新型的城配网自动化改造方案

新型的城市配网自动化改造方案新型的城市配网自动化

改造方案新型的城市配网自动化改造方案目录TOC\o"1-5"\h\z1 前言 4\o"CurrentDocument"传统的配网自动化模式 4\o"CurrentDocument"新型的配网自动化模式 6\o"CurrentDocument"设计依据 8\o"CurrentDocument"符合下列标准化组织制订的标准 8\o"CurrentDocument"符合事实上的工业标准 9遵循的行业标准 9\o"CurrentDocument"现场条件 11\o"CurrentDocument"建设目标 11\o"CurrentDocument"总体目标 11\o"CurrentDocument"主站系统 12\o"CurrentDocument"站端系统 13\o"CurrentDocument"通信系统 14\o"CurrentDocument"实施计划 15\o"CurrentDocument"第一期目标:（至2010年8月） 15\o"CurrentDocument"第二期目标:（至2011年5月） 15\o"CurrentDocument"第三期目标:（至2012年5月） 15\o"CurrentDocument"第一期目标实施要点 16\o"CurrentDocument"新方案介绍 17\o"CurrentDocument"系统概述 17\o"CurrentDocument"系统功能 19\o"CurrentDocument"系统特点 20\o"CurrentDocument"系统组成 21新型的城市配网自动化改造方案TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"系统工作原理 23\o"CurrentDocument"短路故障检测原理 25接地故障检测原理 28架空线路和电缆分相线路 28电缆三相线路 30\o"CurrentDocument"电流测量原理 31\o"CurrentDocument"自取电原理 32\o"CurrentDocument"电压测量原理 32\o"CurrentDocument"温度测量原理 33\o"CurrentDocument"开关位置检测原理 34\o"CurrentDocument"开关遥控原理 35\o"CurrentDocument"主要装置介绍 35\o"CurrentDocument"主站LPK-1000 35\o"CurrentDocument"数据采集器DCU 37数字故障指示器FCI 48\o"CurrentDocument"本期通信方案 57\o"CurrentDocument"现场设备统计表 58\o"CurrentDocument"本期投资估算 70本方案建设周期为一个月 71\o"CurrentDocument"采用0「区5通讯的故障定位及在线监测（控）系统现场安装照片及运行实况 71新型的城市配网自动化改造方案1前百传统的配网自动化模式传统的配网自动化模式，主要依据1999版配电系统自动化规划设计导贝IJ、2000版FTU标准、2002年版配网自动化系统功能规范和2003年版国家电网公司县城电网建设与改造技术导则来实施。如今，这些标准早已显得有些过时，既不符合技术经济的发展形势，又不满足电力生产需要。传统的配网自动化模式主要存在以下问题：主站投资过大，没有数据，显得“头重”。计算机和通讯技术的更新换代速度很快，过早和过多购买主站设备都会导致投资失败。先上一个大主站以后再慢慢增加现场监控点的思路实际上不对，不符合实际生产情况和新生事物发展规律。现场设备投资过小，可监控的对象少，可采集到的有用的信息更少，显得“脚轻”。主要体现在可监控的点太少，大多数线路不能上自动化监测或监控，充其量是拿几条线路来做自动化试点。按照标准的配网自动化模式来走，“三遥”配电终端和开关自动化改造的费用偏高，停电实施困难，再加上标准的配网自动化终端（RTU、FTU、DTU、TTU）本身能力有限，一次设备（PT、CT、变压器、开关）改造麻烦，反过来会制约现场监控点的数量增长。光纤通讯系统投资过大，设计的容量很大，接入的数据流量很小，新型的城市配网自动化改造方案数据接入点的位置移动困难，显得“身子笨”自建物理网络，过分强调通讯速度、遥控安全和故障处理的速度，忽视接入点的数量和方便性，导致通讯投资过高。头重、脚轻、身子笨，致使配网自动化系统“全身无力”特别是现场“一遥”、“二遥”、“三遥”、“四遥”，甚至“五遥”的自动化监控点的数量偏少，使得整个系统在空转，使用价值不高，投入产出比低。备注：a）一遥：是指带动作信号（短路、接地）远传的“二合一”数字故障指示器（FCI：FaultCurrentIdicator），以及可采集开关位置的数据采集器（DCU：DataCollectorControlUnit，或FTU：FeederTerminalUnit或DTU：DistrubitionTerminalUnit或TTU：TransformerTerminalUnit）及其系统。b）二遥：是指带动作信号（短路、接地）远传和测量（稳态负荷电流、短路动作电流、暂态接地尖峰电流、暂态接地动作电流、稳态零序电流、暂态零序电流、线路对地电场、电缆头温度等）的“三合一”数字故障指示器，以及可采集开关位置的数据采集器及其系统。c）三遥：是指带动作信号（短路、接地）远传、遥测、可遥控翻牌新型的城市配网自动化改造方案复归的“四合一”数字故障指示器，以及可遥控开关和采集开关位置的数据采集器及其系统。d）四遥：在“三遥”系统基础上增加“遥调”功能，可遥调数字故障指示器和数据采集器的参数，可遥调变压器分接头位置和无功补偿柜的电容投切状态。e）五遥：在“四遥”系统基础上增加“遥视”功能，即可远程监视线路和设备，常见的方法是录制视频和抓拍照片。新型的配网自动化模式如何根据县级供电企业的实际情况，恰当地选择必要的功能和性能，寻求一种适合当地电力生产需要的“性价比”较高、符合城市电网现况及未来技术发展方向、能够“统一规划、分层控制、分步实施”、不致因系统发展或技术进步而“推倒重来”实用化的新型的配电自动化模式非常有意义，也是实施县级配网自动化系统的正确思路。新型的配网自动化模式，主要是指利用数字故障指示器（FCI）和数据采集器（DCU）等新技术来弥补标准FTU（或DTU）功能性能缺陷的一种新模式。数字故障指示器的主要特点是：1）具有故障指示器的先天特性，能检测短路、接地故障，能本地指示出来并可将动作信号远传，能提供更为先进、灵活和准确的故新型的城市配网自动化改造方案障检测方法和人工调节手段。2）具有本地无线分频、跳频组网和远程GPRS“四遥”双向交互通讯的双重维护功能。3）具有FTU、DTU或微机测控保护装置的常规的遥测和遥控功能。数字故障指示器采用非常规技术手段来解决整机功耗、通讯能量、自取电源、故障检测、故障录波、在线监测、大电流冲击、高低温、防护等级、雷击浪涌、EMC、体积、重量等一系列问题。4）最为重要的是，它具有成本低廉、施工简单、等电位安装、挂网安全、运行可靠、清洁环保和免维护等特点。数据采集器的主要特点是：1）体积小，重量轻，功耗低，采用太阳能供电（架空）或开口CT供电（电缆）。2）采集周边3〜30只数字故障指示器的故障信息和正常运行数据，不用安装高压PT和一次CT,不用接交直流电源。3）可同时遥控两台同杆架设电动开关，并采集开关位置等状态。用在开闭所时，可通过内部485总线组网，轻松实现多达32出线和开关的监控功能。4）具有本地无线、手机短信和远程三重维护功能。5）数据采集器采用非常规技术手段来解决整机功耗、体积重量、工新型的城市配网自动化改造方案作电源、通讯能量、高低温、防护等级、EMC等系列问题。离线安装，与高压无电气连接，无线路停电、大电流冲击、系统过电压和雷击浪涌等问题。6）最为重要的是，它具有成本低廉、施工简单、不挂网安装、运行可靠、清洁环保和少维护（备注：后备电池需要维护）等特点。2设计依据传统的普通故障指示器采用了模拟电路技术和小壳体封装设计，具有很大的技术局限性，实现功能过于简单，长期以来未能受到电力行业的重视。然而，采用经济实用的故障指示器来查找配电线路的短路、接地故障，早已成为供电部门的首选方案。由于市场需求和发展空间很大，传统的普通故障指示器已有二十年多年的发展历史，它的出现要比FTU、口^要早十几年，其实际使用数量要比FTU、DTU高出几十万倍。鉴于以上情况，国家电网公司在2010年初颁布了一个普通故障指示器的技术规范，数字故障指示器的一些先进的故障检测和配网自动化功能、性能也将在标准修订时增加进去。本方案设计还遵循以下标准：2.1符合下列标准化组织制订的标准CCITT国际电报、电话咨询协会标准；ISO 国际标准化组织标准；第8页

