变电站与配电网自动化培训课程

第五章变电站和配电网自动化一次设备：母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器等二次设备：监视测量仪表、继电保护、远动装置、自动装置、控制及信号器具等5-1变电站自动化一、变电站二次回路微机变电站自动装置投入以前的二次回路称为常规二次回路（系统）。11、开关正常闭合和断开操作；2、同期并列操作；3、母线电压分析计算（据此实行并联电容器的投切和变压器分接头调节）；4、备用电源自动投入操作；5、低频自动减负荷操作；6、执行上一级调度中心的操作命令。变电站所需的控制功能21、控制系统主要完成分合闸操作，分有人值守、无人值守两种（一）变电站常规二次回路的主要组成部分6、继电保护装置5、电源系统蓄电池交流电源复式整流电容储能4、同期系统3、测量系统常测表计选测表计（多数）2、信号系统

事故信号预报信号分析信号利用中央信号装置实现31）按功能分别设置

测量、控制、保护三大功能彼此独立，相关性甚少，互不兼容。2）设备和元器件类别复杂

原因在于二次回路设计、设备选择分别进行。3）没有自检功能

要定期测试校验，不能保证工作的可靠性。4）安装调试、维护工作量大

连接电缆和接线端子多。（二）变电站常规二次系统的特点4三者依然是分立运行、独立工作，分属不同专业技术部门二、变电站自动化主要包括：1）设置微机监控；2）微机远动终端装置（RTU）；3）微机继电保护装置。变电站自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用，其特征是采用微机进行监控和完成部分管理任务。5鉴于监控、远动、继电保护功能所采集的数据量和控制对象基本相同，考虑三大功能由同一装置实现，这一技术起步于20世纪80年代。三、变电站综合自动化新生事物、发展完善中，其内容、结构和工作模式呈多样化电气量的采集和电气设备(如断路器等)的状态监视、控制和调节。实现变电站正常运行的监视和操作，以保证变电站的正常运行和安全。发生事故时，由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、监视和控制，并迅速切除故障和完成事故后的恢复正常操作。从长远的观点看，还应包括高压电器设备本身的监视信息(如断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态监视等)。除了需要将变电站所采集的信息传送给调度中心外，还要送给运行方式管理部门和检修中心，以便为电气设备的监视和制定检修计划提供原始数据。变电站综合自动化的内容6一、BZZX构成（多微机分布式变电站综合自动化）变电站综合自动化系统结构示意图主单元保护单元控制单元开关闭锁单元开关闭锁单元控制单元保护单元一次系统设备主控（站控级）现场（现场级）并行串行5-2变电站综合自动化上级调度中心打印机打印制表彩显及专用键盘人机对话绘图机故障录波输出磁盘驱动器数据存储继电保护就地控制信号采集74、系统配置灵活

采用CPU分散式结构，内部模块采用总线连接；软硬件结构实行模块化和分散处理方式;方便配置大、中、小变电站的综合自动化系统。二、BZZX系统构成必须考虑的问题1、抗电磁干扰

采用串行通信或光纤通讯；2、高可靠性

采用专用芯片，高档32位PC；3、每个间隔单元要集中在一起

做在一块屏上，减少二次接线和控制电缆数量；8MPS4000系列变电站综合自动化系统是在BZZX300型变电站综合自动化系统的基础上，总结了几十套系统运行的经验，广泛听取了电力系统用户的意见，将目前最先进的器件和最成熟的技术结合在一起，发展起来的面向二十一世纪的变电站配套系统，亦可成为老电站改造的理想首选设备。三、BZZX完成的功能远动、保护、开关操作、测量、事故顺序记录、运行参数的自动记录、故障录波，具有很高的可靠性，达到无人值守的要求。四、MPS4000系列变电站综合自动化系统适用于10KV-110KV等各种接线方式的变电站二次系统，作为全部的保护、控制、测量信号和远动设备，保证变电站的安全运行，并按运行要求对变电站全部运行参数进行检测、显示、打印和报警，并与上级通讯实现了遥控、遥测、遥信和遥调。9五、变电站综合自动化的总体结构（一）——类型集中式结构的综合自动化系统框图

