通知运维人员 建立配电自动化主站系统 方案二 分步实施 无需建立故障定位系统或配电自动化系统无需建立通信信道 通过智能设备自动化功能 与变电站出线开关配合实现故障自动定位和隔离 非故障区间恢复供电 就地智能故障处理 故障快速定位系统 配电自动化系统 管 建立GPRS无线通信信道和故障快速定位系统 自动上传故障信号 开关动作信号等 快速定位系统实现线路实时状态监测和故障快速定位 建立配电自动化系统 建立光纤 无线等通信信道 自动上传故障信号 开关动作信号等 主站系统远方遥控开关分合 具备合环转供电功能 监 控 优 技术模式建设方案 主站系统接入升级路线 关键问题 负荷开关与断路器如何选型免维护型后备电源如何选型设备智能化如何选型与变电站出线开关配合如何选型 主干设备如何选点与布置分支设备如何选点与布置用户设备如何选点与布置 设备如何一体化和小型化设备如何免调试和免维护成套设备连接如何防误防护现场安装调试如何避免二次停电 智能设备关键问题提出 智能设备选型与布点总体原则 设备布点总体原则 故障快速复电 电压电流型FA技术模式推广 典型设计 靠近电源侧1 3处和大分支首端加装智能分段断路器 按照主干线三分段原则 设2 3台分段开关 较长线路可酌情增加1台分段开关 智能分段负荷开关FS 智能分段断路器FB 主干分段点布点原则线路长度相等分段原则线路负荷相等分段原则线路用户数相等分段原则 分支分界点大分支线路首端长距离辐射网线路中间位置运行负荷较大 故障率较高的公网大分支线路 主干线路分段点加装电压时间型分段器 电压时间型FA技术模式推广 典型设计 智能分段 联络负荷开关FS 主干线路联络点加装电压时间型分段器 按照主干线三分段原则 设置2台分段开关和1台联络开关 较长线路酌情增加1台分段开关 联络点 设备智能化 负荷开关断路器 配置原则免维护 用户分界智能设备选型与布点 设备选型 自动拦截用户出门接地故障 自动隔离用户出门短路故障 宜选用断路器看门狗或负荷开关看门狗 根据站内出线开关保护时间而定 既能拦截用户出门故障 又不能增加维护工作量 用户分界断路器 用户分界负荷开关 推荐选型 用户分界智能设备选型与布点 设备直接布点 T接分界点单独安装 看门狗 智能设备 用户分界点布点原则故障较频繁用户线路线路或设备老旧线路较长距离用户线路 业务专责 汪智能设备配套关键技术 免调试与免维护 一体化与小型化 结构防护 成套设备连接防误防护 出厂联调与现场验证 现场安装调试防误防护 配套关键技术 自动化开关柜 测控终端 PT CT 故障指示器 中心城区保护测控一体化的智能环网开关设备 电缆看门狗控制器 通讯设备 1 智能设备配套关键技术 一体化与小型化技术 中心城区智能设备 2 智能设备配套关键技术 免调试与免维护技术 储能电容代替蓄电池设备状态监测实现状态预警检修 一体化成套设备 工厂内调试 现场不产生多余的停电次数和停电时间 二次停电 线路故障指示就地可视故障点事故追忆现场可视 现场免调试 现场免维护 现场可视化 免调试免维护 现场免调试和免维护措施 3 智能设备配套关键技术 结构防护技术 结构防护 结构壳体防护外壳非金属材料模压成型防凝露 防护等级达IP67满足户外恶劣环境运行 电气接口防护电连接采用军品级航空接插件和户外防护电缆满足户外恶劣环境运行 二次端子标识 相序 同名端 防水 防松脱 防CT开路保护电路 航空接插件电气接口 测量信号屏蔽控制电缆 航空接插件电气接口 航空接插件连接快捷 方便 正确 防护好 PT 开关 监控终端 4 智能设备配套关键技术 成套设备连接防误防护技术 航空电缆连接方案 运维项目分析运维实施思路 馈线自动化设备的运行维护 配电终端和通信运维项目分析 运维项目种类多 频次高 专业性强 工作量大 设备如何运维 定值维护 线路节点扩容和负荷转供电 电池维护 失效 损坏蓄电池更换 计划检修 预防型定时现场检修 终端消缺 装置异常现场检修 排查 设备传动 系统 一二次设备传动 运维实施思路 源头建立运维意识 从源头建立运维意识 选智能成套设备 减少一二次磨合通信一体化集成 减少接口磨合减少维护作业步骤 降低维护门槛 选免维护终端设备选免维护后备电源 如储能电容免参数整定 特别保护配合参数 推行状态监测 实现智能预警和状态检修构建运维系统 实现远程维护升级系统设备采用专业厂家代维模式 免维护 少维护 代维护 运维实施思路 设备安装与运维 设备安装与运维 3 2 5完善配电自动化运行维护管理保障措施 人员保障人员的规划和培训 满足运维需要 组织机构保障建立健全的配电网自动化管理机构 明确工作流程及信息传递程序 厂家代维系统设备采用专业厂家代维模式 运维实施思路 电力公司建立保障机制 馈线自动化典型工程 中山就地智能馈线自动化佛山就地智能馈线自动化贵阳就地智能馈线自动化 中山就地智能馈线自动化 系统架构 主站层故障快速定位系统 通信层GPRS无线和短信 设备层电压型 看门狗设备 一次网架消弧线圈接地系统 中山就地智能馈线自动化 智能设备 线路现状 中性点消弧线圈接地系统的架空线路 故障特点 瞬时性故障频发 单相接地故障为主 管理需求 快速隔离故障点 躲避瞬时故障 RL27 永久故障 VSP5跳闸并正向闭锁 切除接地故障 1 主干线短路故障 2 主干线接地故障 3 分支线 FFK 接地故障 4 分支线 FFK 短路故障 重合闸 5 分支线 FDK 短路故障 1 3 1 主干线短路故障 VSP5 FDK FFK 中山就地智能馈线自动化 动态演示 RL27 VSP5 联络点 VSP5 VSP5 闭锁 闭锁 45S后由联络点转供 恢复非故障区供电 联络点45S计时中 母线拉线后 试送电 直接切除接地故障 2 主干线接地故障 3 分支线 FFK 接地故障 4 分支线 FFK 短路故障 重合闸 5 分支线 FDK 短路故障 1 4 7 1 4 7 1 4 7 1 35 45 1 10 20 FFK单侧带电20s后启动重合 若是永久故障FFK与第一次发生短路故障处理过程一致 但不第二次重合 5 H区若是瞬时故障 则重合成功 自动躲避 直接切除短路故障 佛山就地智能馈线自动化 系统架构 主站层配电自动化系统DAS 通信层三遥光纤通信 二遥及一遥GPRS无线 设备层电压型 电压电流型 看门狗智能设备 以及部分