新型的城市配网自动化改造方案2.2符合事实上的工业标准1)符合IEEEPOSIX和2.2符合事实上的工业标准1)符合IEEEPOSIX和OSF标准的操作系统2)满足ANSI标准的SQL数据库查询访问3)符合ANSI标准的3)符合ANSI标准的C、C++语言和FORTRAN语言4)符合IEEE能量控制中心工作小组对开放的EMS的定义5)符合5)符合OMG组织制订的CORBA2.3/2.5标准6)符合6)符合IEC组织制定的IEC61970CIM/CIS和IEC61968UIB标准2.3遵循的行业标准1)DL5003-91《电力系统调度自动化设计技术规程》2)2.3遵循的行业标准1)DL5003-91《电力系统调度自动化设计技术规程》2)DL5002-91《地区电网调度自动化设计技术规程》IEC国际电工委员会标准；ITU-T国际电信联盟标准；IEEE国际电气电子工程师协会标准;ANSI美国国家标准协会标准；EIA电子工业协会标准；GB中华人民共和国国家标准；DL中华人民共和国电力行业标准;

新型的城市配网自动化改造方案收》3)DL/T635-19974)DL/T789-20015)DL/T814-20026)DL/T721-2000新型的城市配网自动化改造方案收》3)DL/T635-19974)DL/T789-20015)DL/T814-20026)DL/T721-2000《县级电网调度自动化系统功能规范》《县级电网调度自动化系统实用化要求及验《配网自动化系统功能规范》《配网自动化系统远方终端》7）《农网自动化及通信系统建设技术指导意见（试行）》（2002年）国家电力公司农电部［农电2002-32号］8）《国家电网公司县城电网建设与改造技术导则》（2003年）国家电力公司农电部、科技部9）《配电系统自动化规划设计导则》中国电机工程学会城市供电专业委员会10）《10千伏配网自动化发展规划要点》国电公司发输电运营部11）《远动设备及系统-传输规约：第101篇基本远动任务配套标准》（IEC60870-5-101规约）12）《远动设备及系统-传输规约：第104篇采用标准传输文件集的IEC60870-5-101网络访问》（IEC60870-5T04规约）13）《配电线路故障指示器技术规范》（2010年） 国家电力公司农电部、科技部第10页新型的城市配网自动化改造方案3现场条件某市电力公司配网管理采取营配分开的管理模式，10kV配网的运行、维护管理由配电部负责，营销部负责公用变及0.4kV低压台区的管理，配电网的调度由地调合一管理。至2010年3月，某市市全网供电面积为159.92km2,共有10kV公用线路142回，专用线路22回，10kV公用线路总长度为1040.85km，其中电缆总长度为518.9^，架空裸导线总长度为309.85km，架空绝缘线总长度212.1km，10kV主干线型架空线以JKLGYJ-240绝缘导线为主，电缆以YJV22-3X300为主。10kV线路N—1率达到93%,10kV公网线路实现100%“手拉手”联络供电。由于配电自动化规划滞后，目前某市10kV配电网上的开关设备均未装设电动操作机构，没有预留自动化用的CT和PT,开关也无辅助接点，无预留光纤等专用通信通道。如果按配网自动化的标准要求建设，更换全部10kV线路的开关设备，投资特别巨大，架设专用光纤通道也十分困难。4建设目标4.1总体目标本设计方案是利用现代先进的数字无线调频/跳频组网通讯技术、电子技术和计算机网络技术，将某市市区城市配电网上的故障报警数据、实时运行数据、离线数据、电网结构、设备参数和地理信息等诸多信息进行综第11页新型的城市配网自动化改造方案合处理和集成，构成功能完整的配电自动化系统。实现某市市区配电网正常运行时的控制和监测。通过该系统的实施实现某市配电网运行和管理的现代化，确保配电网络的安全、可靠、经济运行。实时监测线路负荷电流、瞬时接地尖峰电流、线路对地电场，对过负荷、过流、过温、局部放电、绝缘下降和瞬时性单相接地故障进行预警，为安全供电提供决策依据。实时检测线路短路、接地、断线、停电等永久性故障并上报故障电流和异常电压(高压线路或电缆头对地电场)，帮组运行人员快速查找到故障点，提高配调和抢修效率，提高供电可靠性。实时监测线路、变压器和开关的运行状态，提高配网自动化的调度和管理水平。优化网络结构和无功配置，降低电能损耗，提高经济运行水平。通过配电系统自动化的实施真正提高企业的现代化管理水平，提高供电企业的各项经济技术指标。主站系统配电自动化系统主站设计满足系统通用性和和扩展性的要求，减少不必要的功能，降低不必要的性能。根据系统规模进行分层控制、分步投资，一级主站、二级主站和配电子站的层次、功能要划分清楚。第12页新型的城市配网自动化改造方案对于一、二期规划，可首先实现255个自动化监控点以下的基本SCADA(数据采集与控制)、FA(馈线自动化)或故障定位、无人值班短信通知功能，以后规模再扩大则降为二级主站继续发挥作用。根据实际使用需要，可增加WEB发布和远程浏览功能。根据实际使用需要，可增加调度自动化系统接口功能。根据实际使用需要，可增加GIS地理信息系统接口功能。站端系统配电终端(含FCI、DCU)可满足线路故障检测、在线监测和开关遥控可靠性和实用性要求，减少不必要的功能，降低不必要的性能。根据实际线路的自动化改造条件进行分层控制，分步投资，在不同功能层次的开关、线路场合分别上“一遥”、“二遥”、“三遥”、“四遥”、“五遥”设备及其系统，也可以在一些分支线路安装不带通讯或只带本地通讯的FCI和DCU。配电终端采用独立封装或模块化设计，具备扩展性和可维护性，具备“四遥”通信、设备自诊断与自恢复、在线调试和远程维护功能。对于一、二期规划，可首先实现绝大多数线路的故障检测、在线监测与故障定位功能，并实现少部分线路的开关位置信息采集和第13页新型的城市配网自动化改造方案开关遥控功能。对于同杆架设线路，多分支线路，无开关、有开关无电动、少开关线路，不装PT/CT的场合，可优先采用FCI和DCU组合方案。根据际使用需要，可增加本地无线调试和操作功能。4.4通信系统通信介质和设备可满足线路故障检测、在线监测和开关遥控可靠性和实时性要求，减少不必要的功能，降低不必要的性能。根据现场实际情况进行分层控制，分步投资，在不同地理位置和带宽要求的通讯场合，分别采用有线（LAN、USB、UART、RS232、RS485、CAN、LON等）、无线（短距离无线调频/跳频、GPRS、EDGE、CDMA、3G、卫星通道、调度专频、无线扩频等、光纤（串行自愈环、光纤以太网、SDH等）、电力线载波等通讯方式。