集中式结构，这种系统每台计算机的功能较集中，如果一台计算机出故障，影响面大，因此必须采用双机并联运行的结构才能提高可靠性；由于采用集中式结构，软件复杂，修改工作量大，调试麻烦，组态不灵活，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必须另行设计，工作量大。10分层分布布式系统统集中组组屏结构构的综合合自动化化系统框框图(一一)分布式系系统集中中组屏的的结构是把整套套综合自自动化系系统按其其不同的的功能组组装成多多个屏(或称柜柜)。这这些屏都都集中安安装在主主控室中中，这种种形式被被称为““分布集集中式结结构”，，分布集集中式结结构的主主要缺点点是安装装时需要要的控制制电缆相相对较多多，增加加了电缆缆投资。。11分层分布布式系统统集中组组屏结构构的综合合自动化化系统框框图(二二)12分散与集集中相结结合的变变电站综综合自动动化系统统框图分散与集集中相结结合的系统结构构，配电线线路各单单元采用用分散式式结构，，高压线线路保护护和变压压器保护护采用集集中组屏屏结构，，它们通通过现场场总线与与保护管管理机交交换信息息，节约约控制电电缆，简简化了变变电站二二次设备备之间的的互连线线，缩小小了控制制室的面面积；抗抗干扰能能力强，，工作可可靠性高高，而且且组态灵灵活，检检修方便便，还能能减少施施工和设设备安装装工程量量。13采用分散散式结构构，引入入局域网网（LAN）技技术，将将站内所所有智能能化装置置连接一一起。网网上节点点分成主主站和子子站。设计原则则：凡是是可由子子站完成成的功能能，尽量量就地处处理，不要依赖赖于通信信网络和和主站（（如继电电保护功功能）。。五、变电电站综合合自动化化的总体体结构（（一）——发展趋势势全分散式式的结构构是今后后的发展展方向。。一方面面是分散散式的自自动化系系统具有有总投资资低的突突出优点点；另一一方面，，随着电电-光传传感器和和光纤通通信技术术的发展展，为分分散式的的综合自自动化系系统的研研制和应应用提供供了有力力的技术术支持。。14多功能的的保护装装置要兼有故故障录波波功能（二）局局域网（（LAN）1、拓扑扑结构环网、总总线形网网，peertopeer（倾向））2、通讯讯规约1）载波波侦听多多路访问问及冲撞撞检测方方法（（CSMA/CD）是一种竞竞争性规规约，效效率高。。2）令牌牌（通行行证总线线）(TokenBus)3、通讯讯媒介一般采用用电缆作作为媒介介，倾向向使用光光纤。（三）子子站的设设计原则则15（四）保保护装置置的“下下放”问问题公认做法法：多功功能微机机保护装装置安装装在配电电开关柜柜上。更高电压压设备的的保护装装置，各各国做法法不同：：西欧：常常规保护护常放在在就地保保护小间间内；美国：保保护装置置放在控控制楼，，条件好好；日本：用用防雨密密闭罩放放在室外外开关设设备近旁旁。（五）变电站综综合自动动化的优优点利用先进进的计算算机和通通信技术术，改变变了传统统的二次次设备模模式，实实现信息息共享，，简化了了系统，，减少了了连接电电缆，减减少占地地面积，，降低造造价，改改变了变变电站的的面貌。。随着电网网复杂程程度的增增加，便便于为各各级调度度中心提提供各变变电站更更多的信信息，以以便及时时掌握电电网及变变电站的的运行情情况。提高变电电站的可可控性，，易于实实现远方方集中控控制、操操作和反反事故措措施等。。提高了自自动化水水平，采采用无人人值班管管理模式式，减轻轻了值班班员的操操作量，，提高劳劳动生产产率，减减少人为为误操作作的可能能，也减减少了维维修工作作量。。全面提高高运行的的可靠性性和经济济性。16变电站综综合自动动化的目目标是提高变变电站全全面的技技术水平平和管理理水平，，提高安全全、可靠靠、稳定定运行水水平，降低运行行维护成成本，提高经济济效益，，提高供电电质量，，促进配电电系统自自动化。。17变电站综综合自动动化的现现状与发发展趋势势变电站综综合自动动化是在在计算机机技术和和网络通通信技术术的基础础上发展展起来的的。国外在20世世纪80年年代已有有分散式式变电站站综合自自动化系系统问世世，以西西门子(SIEMENS)公公司为例例，该公公司第一一套全分分散式变变电站综综合自动动化系统统LSA678，早早在1985年就就在德国国汉诺威威投入运运行，至至1993年年初，，已有300多套套系统在在德国及及欧洲的的各种电电压等级级的变电电站运行行。我国的变变电站综综合自动动化工作作起步较较晚，大大概从20世世纪90年年代开开始，初初始阶段段主要研研制和生生产集中中式的变变电站综综合自动动化系统统，例DISA-1、BJ-1、、IES-60、XWJK-1000A和和FD-97等等各种型型号的系系统。90年年代中期期开始研研制分散散式变电电站综合合自动化化系统，，如DISA-2、、DISA-3、BJ-F3、CSC-2000、DCAP3200、FDK等等，与国国外先进进水平相相比，大大约有10年年的差差距。18在变电站站综合自自动化系系统的具具体实施施过程中中，由于于受现有有专业分分工和管管理体制制的影响响而有不不同的实实施方法法：一种主张张站内监监控以远远动(RTU)为数据据采集和和控制的的基础，，相应的的设备也也是以电电网调度度自动化化为基础础，““保护””则相相对独立立；另一种则则主张站站内监控控以保护护(微机机保护)为数据据采集和和控制的的基础，，将保护护与控制制、测量量结合在在一起，，国内已已有这一一类产品品，如CSC-2000等等。