在数据量不大、数据接入点多而分散的场合，可优先采用无线方式。对于城市化进程还远未结束，不好预埋或架设有线、光缆，不能提供稳定的大功率通讯电源的场合，没有通讯人员专业维护，尽量少用光纤和有线。对于一、二期规划，可首先实现绝大多数线路监控点DCU的数据接入功能。对于有开关遥控场合，可考虑申请VPN虚拟通道SIM卡业务，或专门铺设遥控光缆。FCI优先选用短距离无线调频/跳第14页新型的城市配网自动化改造方案频通讯方式接入DCU,在电缆系统也可以选用短距离光纤就近接入带远程数据通讯功能的配电终端。5实施计划第一期目标：（至2010年8月）8月1日前实施不停电或短时停电的施工方案，采用FCI、DCU对某城市？条供电线路的？个开闭所、？个无CT无PT环网柜和？台无CT无PT无辅助接点的柱上开关实现“二遥”功能，并将数据接入现有的配调SCADA/FA/GIS系统实现数据共享，预留开关遥控接口。具备区域故障自动定位，以人工方式实现短路、接地故障的快速隔离和恢复供电功能。对部分没有安装开关的线路加装必要的故障检测点和在线监测点，采用FCI和DCU的组合方案以实现线路“二遥”功能。FCI和DCU同时具备遥控复归和遥调参数功能。第二期目标：（至2011年5月）将10KV线路开关设备的“二遥”改造扩大到某市全辖区的142回线路，实现全辖区具备故障自动定位，以人工方式实现故障隔离、快速恢复供电功能。同时具备在线监测功能，为故障预警和运行管理服务。第三期目标：（至2012年5月）完成10KV线路开关设备的更换，申请VPN虚拟通道和GPRS加密SIM第15页新型的城市配网自动化改造方案卡，或这架设专用光纤通道，实现电动开关的遥控功能，具备故障自动定位，以自动或人工遥控方式实现故障隔离快速恢复供电和网络重构的功能。第一期目标实施要点特点一：对不带CT和PT以及无预留辅助接点的柱上开关实现“二遥”功能均不必更换设备，大大降低投入。特点二：柱上开关“二遥”改造不需停电，环网柜、电缆分支箱和开闭所“二遥”或“三遥”改造只需短时停电，施工周期特别短。特点三：采用新技术的“二遥”设备超低功耗，可直接用线路CT取电或太阳能供电，不受供电系统影响更可靠，无PT供电，不增加一次回故障。特点四：不论架空线路还是电缆线路，都应用首半波和接地暂态信号量化原理来检测单相接地故障，检测更快速、准确和可靠。在电缆系统，同时采用稳态零序电流和暂态零序电流的方法来辅助检测单相接地故障。在适当时候，可增加接地信号源，主要用于检测接地暂态过程早已结束的永久性接地故障点。特点五：应用数字无线调频/跳频组网通讯，实现一次回路和二次回路完全隔离，系统运行安全可靠。特点六：数据采集器具有多种接口，无专用通讯通道时可用GPRS快速实现“四遥”功能，开关设备增加电动操作机构后可直接实现开关遥控功能。特点七：数据采集器采用配网自动化的标准101通讯协议，能与配网第16页新型的城市配网自动化改造方案SCADA系统和GIS系统实现平滑对接及数据共享，真正起到立竿见影的效果，实现建多少用多少，杜绝浪费。特点八：完全能满足“国家电网公司关于在县级供电单位开展'科技进步先进县供电企业’建设活动的通知要求，县城城区10KV主干线路实现配网自动化达100%，且各项功能使用良好”的要求。6新方案介绍系统概述现场故障定位点/监测点/监控点主要由FCI和DCU组成。FCI集短路和接地故障的“遥信”及直接取代线路取样CT实现无线“遥测”功能。从单根10KV线路磁场感应取电，解决FCI自身及无线通讯模块的工作电源是蓝派克公司（LPK）对新技术的成功应用，不停电方式安装并取代线路CT测量电流和故障电流值是LPK最大的特点。多接口数据采集终具有“三遥”功能，预留光纤、GPRS及无线端口，含GPRS通讯整机低于0.5W的低功耗设计远低于功耗大于5W的FTU、DTU，20W的太阳能电池、40VA的开DCT能让DCU设备稳定可靠运行，解决了由高压PT供电而引发的一系列问题。LPK将以理想的投入产出比，不停电快速解决10KV馈线的“两遥”或“三遥”问题。FCI应用于中高压输配电线路上，可检测短路和接地故障并指示出来，第17页新型的城市配网自动化改造方案可以监测线路和变压器（高压侧）的运行情况。该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点的电流（负荷电流、短路动作电流、首半波尖峰电流、接地动作电流、电缆线路稳态零序电流、电缆线路暂态零序电流）、线路对地电场（对地绝缘）、高压线或电缆头温度的变化情况，在线路出现短路、接地、断线、绝缘下降等故障或者异常情况下给出声光或者短信通知报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线路各个电流、线路对地电场、DCU电池电压、DCU充电电压的变化情况并绘制曲线图，用户根据需要还可以增加其他监测内容，例如开关位置、无线抄表、视频抓拍等。FCI的电池电压和充电电压可通过本地无线读取。该系统采用先进的数字故障指示器技术，可检测高压输配电线路短路、接地故障，可监测线路和变压器两侧的电流、电压湖或对地电场、温度等实时数据，可对同杆架设的两路电动开关进行遥控、遥信（开关位置采集）操作。当系统正常时，可以帮助电力运行人员及时掌握线路上各监测点的运行数据；当系统异常时，可以帮助电力运行人员快速定位故障点，排除事故隐患。第18页新型的城市配网自动化改造方案系统功能.监测线路上的短路、接地、过负荷、断线、停电、三相不平衡、盗割、过温等故障情况，帮助运行人员迅速查找故障点，避免事故进一步扩大。.监测线路负荷电流和短路动作电流，保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和消隐。.监测线路首半波尖峰电流和接地动作电流（架空、电缆）、稳态零序电流和暂态零序尖峰电流（电缆），保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和消隐。.监测架空线路、电缆头的对地电场和温度，保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和消隐。.在有刀闸和开关的地方，可监测开关位置。