后者正在成为为一种发展趋趋势和共识，，因此设计、、制造、运行行和管理等部部门要打破专专业界限，逐逐步实现一体体化。这一点点对110kV及及以下的变电电站尤为必要要。19从信息流的角角度看，保护护(包括故障障录波等)和和控制、测量量的信息源都都是来自现场场电流互感器器TA、电电压互感器TV的二次次侧输出，只只是其要求各各不同而已。。保护主要采集集一次设备的的故障异常状状态信息，要要求TA、、TV测量量范围较宽，，通常按10倍额定定值考虑，但但测量精度要要求较低，误误差在3%以上。而控控制和测量主主要采集运行行状态信息，，要求TA、TV测测量范围较窄窄，通常在测测量额定值附附近波动，对对测量精度有有一定的要求求，测量误差差要求在1%以内。总控单元(CPU)直接接接收来自上上位机(当地地)或远方的的控制输出命命令，经必要要的校核后，，可直接动作作至保护操作作回路，省去去了遥控输出出和遥控执行行等环节，简简化了设备，，提高了可靠靠性。20从无人值班角角度看，不仅仅要求简化一一次主接线和和主设备，同同时也要求简简化二次回路路和设备，因因此保护和控控制、测量的的一体化有利利于简化设备备和减少日常常维护工作量量，对110kV及及以下，尤其其是10kV配电电站，除了电电量计费和功功率总加等有有测量精度要要求而必须接接测量TA、、TV外，，其他测量仅仅作监视运行行工况之用，，完全可与保保护TA、、TV合用用。此外，在在局域网(LAN)上各各种信息可以以共享，控制制和测量等均均不必配置各各自的数据采采集硬件。常常规的控制屏屏和信息屏、、模拟屏等亦亦可取消。21变电站综合自自动化系统和和无人值班运运行模式的实实施，在很大大程度上取决决于设备的可可靠性。这里里指的设备不不仅是自动化化设备，更重重要的是电气气主设备。根根据变电站综综合自动化系系统的特点，，主管部门应应制定出有关关设备制造和和接口的规范范标准。自动动化设备制造造厂商应与电电气主设备制制造厂商加强强合作，以方方便设计和运运行部门选型型。22对数量较多的的10kV配电站，，由于接线简简单，对保护护相对要求较较低，为简化化设备，节省省投资，建议议由RTU来完成线线路保护及双双母线切换(备自投)等等保护功能。。为此需在RTU软件件中增加保护护运行判断功功能，如备用用电源自投功功能，可通过过对相应母线线段失压和相相关开关状态态信号的逻辑辑判断来实现现。23今后变电站综综合自动化的的运行模式将将从无人值班班、有人值守守逐步向无人人值守过渡。。因此遥视警警戒技术(防防火、防盗、、防渍、防水水汽泄漏及远远方监视等)将应运而生生，并得到迅迅速发展。随着计算机和和网络通信技技术的发展，，站内RTU/LTU或保护监监控单元将直直接上网，通通过网络与后后台机(上位位机)及工作作站通信。取取消传统的前前置处理机环环节，从而彻彻底消除通信信“瓶颈”现现象。24设备构成：配电变电站、、柱上变压器器、配电线路路、断路器、、开关、保护装置、无无功补偿装置置等5-3配配电网的构构成及任务一、配电网的的分类输电网：220KV及以以上配电网：110KV及以以上25110kV~150kV国国外常称次输输电线路我国将110kV及以下下电力线路统统称为配电线线路35kV~110kV高高压配电线线路10kV中中压配配电线路，一一次配电线路路380/220V低低压配电线路路，二次配电电线路二、配电变电电站按电压等级划划分：高压变变电站：35kV~110kV中压变电站：：3kV~10kV低压变电站：：380V/220V110kV/0.4kV三、配电线路路具备变电和配配电两种功能能称配电所。。仅有配电功能能称开关站也也称配电站。。2627保证重要用户户供电；随时掌握，调调整配电网的的工作状态；；保证供电电压压的质量；提高配电网运运行的经济性性，降低损耗耗；对故障及时处处理，使其影影响面最小。。四、配电网的的特点1、点多，面面广，分散；；2、配电线路路、开关电器器、变压器结结合在一起。。五、配电网的的任务28以上三项基本本任务的基础础：数据采集配电网自动化化正在以SCADA与与GIS合一一，“营配合合一”，与地地调、电力MIS等紧密密集成的模式式实行。5-4配配电网的自自动化监视：判断状状态的能力。。控制：改变配配电网运行状状态的能力。。保护：识别故故障，隔离故故障。具有三项基本本任务：利用现代电子子、计算机、、通信及网络络技术,将配配电网在线数数据和离线数数据、配电网网数据和用户户数据、电网网结构和地理理图形进行信信息集成，构构成完整的自自动化系统，，实现配电网网及其设备正正常运行及事事故状态下的的监测、保护护、控制、用用电和配电管管理的现代化化。