无需改造开关，无需停电。.在有电动开关的地方，除了监测开关位置，还可实现遥控操作。无需加装PT和CT,无需停电。.根据客户需求订制其它在线监测、监控和馈线自动化功能。第19页新型的城市配网自动化改造方案系统特点.突破模拟普通指示器的技术和FTU的标准。无需PT和CT,无需开关或开关改造，等电位和不停电安装，适用范围广，投入产出比高，运行可靠。.设备运行功耗极低，使用寿命长。指示器从导线自取电，并后备长寿命锂电池，永久免维护；数据采集器从太阳能（架空）或者开口CT（电缆）取电，可选大容量铅酸蓄电池或聚合物锂电池，3〜5维护一次。.采用量化的短路故障检测方法。监测线路个点的负荷电流、短路故障电流和线路电压并实时上报主站系统，并可在线调整短路故障检测参数，大大提高短路故障检测的准确性。.采用量化的接地故障检测方法。对于小电流接地系统，监测线路个点首半波尖峰电流、接地故障电流、稳态零序电流、暂态零序电流和线路对地电场并实时上报主站系统，并可在线调整接地故障检测参数，大大提高接地故障检测的准确性。.本地采用无线调频组网（64信道自动跳频），远程采用GPRS/CDMA/3G网络通讯，调试方便，免维护或少维护。.指示器和数据采集器安装简单。不停电安装装、拆卸，本地或远程无线调试。第20页新型的城市配网自动化改造方案.经济实用的主站“四遥”功能。主站软件可以实时对现场的故障指示器和两路电动开关进行“四遥”即遥控、遥信、遥测、遥调【参数读写】操作。可实时监测负荷电流和短路动作电流、首半波尖峰电流和接地动作电流、稳态零序电流和暂态零序尖峰电流（电缆）、线路或电缆头对地电压、导线或电缆头温度，并与GIS系统无缝接口。.SOE记录，事故推屏，实现事故重演。.动态着色，故障定位，短信通知，实现无人值班。.主站软件采用配调SCADA/FA/WEB一体化软件，易学易用。系统组成由若干个故障定位点/监测点/监控点和1套主站系统组成。1）每个故障定位点/监测点/监控点的设备组成：由3〜30只数字化的故障指示器和1台数据采集器（含太阳能电池板/开DCT取电装置、后备电池）组成。第21页新型的城市配网自动化改造方案GPRSDTU2）系统示意图:FCI：DigitalFaultCurrentIndicator数字化的故障指示器DCU：DataCollectorControlUnit数据采集器（内置低功耗GPRSDTU），可选电动开关储能和开关遥控功能GPRSDTU：GPRSDataTransmissionUnit，即GPRS数据传输单元 可选配置。EFU：EarthFaultLine图Se：l系统组喊示接触选线装置。为了提高单相接地检测的准确度，系统可接入变电站接地选线装置或台变PT监测仪的数据。 可选配置。第22页新型的城市配网自动化改造方案系统工作原理数字故障指示器FCI主要安装在变电站出线、开关负荷侧、架空分支线、电缆进出线和主干线路分段处各装1组（共3只），以实现这些线路的在线监测（遥测）、故障检测与定位（遥信），同时在附近安装1台DCU°FCI和DCU都带有四字节全球唯一通信地址，用于DCU对FCI的识别；DCU还带有一字节101协议通信地址，用于DCU与主站之间的地址识别。DCU与FCI采用短距离无线调频组网通信，DCU与主站之间采用GPRS公网通信，可选静态IP、动态域名和APN专线，推荐使用APN通道，确保数据和控制安全。当线路正常运行时，DCU定期轮询每只FCI或由FCI主动上报，FCI按预设的通讯策略进行应答或上报，将实时数据发送到DCU。通讯策略的含义是：FCI采用极低功耗设计，设计寿命为8年以上，但无线通讯能量较大，不能完全依靠内部锂电池供电，大部分能量要从高压导线感应取电。当负荷电流大于20A时可以完全取到通讯能量，在通讯时可以做到“有问必答”或者定时主动发送；当负荷电流小于20A时，只能取到有限的电能，在通讯时会出现“两问一答”或者定时主动发送的情况，其它时间FCI内部无线通讯模块都在休眠以减少电池损耗。值得一提的是，由于无线通讯划分为64个独立信道，无需对多只指示器进行编码和延时错开时间发送，对于多只指示器同时发送时也不会存在互相干扰而导致通讯不上的情况。第23页新型的城市配网自动化改造方案当线路出现短路故障时，FCI可以检测到短路故障电流，如果符合特定的短路故障判据，则本地翻牌显示，并按照预设的时间参数自动复归，也可以通过主站遥控复归。同时，在DCU轮询到自己时将“及时应答”或者立即主动发送动作信息，将动作信号、短路故障电流等数据发送到DCU，DCU再通过SMS（短信）、GPRS、CDMA、3G等方式将故障动作信息和故障数据打包发到用户手机或主站系统。对于10kV小电流接地系统，当线路出现接地故障时，FCI可以检测到接地故障首半波尖峰电流和线路电压，如果符合特定的接地故障判据，则本地翻牌和指示灯显示，并按照预设的时间参数自动复归，也可以通过本地无线或主站遥控复归。同时，在DCU轮询到FCI时将“及时应答”或者立即主动发送动作信息，将动作信号、接地故障电流等数据发送到DCU，DCU再通过短信、GPRS、CDMA、3G等方式将数据打包发到主站。由于FCI的本地无线和DCU的GPRS网络“一直在线”，并具有双向、随机发起主动通讯的能力，所以主站在召唤DCU的数据的同时，还可以对DCU和FCI下发参数和遥控命令，例如在线修改DCU和FCI的参数，遥控口“连接的开关合闸、分闸，遥控DCU管辖的FCI翻牌、复归等。第24页新型的城市配网自动化改造方案短路故障检测原理对于短路故障，FCI提供两种可选择的故障判据：一种是电流突变法，一种是过流速断定值法。目前市面上绝大多数模拟电路的故障指示器主要是采用电流突变法，做得好的厂家的短路判据为：.线路“充电”时间：三5s.电流突变当负荷电流IL小于等于200A时，AIN100A；或，当负荷电流IL大于200A时，AI三1/2*IL。.线路“停电”时间：W5s该方法的优点是自动跟踪负荷电流大小，不用整定参数。其缺点一是在两相接地、过流或过负荷短路情况下，短路电流是逐渐增大的，指示器因无法检测到电流突变而导致拒动；其缺点二是在很多农网线路，线路长，短路电流小，指示器因无法检测到电流突变而导致拒动；其缺点三是在有些短路情况下，非故障出线、非故障分支、故障点后面的线路如果带有大型容性负载（例如高压电容器）和感性负载（如大型电动机、水泵等），则会向故障点反馈送电，导致非故障线路误动。第25页