29配电自动化主主要意义是电力系统实实现现代化的的必然趋势；；在正常运行情情况下，监视视配网运行工工况，优化配配网运行方；；当配网发生故故障或异常运运行时，迅速速查出故障区区段及异常情情况，快速隔隔离故障区段段，及时恢复复非故障区域域用户的供电电，缩短对用用户的停电时时间，减少停停电面积；根据配网电压压合理控制无无功负荷和电电压水平，改改善供电质量量，达到经济济运行的目的的；合理控制用电电负荷，从而而提高设备利利用率；自动抄表计费费，保证抄表表计费的及时时和准确，提提高了企业的的经济效益和和工作效率，，并可为用户户提供自动化化的用电信息息服务等。301.国内内配电自动化化的现状配电网自动化化给社会及电电力系统带来来的经济和社社会效益是十十分显著的，，我国目前已已步入了配电电网自动化的的发展时期，，城市电网实实行技术改造造，在主设备备选型上作了了重大改进。。如取消油(灭弧)断路路器，采用真真空断路器；；实行环网供供电方案，并并积极采用负负荷开关和熔熔断器配合，，快速对故障障进行隔离。。农网以单元元、分布的结结构，采用分分段器、重合合器以切除、、隔离故障，，有效地提高高了供电的可可靠性及自动动化程度。31我国配电网自自动化方案有有以下几方面面：1)城市市电网以环网网供电方式为为主城市户内型的的环网供电方方案主要是提提高用户供电电的可靠性，，利用负荷开开关快速开断断配电故障。。2)重合合断路器与自自动配电开关关的配合重合断路器安安装在变电所所内，用作保保护开关，具具有二次重合合闸功能。自自动配电开关关安装在线路路上，具有电电压延时自动动合闸功能。。重合断路器器与自动配电电开关配合，，并增设故障障探测器、遥遥控终端RTU及中中央控制中心心，可组成配配电网自动化化系统。另外外，自动配电电开关还具有有分段器功能能，控制中心心对线路中各各点的自动配配电开关可进进行控制。323)农网网(放射型)配电网自动动化方案(1)重重合器、断路路器和分段器器配合使用。。重合器是一一种具有保护护、检测、控控制功能的自自动化设备，，具有不同时时限的安秒曲曲线和多次合合闸功能，能能对合闸次数数和时间进行行记忆和判断断。分段器具具有对通过短短路故障电流流的次数计数数的功能，能能自动进行合合、分闸操作作，并在达到到规定的计数数次数后自动动分断，从而而隔离故障。。它可与重合合器进行较好好的配合。(2)DFW-10(F)型型跌落式分段段器与断路器器的配合。DFW-10(F)型型跌落式分段段器是一种电电子控制的单单相开关设备备，外形与普普通的熔断器器相似，体积积小，安装方方便，使用灵灵活，动作可可靠。分段器器在线路上的的应用能大大大地提高线路路的供电可靠靠性，减少配配电线路故障障查找时间。。33我国配电网中中的断路器一一般不设重合合闸装置，即即使线路发生生的是瞬时性性故障，也不不进行重合。。电力系统中中90%的的故障属于瞬瞬时性故障，，瞬时故障消消失后，线路路恢复正常，，由于没有设设重合闸装置置，不必要地地延长了停电电时间。如果果在线路的每每一分支线上上装设一组重重合分段器或或跌落式分段段器，无论保保护开关在一一次还是两次次重合闸的条条件下，都设设置为一次计计数或两次计计数，则可保保持原来的操操作方式不变变，能得到比比较好的配合合。当分段器器在两次计数数下工作时，，在保护开关关分闸后，分分段器已经将将故障线路分分断，就能保保证非故障线线路的合闸成成功，恢复正正常送电。由由于故障段的的线路被分段段器隔离开，，线路运行检检修人员能非非常容易地找找到故障点。。342.国外外配电自动化化的现状在一些工业发发达国家中，，配电自动化化系统受到了了广泛的重视视，国外的配配电自动化系系统已经形成成了集变电所所自动化、馈馈线分段开关关测控、电容容器组调节控控制、用户负负荷控制和远远方抄表等系系统于一体的的配电网管理理系统(DMS)，其功功能已多达140余余种。国外著名电力力系统设备的的制造厂家基基本都涉足配配电自动化领领域，如德国国西门子公司司、法国施耐耐德公司、美美国COOPER公司司、摩托罗拉拉公司、英国国ABB公公司和日本本东芝公司等等，均推出了了各具特色的的配电网自动动化产品。353配电自自动化系统的的功能配电自动化有有三个基本的的功能要求，，即对配电网网进行安全监监视、控制和和保护。安全监视功能能是指通过采集集配电网上的的状态量(如如开关位置和和保护动作情情况等)和模模拟量(如电电压、电流和和功率等)以以及电度量，，从而对配电电网的运行状状况进行监视视。控制功能是指远方控制制开关的合闸闸或跳闸以及及有载调压设设备升压或降降压，以达到到满足电压质质量、无功补补偿和负荷平平衡的目的。。保护功能是指检测和判判断故障区段段，并隔离故故障区域，恢恢复正常区域域供电。