新型的城市配网自动化改造方案由于FCI的故障检测参数可以通过本地无线或者主站在线修改，因此在管理比较规范的电力公司，我们推荐过流速断法。该方法与变电站微机保护装置的故障检测原理一致，不论是两相接地短路（电流缓慢增大），还是农网过流故障（速断、过流定值整定很小），只要变电站出口跳闸，FCI也能检测到并给出故障指示，是目前可靠性和准确性最高的判据。为了防止重合闸期间，非故障线路（分支）因重合闸涌流导致误动,FCI增加了“充电判据”，只有带电稳定运行30秒以后才开始检测故障；为了防止合闸涌流，FCI采取了“停电判据”，只有检测到线路停电（无流无压）以后才会给出短路故障动作。其检测原理如下：I（A）、U（V） IL一负荷电流三10ArT2, IF一故障电流三50A（可设置参数） U-I T1一充电时间三30S:I T2一故障持续时间三0.01S（可设置参数）U（V） / T3一停电时间三0.1Si一⑷_ IN :一〔 .T（S）■—T1——1一|T3I-图2：FCI短路故障特征电流、电压波形图页资1流标志及发密a储o页资1流标志及发密a储o哪?国指示功能投施1会Istrl新型的城市配网自动化改造方案图3：FCI短路故障判据逻辑图Ik参数：当前负荷电流采样值Iset参数：包含Iset1（速断值）、Iset2（过流值）Tset参数：包含Tset1（速断延时）、Tset2（过流延时）TfMAX参数：从变电站出口保护启动到保护跳闸停电的最大延时Iaver参数：保护启动前的平均负荷电流Uk参数：当前电场采样值Un参数：正常运行时的电场备注：第27页

新型的城市配网自动化改造方案1、LPK2-A、LPK2-B“四遥”指示器的出厂参数（短路故障）设置为：速断500A/40ms；过流400A/200ms。用于平均负荷电流小于50A的农网线路时，短路故障参数调整为：速断100A/40ms；过流50A/200ms2、速断、过流定值可以设置为一样，“二段式”就变为“一段式”过流判据了。3、如果嫌设置速断、过流太麻烦，可以在出厂前将速断、过流定值都设置为700A以上（含），则FCI自动启动自适应负荷电流的“过流突变法”判据。6.7接地故障检测原理架空线路和电缆分相线路对于小电流接地系统的单相接地故障的检测，目前比较常见的方法是首半波法和信号注入法。经过两、三年的实践检验，首半波或者接地暂态法主要采用接地瞬间首半波尖峰电流和线路电压测量发和突变检测法，确定

L存在技术原理上的缺陷，经常导致误动。虽然信号源注入法相对稳定，但由于设备费用高昂和安装不便而推广困难，对于负荷波动大的线路也经常误动，接地阻抗高较高和接地线接地不牢时可能发不出完整的信号。主要采用接地瞬间首半波尖峰电流和线路电压测量发和突变检测法，确定

LI（A）、U（VI（A）、U（V）是否为接地故障并翻牌指示，同时通速通讯网络将各个监测点的首半波尖△UTUZ△Uz一接地相电压下降比例三30%（可设）△UTUZT1一充电时间三30ST2一故障持续时间三1mst3一接地相电压持续下降和不停电时间三40S（可设）.T（S）图4：FCI接地故障特征电流、电压波形新型的城市配网自动化改造方案峰电流、接地动作电流、线路电压、变电站接地选线装置的接地报警和选线信息都汇总到主站，让主站进行智能和人工参与决策判断。接地故障首半波电流电压测量法判据为：.线路稳定时间：T0N30S.接地暂态电流增量：AIztNAIset.电场下降比例：AUk%三AUset%.电场下降持续时间：TkNTset.故障结束稳态电流：三3A第29页新型的城市配网自动化改造方案该方法的特点是能够实时监测线路首半波尖峰电流、线路电压的变化，并根据系统结构和不同的安装位置在线修改接地故障检测参数。为了防止人工合分闸（停电、投切负荷等）、保护跳闸和自动重合闸期间，非故障线路（分支）因三相开关动作不同期的单相暂态涌流导致误动，FCI增加了“充电判据”，只有带电稳定运行30秒以后才开始检测故障；同时增加了“不停电判据”，只有检测到线路不停电（有流）以后才会给出接地故障动作。备注：1、1「立7高端指示器的出厂参数（接路故障）设置为：接地暂态电流突变量230A/（0.1-3ms）；接地相电压下降比例230%；接地相电压持续下降时间240秒。2、对于电缆分相线路，线路电压是指电缆头电压，可通过数字故障指示器的电场引线来测到。6.7.2电缆三相线路对于三相电缆线路、变电站出线电缆、架空转地埋电缆、地埋转架空线路，还可以通过监测稳态零序电流大小来检测单相接地故障，同时可以通过“捕捉”暂态零序突变电流的大小来辅助判断单相接地故障。三相电缆接地故障判据为:第30页新型的城市配网自动化改造方案（1）零序电流速断或过流启动（两段式）：0〜100A/0〜9.99S（在线可设）；出厂默认参数为速断10A/500ms、过流5A/1S。（2）暂态零序电流增量启动：0〜700A/0.01〜3ms（在线可设），本地不指示，只上报接地故障电流。出厂默认参数为零序暂态电流增量为40A。电流测量原理FCI利用了CT（电流互感器）的原理来测量线路电流。当数字故障指示器挂在导线上时，一次电流会流经数字故障指示器的电流传感器，电流传感器产生CT三次信号，这个信号经过信号检测电路滤波、放大和采保，然后由低功耗单片机做A/D采样，最后计算出负荷电流、短路电流、首半波尖峰电流和接地动作电流值、稳态零序电流、暂态零序电流。电流传感器主要包括：电流线圈、导磁棒、立柱、动板。电流线圈、导磁棒和立柱下半部分都安装在指示器壳体内部，已灌胶封死，立柱上半部分和动板裸露在外面，便于安装和拆卸。整个电流传感器就相当于开DCT（开启式电流互感器）。第31页新型的城市配网自动化改造方案自取电原理电流互感器除了用于电流测量，还可用于在线取电。在电流线圈基础上再加取电线圈，就可以获得一定的取电电流。取电电流经过特殊的取电电路和MCU控制电路就可以为数字故障指示器提供整机工作电源和无线通讯电源。数字故障指示器的自取电功能可以减少电池损耗，提高产品使用寿命。一般来说，负荷电流越大，取电电流越大，产品使用寿命越长。电压测量原理用FCI来测量线路电压基本原理如下：我们可以推算出一根无限长的离地10米高的10kV裸导线对大地（备注：不能是绝缘很高的干水泥地）的电容泄露电流在1uA/cm左右，35kV的电容泄露电流是10kV的log35/10倍。反过来，我们可以通过泄漏电流的大小来计算导线对地电压。实际使用带无线通讯的数字故障指示器来做现场试验（备注：大地是能长草的土地）以及通过实际运行，已经证明理论计算是比较符合实测数值的。对于绝缘导线，如果指示器不靠近杆、塔和任何物体，实测对地电场仅为裸导线的1/5〜1/3不等，这跟导线绝缘层和土质的绝缘程度有关。由于10kV小电流接地系统是浮地系统，导线对地电场并不是太稳定，所以该测量原理不是完全可靠，也不是完全不能用，特别是线路对地电场的变化是非常有用的，需参照数字故障指示器主动上报的首半波尖峰电流、接地动作电流、接地动作标志、对地电压等线路实时数据和故障信息，并结合变电站第32页新型的城市配网自动化改造方案母线PT监控【可靠信息】和小电流接地选线装置【信息也不完全可靠】的各种有用信息来做综合分析，才能准确判断小电流接地系统单相接地故障的出现和准确位置。为了测电缆头的对地电场，电缆型“四遥”数字故障指示器还可以引出电场线，用高温扎带将电场线捆扎在电缆头上即可。温度测量原理FCI采用高性能的温度探头来监测导线的温度。温度探头由温度传感器芯片、圆筒形金属壳体和内部填充物组成，壳体内部填充物为绝缘性高和导热性好的石英粉，壳体表面使用环氧树脂固封。温度探头安装在数字故障指示器的顶部灌胶面上，并由灌胶固定。温度探头的裸露部分套在导热金属板上，数字故障指示器安装导线或电缆头上时，导线会直接压住金属导热板上，导线温度经过金属导热板直接传导给温度探头。温度探头产生的电流信号经过信号检测电路，直接传到低功耗单片机进行A/D采样，最后计算出温度值。温度传感器芯片的测温范围为-55〜150℃,测温精度为±2℃。数字故障指示器每1〜5分钟测量一次温度并主动上报，或被DCU巡检。为了测电缆头的温度，电缆型“四遥”数字故障指示器还可以引出带高温屏蔽线的温度探头，用高温扎带将温度探头捆扎在电缆头上即可。第33页新型的城市配网自动化改造方案开关位置检测原理一般来说，要检测开关位置，必须在开关上安装行程开关、接近开关等开关辅助接点，即需要改造开关和接线。但是，我们通过在开关一侧安装A0、B0、C0三只指示器，在另一侧安装A1、B1、C1三只指示器,通过这6只指示器也可以判断开关位置，其判据如下：（1）开关处于合位：A0、B0、C0、A1、B1、C1都有电压和电流。（2）开关出于分位（分段）：A0、B0、C0、有电压、无电流；A1、B1、C1无电压、无电流。（3）开关出于分位（联络）：A0、B0、C0、有电压、无电流；A1、B1、C1有电压、无电流。备注：如果线路停电，则指示器监测出来的电流、电压也是为零，此时不好判断开关位置。处理方法有三个：（1）还默认为线路停电前的开关状态（2）如果开关设置了过流跳闸功能并且指示器有动作信号上传，则开关为分位（3）在开关上增加行程开关、电磁式接近开关或者反射型红外光接近开关，把辅助接点引出，接入数据采集器（DCU2或DCU3）。第34页新型的城市配网自动化改造方案6.13开关遥控原理在现场附近或者主站，用户可以对现场安装的任意一台数据采集器和任意一只数字故障指示器进行遥控（合闸/分闸、翻牌/复归、设备复位）操作，也可以进行遥调（参数调整，可读可写）操作。由于1〜2台电动开关直接与数据采集器进行连接，故主站通过GPRS或光纤网络将遥控命令发给某台数据采集器，数据采集器在收到遥控命令以后直接执行，而不像遥控数字故障指示器那样复杂，还要本地无线网络转发主站遥控命令。首先打开遥控电路的控制电源，然后通过光电隔离电路来驱动继电器动作，此时操作电源通过继电器输出接点传送到开关合闸、分闸线圈上，从而驱动开关合闸、分闸。因线路停电，一般开关只能实现一个“分—合-分”的动作序列，故建议将开关合分闸线圈和储能电机都改为DC24V,以实现电动开关的连续操作。为了防止开关操作机构卡瑟而导致烧线圈、烧保险和损坏电池，数据采集器采用了“慢充快放”储能电容方案很好地解决了该问题。7主要装置介绍主站LPK-1000主站硬件主要由1台NT工作站或1台NT服务器+1台NT工作站组成。主站软件主要包括SCADA/FA、WEB发布、GIS系统接口等。第35页新型的城市配网自动化改造方案SCADA/FA功能数据采集数据处理（包括计算量的处理）控制和调节事件顺序记录（SOE）报警处理系统时钟和时钟同步通道监视与统计网络拓扑和动态着色历史数据和报表系统权限管理第36页新型的城市配网自动化改造方案故障信息实时检测和故障定位故障指示器的动作信号纠错和补漏无人值班短信通知WEB发布运行状况浏览故障通知和故障信息浏览运行数据和故障信息的历史查询GIS系统接口♦向6上转发“二遥”实时数据♦接收并执行GIS下发的遥控、遥调命令数据采集器DCU第37页新型的城市配网自动化改造方案功能特点体积小，重量轻带电装卸太阳能取电（架空），或开口CT取电（电缆），后备大容量锂电池在线设置参数遥控翻牌/复归、指示灯点亮/熄灭、两路开关合/分闸遥控、开关位置/储能状态信息采集防死机和少维护设计对主站采用GPRS通讯方式和标准101通讯协议对指示器采用本地无线调频组网通讯方式技术参数♦电源：18V/20〜60W太阳能电池板组件，或18V/20〜80VA开口第38页新型的城市配网自动化改造方案CT取电电池：10〜40Ah/3.6V可充电锂电池，或6〜18Ah/12〜24V铅酸蓄电池整机平均功耗：＜50mA/3.6V短距离调频发送功率：＜20Ma/3.6V（持续向指示器发送巡检命令时）GPRS发送功耗：＜150mA/3.6V（持续向主站发送实时数据时）遥测：电流精度为±1%（200A额定电流时）或者±1A（电流小于20A时）；电压线性度优于±5%；测温精度为±2℃（-55〜150℃）。遥控：4路16A/30Vde继电器空接点输出，AC2kV光电隔离，带DC24V可控遥控电源和开关操作电源（100000Uf/35V开关驱动电容）遥信：6路1〜15mA/30Vde开关位置辅助接点输入，AC2kV光电隔离，带DC24V可控遥信电源遥调：可在线设置1〜30只数字化故障和数据采集器本身的参数通讯频率（短距离无线）：420〜440MHz（64个独立调频信道，自动跳频），40kbps（双向），30〜300米可调（灌胶以后、双向通讯），具体参见LPK-RF产品说明。第39页新型的城市配网自动化改造方案建议带数字故障指示器数量：3〜30只（架空）、4〜64只（电缆）重量：＜5kg尺寸：＜150mmX250mmX200mm（高X宽X厚）设计寿命：10年以上（可充电铅酸蓄电池和锂电池的寿命分别为3年、5年）环境温度：-25℃〜70℃环境湿度：5〜95%防护等级：IP55EMC等级：±8kV静电放电、四级雷击浪涌冲击3） 数据采集器DCU与FTU、DTU的比较序号比较内容数字故障指示器FCI+数据采集器DCU高压互感器（电源PT、信号PT、三相CT、零序CT）+FTU【馈线终端单元】、DTU【开闭所终端单元】1适用范围•没有开关也能使用•必须有开关才可以安装2一次改造•不用须安装电源PT安装三相五柱信号PT须安装A/B/C三相CT和零第40页