364配电自自动化系统的的组成配电自动化系系统的内容包包括配电网数据采采集和监控(简称SCADA。包括括进线监视；；10kV开闭所、变变电站自动化化；馈线自动动化；变压器器巡检与无功功补偿)；需方管理(简称DSM，包括负负荷监控与管管理；远方抄抄表与计费自自动化)；配电地理信息息系统(简称GIS)；37配电自动化系系统中，从主主变电站的l0kV部部分监视，，到l0kV馈线自自动化以及l0kV开开闭所、配电电变电所和配配电变压器的的自动化，称称为配电SCADA系系统。进线监视一般般完成对配电电网进线变电电所的开关位位置、母线电电压、线路电电流、有功和和无功功率以以及电度量的的监视。开闭所和配电电变电站自动动化(SubstationAutomation，SA)完成对对配网中10kV开开闭所，小区区变的开关位位置，保护动动作信号，小小电流接地选选线情况，母母线电压，线线路电流，有有功和无功功功率以及电度度量的远方监监视、开关远远方控制和变变压器远方有有载调压等。。馈线自动化(FeederAutomation，FA)是指在正正常情况下，，远方实时监监视馈线分段段开关与联络络开关的状态态和馈线电流流、电压情况况，并实现线线路开关的远远方合闸和分分闸操作；在在故障时获取取故障记录，，并自动判别别和隔离馈线线故障区段以以及恢复对非非故障区域供供电。变压器巡检是是指对配电网网中变压器台台的参数进行行远方监视，，并监视补偿偿电容器的自自动投切和远远方投切情况况等。38需方管理(DemandSideManagement，DSM)。DSM实际上是电电力的供需双双方共同对用用电市场进行行管理，以达达到提高供电电可靠性，减减少能源消耗耗及供需双方方的费用支出出的目的。其内容包括负荷监控、管管理和远方抄表、计计费自动化两方面负荷监控和管管理(LoadControl&Management，LCM)，是根据据用户的用电电量、分时电电价、天气预预报以及建筑筑物内的供暖暖特性等进行行综合分析，，确定最优运运行和负荷控控制计划，对对集中负荷及及部分工厂用用电负荷进行行监视、管理理和控制，并并通过合理的的电价结构引引导用户转移移负荷，平坦坦负荷曲线。。远方抄表与计计费自动化(AutomaticMeterReading，AMR)是是指通过各种种通信手段读读取远方用户户电表数据，，并将其传至至控制中心，，自动生成电电费报表和曲曲线等。39地理信息系统统(GeographicInformationSystem，GIS)是把配电网网管理工作和和一些与地理理位置有关的的数据库结合合，可以更加加直观地进行行运行管理。。内容主要包括括以下几部分分：设备管理(FacilitiesManagement，FM)是是指将变电站站、馈线、变变压器、开关关和电杆等设设备的技术数数据反映在地地理背景图上上。用户信息系统统(CustomerInformationSystem，CIS)是指指借助GIS，对大量量用户信息，，如用户名称称、地址、账账号、电话、、用电量和负负荷、供电优优先级和停电电记录等进行行处理，便于于迅速判断故故障的影响范范围，而用电电量和负荷的的统计信息还还可作为网络络潮流分析的的依据。405、用户负荷荷控制:降低高峰负荷荷和提高负荷荷率。一、对配电自自动化系统的的基本要求1、实时检测测与控制2、故障控制制3、电能质量量控制：保证配电网供供电电压和频频率处在规定定的允许范围内内。4、线路损耗耗控制：有效节约电力力功率在传输输过程中的能能量损耗，减少少运输成本。。41最显著特点：：a)配电网系系统图形显示示功能设备数据和图图形分开处理理，分开维护护b)事故作业业状态下系统统的优化切换换功能发生故障时，，对于可正常常运行的无故故障区段配电电线路，尽快快恢复供电二、对配电自自动化系统的的分类（一）配电线线路自动化（2）配电线线路开关远方方监视控制系系统（1）配电自动化计计算机系统配电自动化计计算机系统通通过通信系统统和许多终端端装置（RTU）相连构构成的一个能能够完成各种种指定任务的的自动化系统统。421配电线路自动动化概述馈线自动化就就是监视馈线线的运行方式式和负荷，当当故障发生后后，能及时准准确地确定故故障区段，迅迅速隔离故障障区段并恢复复健全区段供供电。馈线自自动化是配电电网自动化中中最重要的内内容之一。它它对每条馈线线的分段和分分支开关线路路实现数据采采集、运行控控制和优化管管理。1）.馈馈线自动化的的主要任务(1)远远方终端(RTU)对各各馈线上自动动重合器和自自动分段器及及负荷开关进进行数据采集集，建立SCADA数数据库，对配配电网络的所所有馈线进行行监视、控制制与优化管理理。(2)馈馈线故障时，，能及时准确确地诊断故障障线路和区段段，并由故障障线路上的保保护器件快速速隔离故障区区段，及时恢恢复对非故障障区段的供电电，从而缩小小停电范围，，减少对用户户停电的时间间，提高了对对用户供电的的可靠性。432）馈线线自动化的主主要功能(1)数数据采集功能能：采集所有有馈线开关的的电流、电压压和开关位置置信号。(2)数数据处理功能能：当配电网网络中有馈线线故障时，根根据RTU和FTU所采集的的信息，自动动、准确地诊诊断故障的区区段、性质(相间故障或或单相故障)，并对各类类开关动作的的顺序和次数数进行统计登登记，以图形形或表格方式式显示或打印印有关信息，，供运行人员员及时了解故故障情况。(3)控控制操作功能能：在正常运运行过程中，，根据运行方方式的需要，，带负荷遥控控投切馈线开开关或线路上上的其他开关关，遥控投切切空载线路、、空载变压器器或线路电容容器等；当馈馈线上发生故故障时，能自自动隔离故障障区段，自动动恢复对非故故障线路的供供电。44(4)报报表功能能：自动生生成各种表表格，表格格形式和大大小由用户户任意生成成，各类报报表可以定定时打印，，也可以随随时打印。。(5)事事故告警警功能：遥遥测量越限限、设备运运行异常、、保护和开开关动作时时发出声、、光报警信信号，并登登记、打印印和归档备备查。(6)图图形功能能：用户可可自行编辑辑、绘制各各种图表，，提供多窗窗口的画面面显示，画画面具有平平移、滚动动、缩放、、漫游和自自动整理等等功能。(7)数数据库管管理功能：：借助窗口口，通过数数据库管理理软件，用用户可以方方便地对数数据库进行行创建、删删除、修改改、读写、、检索和显显示，但不不能修改实实时数据，，特别是电电量数据。。通过该软软件，可以以保证配电电网在自动动化系统内内各工作站站数据的一一致性。(8)对对时功能能：为保证证全网时钟钟的统一，，配电网主主机和RTU与FTU的时钟钟应保持一一致。45重合器(reclose)是是一种自具具控制及保保护功能的的开关设备备，它能能按预定的的开断和重重合顺序自自动进行开开断和重合合操作，并并在其后自自动复位或或闭锁。重合器的功功能是，当当事故发生生后，如果果重合器经经历了超过过设定值的的故障电流流，则重合合器跳闸，，并按预先先整定的动动作顺序作作若干次合合、分的循循环操作，，若重合成成功则自动动终止后续续动作，并并经一段延延时后恢复复到预先的的整定状态态，为下一一次故障做做好准备。。若重合失失败则闭锁锁在分闸状状态，只有有通过手动动复位才能能解除闭锁锁。重合器的功功能不同于于断路器46重合器的功功能不同于于断路器，，重合器的的作用强调调开断、重重合操作顺顺序、复位位和闭锁，，以识别故故障所在地地，而断路路器的作用用仅强调开开断、关合合；重合器是自自我控制设设备，本身身具有过电电流检测、、操作顺序序选择、开开断和重合合特性的调调整等功能能，其操作作电源直接接取自高压压线路，无无需附加装装置，这些些功能在设设计上是统统一考虑的的，而断路路器与其控控制系统在在设计上是是分别考虑虑的，其操操作电源也也另外提供供；二者开断特特性也不同同，重合器器的开断特特性有反时时限和双时时性，反时时限是为了了和熔断器器的安秒特特性曲线相相配合，双双时性指重重合器有快快慢两种安安-秒特性性曲线，它它的第一次次开断都整整定在快速速曲线，以以后各次开开断可根据据保护配合合需要选择择不同的曲曲线，继电电保护常用用的电流速速断和过电电流保护，，也有不同同的开断时时延，但这这种时延只只与保护范范围有关，，一种故障障电流对应应一种开断断时间，这这与重合器器在同一故故障电流下下可对应两两种开断时时间的双时时性是不同同的。47一般重合器器的动作特特性可以分分为瞬动特特性和延时时动作特性性两种。瞬动特性是是指重合器器按照快速速动作时间间-电流特特性跳闸；；延时动作作特性则是是指重合器器按照某条条慢速动作作时间-电电流特性跳跳闸。通常重合器器的动作特特性可整定定为“一快快二慢”、、“二快二二慢”和““一快三慢慢”等。48在配电网中中应用重合合器具有下下述优点：：(1)节节省变电电站的综合合投资。重重合器装设设在变电所所的构架和和线路杆塔塔上，无需需附加控制制和操纵装装置，故操操作电源、、继电保护护屏、配电电间皆可省省去，因此此，基建面面积可大大大缩小，土土建费用可可大幅度降降低。(2)提提高重合合闸的成功功率。(3)缩缩小停电电范围。重重合器与分分段器、熔熔断器配合合使用，可可以有效地地隔离发生生故障的线线路，缩小小停电范围围。(4)提提高操作作自动化程程度。重合合器可按预预先整定的的程序自动动操作，而而且配有远远动附件，，可接收遥遥控信号，，适于变电电所集中控控制和远方方控制，提提高了变电电所自动化化程度。(5)维维修工作作量小。重重合器多采采用SF6和真空空作介质，，在其使用用期间，一一般不需保保养和检修修。492.