新型的城市配网自动化改造方案序CT，并且开关内部无法安装B相CT和零序CT须安装避雷器和高压熔丝须安装高压刀闸和支架须做PT二次短路保护和CT二次开路保护须做高压互感器的接地保护线3电动改造•安装DC24V储能电机•停电以后也可以储能和多次遥控操作•安装AC220V储能电机•停电以后不能进行储能，不能做“分-合-分”一个循环以上的电动操作。4可维护性•带电安装、拆卸，施工方便。•带电维护，移机和扩容都方便。•停电安装、拆卸，施工困难。•停电维护，移机和扩容不方便。5安全性•指示器等电位安装，不影响主网运行。•高压互感器挂网运行，且受雷击、污闪、电晕、谐振、第41页

新型的城市配网自动化改造方案•采集器脱离主网线路安装在电线杆子上，不影响主网运行。接地、短路、断线等影响，安全隐患多。•FTU、DTU与高压互感器有电气连接，接线又太多，设备和人身安全很难控制。6可靠性•分布安装，独立运行，运行更可靠。•集中安装，电气互联，运行不可靠7经济性•施工和维护简单，运行安全，工程造价低，适合推广。•施工和维护复杂，运行不安全，工程造价高，不适合推广。8工作电源（含通讯）•指示器：功耗极低，平均0.2mW,内置长寿命锂电池，并从导线3A负荷电流起开始取电，停电后持续工作时间一般高于8年以上。•数据采集器：功耗小，平均为0.35亚，内置长寿命•FTU、DTU：f功耗偏大，一般为5〜10W,须用高压互感器电源PT才能取电，内置1.4〜7.2Ah/24V铅酸蓄电池，停电后工作时间一般低于8小时。第42页

新型的城市配网自动化改造方案锂电池或大容量铅酸蓄电池。•用于架空线路时，可从太阳能电池板取电，跟停电无关，阴雨天气下’可持续工作7天以上。•用于电缆系统时，可从电缆开口CT取电。停电时依靠可充电的后备电池供电3天以上。9短路故障检测•指示器通过自身的卡线结构、硬件电路和软件算法来检测短路故障。•指示器就地翻牌和闪灯指示，并将负荷电流、短路动作信号、短路动作电流、负荷电流、零序电流、线路对地电场通过短距离无线调频/自动跳频通讯方•通过采集一次CT二次信号来计算短路故障，只检测A、C相，因户外开关没有也无法安装B相CT。一般只有菜单显示而无就地指示功能一般只检测一个开关（线路）的短路故障第43页

新型的城市配网自动化改造方案式主动发送到数据采集器，再由数据采集器被巡检和主动发送到主站。・最多可在10条线路上安装30只指示器，与数据采集器的距离最好不超过50米，可同时检测10条线路的短路故障。10接地故障检测■指示器通过自身的卡线结构、硬件电路和软件算法来检测接地故障。■就地翻牌和闪灯指示，并将接地动作信号、接地尖峰突变电流、接地动作电流、负荷电流、零序电流、线路对地电场通过短距离无线调频/自动跳频通讯方式主动发送到数据采集器，再由数据采集器被巡・因户外开关没有也无法安装零序CT和三相五柱信号PT，一般不具备接地故障检测功能第44页