重重合器的分分类重合器自20世世纪30年代问问世以来，，不断改进进和完善，，目前重合合器的品种种很多，按按绝缘介质质和灭弧介介质分为油油、真空空和SF6三种种；按控制装置置分为电子子控制(分分立元件控控制电路、、集成电路路控制电路路、微处理理机控制电电路)、液液压控制和和电子液压压混合控制制三种；按相数分为为单相、三三相两种；；按安装方式式分为柱上上、地面和和地下三种种。503分段段器分段器(sectionalizer)是一种种与电源侧侧前级开关关配合，在在失压或无无电流的情情况下自动动分闸的开开关设备。。当发生永永久性故障障时，分段段器在预定定次数的分分合操作后后闭锁于分分闸状态，，从而达到到隔离故障障线路区段段的目的。。若分段器器未完成预预定次数的的分合操作作，故障就就被其他设设备切除了了，则其将将保持在合合闸状态，，并经一段段延时后恢恢复到预先先的整定状状态，为下下一次故障障做好准备备。分段器器一般不能能断开短路路电流。分段器可以以整定在一一、二和三三次计数状状态下工作作。在线路路中，分段段器可以装装设在重合合器之后，，或者装设设在重合器器和熔断器器之间。其其只能用来来检测超过过指定电平平的电流，，且不具有有时延特性性，这将使使分段器的的电流配合合范围扩展展，即从其其最小激励励值起，到到所能允许许的最大瞬瞬时值止，，分段器所所累计的计计数值，经经一段时间间后自动清清除，为下下次动作做做好准备。。分段器的关关键部件是是故障检测测继电器(FaultDetectingRelay，FDR)。根根据判断故故障方式的的不同，分分段器可分分为电压-时间型分分段器和过过流脉冲计计数型分段段器两类。。511）.电电压-时时间型分段段器电压压-时时间间型型分分段段器器是是凭凭借借加加压压、、失失压压的的时时间间长长短短来来控控制制其其动动作作的的，，失失压压后后分分闸闸，，加加压压后后合合闸闸或或闭闭锁锁。。电电压压-时时间间型型分分段段器器既既可可用用于于辐辐射射状状网网和和树树状状网网，，又又可可用用于于环环状状网网。。电压压-时时间间型型分分段段器器有有两两个个重重要要参参数数需需要要整整定定。。其一一为为X时时限限，，它它是是指指从从分分段段器器电电源源侧侧加加压压至至该该分分段段器器合合闸闸的的时时延延；；另一一个个参参数数为为Y时时限限，，它它又又称称为为故故障障检检测测时时间间，，是是指指若若分分段段器器合合闸闸后后在在未未超超过过Y时时限限的的时时间间内内又又失失压压，，则则该该分分段段器器分分闸闸并并被被闭闭锁锁在在分分闸闸状状态态，，待待下下一一次次再再得得电电时时也也不不再再自自动动重重合合。。522.））过过流流脉脉冲冲计计数数型型分分段段器器过流流脉脉冲冲计计数数型型分分段段器器通通常常与与前前级级的的重重合合器器或或断断路路器器配配合合使使用用，，它它不不能能开开断断短短路路故故障障电电流流，，但但有有在在一一段段时时间间内内记记忆忆前前级级开开关关设设备备开开断断故故障障电电流流动动作作次次数数的的能能力力。。在在预预定定的的记记录录次次数数后后，，在在前前级级的的重重合合器器或或断断路路器器将将线线路路从从电电网网中中短短时时切切除除的的无无电电流流间间隙隙内内，，过过流流脉脉冲冲计计数数型型分分段段器器分分闸闸达达到到隔隔离离故故障障区区段段的的目目的的。。若若前前级级开开关关设设备备未未达达到到预预定定的的动动作作次次数数，，则则过过流流脉脉冲冲计计数数型型分分段段器器在在一一定定的的复复位位时时间间后后会会清清零零并并恢恢复复到到预预先先整整定定的的初初始始状状态态，，为为下下一一次次故故障障做做好好准准备备。。53馈线线智智能能终终端端设设备备FTU————是是基基于于FTU的的馈馈线线自自动动化化系系统统的的核核心心设设备备1））FTU的的性性能能要要求求(1)遥遥信信功功能能。。FTU应应能能对对柱柱上上开开关关的的当当前前位位置置、、通通信信是是否否正正常常、、储储能能完完成成情情况况等等重重要要状状态态量量进进行行采采集集。。若若FTU自自身身有有微微机机继继电电保保护护功功能能，，还还应应对对保保护护动动作作情情况况进进行行遥遥信信。。(2)遥遥测测功功能能。。FTU应应能能采采集集线线路路的的电电压压、、开开关关经经历历的的负负荷荷电电流流和和有有功功功功率率、、无无功功功功率率等等模模拟拟量量。。一一般般线线路路的的故故障障电电流流远远大大于于正正常常负负荷荷电电流流，，要要采采集集故故障障信信息息，，必必须须能能适适应应输输入入电电流流较较大大的的动动态态变变化化范范围围。。测测量量故故障障电电流流是是为为了了进进行行继继电电保保护护和和判判断断故故障障区区段段，，因因此此对对测测量量精精度度要要求求不不高高，，但但要要求求响响应应速速度度快快；；测测量量在在正正常常运运行行情情况况下下的的电电流流，，对对测测量量精精度度有有很很高高要要求求，，但但响响应应可可以以慢慢些些。。因因此此，，用用于于保保护护的的数数据据和和用用于于测测量量的的数数据据一一般般不不能能共共享享，，而而必必须须分分别别独独立立采采集集。。(3)遥遥控控功功能能。。FTU应应能能接接受受远远方方命命令令，，控控制制柱柱上上开开关关合合闸闸和和跳跳闸闸以以及及起起动动储储能能过过程程等等。。(4)统统计计功功能能。。FTU还还应应能能对对开开关关的的动动作作次次数数和和动动作作时时间间及及累累计计切切断断电电流流的的水水平平进进行行监监视视。。(5)对对时时功功能能。。FTU应应能能接接受受主主系系统统的的对对时时命命令令，，以以便便和和系系统统时时钟钟保保持持一一致致。。(6)事事件件顺顺序序记记录录(SOE)。。记录录状状态态量量发发生生变变化化的的时时刻刻和和先先后后顺顺序序。。54(7)事事故故记记录录。。记录录事事故故发发生生时时的的最最大大故故障障电电流流和和事事故故前前一一段段时时间间(一一般般是是1min)的的平平均均负负荷荷，，以以便便分分析析事事故故，，确确立立故故障障区区段段，，并并为为恢恢复复健健全全区区段段供供电电时时进进行行负负荷荷重重新新分分配配提提供供依依据据。。(8)定定值值远远方方修修改改和和召召唤唤定定值值。。为了了能能够够在在故故障障发发生生时时,及及时时地地起起动动事事故故记记录录等等过过程程，，必必须须对对FTU进进行行整整定定，，并并且且整整定定值值应应能能随随着着配配网网运运行行方方式式的的改改变变而而自自适适应应。。(9)自自检检和和自自恢恢复复功功能能。。FTU应应具具有有自自检检测测功功能能，，并并在在设设备备自自身身故故障障时时及及时时告告警警，，FTU应应具具有有可可靠靠的的自自恢恢复复功功能能，，一一旦旦受受干干扰扰造造成成死死机机，，则则通通过过监监视视定定时时器器(WDT)重重新新复复位位，，系系统统恢恢复复正正常常运运行行。。(10)远远方方控控制制闭闭锁锁与与手手动动操操作作功功能能。。在检检修修线线路路或或开开关关时时，，相相应应的的FTU应应能能具具有有远远方方控控制制闭闭锁锁的的功功能能，，以以确确保保操操作作的的安安全全性性，，避避免免误误操操作作造造成成的的恶恶性性事事故故。。同同时时，，FTU应应能能提提供供手手动动合合闸闸/拉拉闸闸按按钮钮，，以以备备当当通通道道出出现现故故障障时时，，能能进进行行手手动动操操作作，，避避免免上上杆杆直直接接操操作作开开关关。。(11)远远程程通通信信功功能能。。(12)抗抗恶恶劣劣环环境境。。FTU通通常常安安装装在在户户外外，，因因此此要要求求它它在在恶恶劣劣环环境境下下仍仍能能可可靠靠地地工工作作。。(13)具具有有良良好好的的维维修修性性。。由于于FTU安安放放于于分分段段开开关关处处，，因因此此当当FTU发发生生故故障障时时，，必必须须能能够够不不停停电电检检修修，，否否则则会会造造成成较较大大面面积积停停电电。。(14)可可靠靠的的电电源源。。当当故故障障或或其其他他原原因因导导致致电电路路停停电电时时，，FTU应应保保持持有有工工作作电电源源。。55另外外，，还还有有以以下下三三项项功功能能可可以以进进行行选选择择。。(1)电电度度采采集集。。FTU对对采采集集到到的的有有功功和和无无功功功功率率进进行行积积分分可可以以获获得得粗粗略略的的有有功功和和无无功功电电能能值值，，这这对对于于核核算算电电费费和和估估算算线线损损有有一一定定的的意意义义。。(2)微微机机保护护。利用FTU中中的的CPU进进行交交流采采样构构成的的微机机保护护，具具有更更强的的功能能和灵灵活性性，这这样做做可以以使定定值自自动随随运行行方式式调整整，从从而实实现自自适应应的继继电保保护策策略。。(3)故故障障录波波。对于于我国国中性性点不不接地地的配配网，，可以以采用用零序序电流流的录录波来来判断断单相相接地地区段段。565馈馈电电线路路故障障隔离离与自自动恢恢复原原理1）基基于重重合器器和分分段器器的故故障区区段隔隔离(1)辐辐射射状网网故障障区段段隔离离。图图7所所示为为一个个典型型的辐辐射状状网在在采用用重合合器与与电压压-时时间型型分段段器配配合时时，隔隔离故故障区区段的的过程程示意意图，，图8为为各各开关关的动动作时时序图图。5758图7中，，A采采用用重合合器，，整定定为一一慢一一快，，即第第一次次重合合时间间为15s，，第二二次重重合时时间为为5s。。B、、D和和E采采用用电压压-时时间型型分段段器，，其X时时限限均整整定为为7s；；C亦亦采采用电电压-时间间型分分段器器，其其X时时限整整定为为14s，Y时时限整