新型的城市配网自动化改造方案检和主动发送到主占。■最多可在10条线路上安装30只指示器，与数据采集器的距离最好不超过50米，可同时检测10条线路的接地故障。11遥测功能•每条线路的每相安装一只指示器，可监测负荷电流、电缆零序电流、短路动作电流、首半波尖峰突变电流、接地动作电流、线路对地电场、电池电压、充电电压、电缆头温度，通过短距离无线调频/自动跳频通讯方式与附近安装的数据采集器进行数据交换。•最多可在10条线路上安装30只指示器，与数据采集•高压互感器（信号PT和一次CT）直接挂网运行，须通过二次电缆与FTU进行连接，由FTU进行直接采样和计算，以得到电流、电压等测量数据。•一般只能监测1条线路的负荷电流、线电压和功率第45页

新型的城市配网自动化改造方案器的距离最好不超过50米，可同时监测10条线路的实时运行情况。・无线电压、功率测量12遥信功能可采集3〜30只指示器的短路接地故障动作状态可采集2台同杆架设开关的合位、分位、储能位和其它报警位带智能可控的遥信电源以减少功耗，并预防开关误动。・一般只能采集1台开关的短路故障动作状态和开关位置信息13遥控功能可遥控3〜30只指示器的翻牌和复归可遥控2台同杆架设开关的合闸和分闸，带智能可控的遥控电源。可提供DC24V开关储能电源・一般只能遥控1台开关・一般不提供DC24V储能电源第46页

新型的城市配网自动化改造方案14遥调功能•可对数据采集器和周边3〜30只指示器的短路、接地参数进行远程调整•通过调整参数，可及时预防短路、接地故障误动或者拒动。•只能对FTU的短路故障参数进行远程调整15电池管理•带电池充电管理（充电曲线、防过充、防过放电、防短路、电源切换）功能•充电电压和电池电压可远程监测•一般不带16其它在线监测功能•以数据采集器为中心的故障定位点、监测点、监控点可扩无线测温等在线监测功能•一般不带第47页新型的城市配网自动化改造方案7.3数字故障指示器FCI功能特点微功耗和免维护设计从高压导线小负荷电流开始取电检测相间短路检测小电阻、中电阻接地故障检测小电流接地系统单相接地故障检测断相、停电、三相不平衡监测线路负荷电流、短路动作电流第48页新型的城市配网自动化改造方案监测线路接地电流、接地动作电流监测线路对地电压监测导线温度（可选）带电装卸本地翻牌、闪灯显示定时/遥控复归本地无线组网通讯，动作信号和故障电流主动上报本地和远程在线调整参数防死机和免维护设计2） 技术参数电源：4.8Ah/3.6V一次性锂电池取电功率：50uA-100mA/3.6V（一次负荷电流3A-600A）静态平均功耗：25uA（FCI，例如LPK2-A），12uA（LPK-RF模块）通讯平均功耗：50uA（每分钟发送一次数据时）电流精度：±1%（200A额定电流或零序电流大于5A时）或者±1A（负荷电流小于20A或零序电流小于5A时）温度精度：±2℃电压线性度：优于±5%通讯频率加尸）：420〜440MHz（64个独立信道自动跳频），具第49页新型的城市配网自动化改造方案体参见LPK-RF产品说明通信距离（RF）：30〜300m（灌胶以后、双向通讯），具体参见LPK-RF产品说明电压等级：任意（出厂前确定），出厂默认为10〜35kV负荷电流：0〜600A零序电流：0〜100A温度范围：-55〜150℃导线直径：8〜40mm三相电缆直径：80〜120mm短时耐受电流：40kA/4S故障复位时间：24h（1〜48h可在线设置）可动作次数：不小于3000次环境温度：-35℃〜85℃环境湿度：5〜95%防护等级：IP65EMC等级：±8kV静电放电；±4kV浪涌冲击重量：不大于500g尺寸：不大于①75*150mm设计寿命：10年以上第50页

新型的城市配网自动化改造方案3) 数字故障指示器FCI与普通故障指示器的比较序比较项目数字故障指示器普通故障指示器号1・独特设计，已申报外观专・“天下一大抄”结构结构利2・线路板为表贴和机器焊・非表贴工艺工艺接工艺・人工灌胶、机器灌胶・机器自动灌胶3・外壳和旋转体：透明，光・外壳和旋转体：透明，光洁，PC材料洁，PC材料・填充物：抗紫外线，不变・填充物：环氧树脂，偏硬色偏重，会变色材料・卡线结构和动板：线性度・卡线结构和动板：线性度好，可从小负荷电流开始不好，不能从小负荷电流测量和自取电，不生锈。取电。甚至没有动板，对电流信号反应迟钝，也不可能取电。4技术原理・采用高起始导磁材料(特・采用微分、积分模拟电路、第51页

殊特殊配比和炼钢）和数无线编码发射和逻辑组合字化技术，对小电流、小电路，故障判据是死的，电压信号敏感。对小故障电流和绝缘导线的电压信号没反应。■产品型号需区分母排、架・卡线结构适用于站内母空和电缆线、架空线路和电缆 ・电流突变必须在100A以・电流突变大小可调，最小上适用范围为10A ・对小负荷电流没反应，不・能监测小负荷电流和线适合农网使用（例如，农路电压，同时适合城网、网变电站出口速断、过流农网使用定值在100A以下时没反应）・在杆子底下或远程“在线”设置参数（速断、过・使用自适应判据，不能杜检测短路故流），杜绝小电流突变和绝重合闸非故障分支涌流障缓慢突变引起的拒动，可和反馈送电引起的误动选自适应负荷电流的电・不能调整参数流突变判据（但不如速新型的城市配网自动化改造方案5第52页新型的城市配网自动化改造方案断、过流判据可靠）监测接地故■增加线路充电和停电判据，拒绝误动在杆子地下或远程“在线”设置参数（暂态接地动作电流、电场下降比例和延时等），杜绝拒动增加线路充电、电压持续下降和不停电条件，拒绝误动采集和计算杂散电容对地放电电流大小，为定量分析从导线负荷电流3A起取电，为本地无线通讯提供工作电源寿能量，并可提高产品使用寿命导线取电不影响故障检测和电流测量精度不能在线调整参数，只要会误动（拒动）则永远误动（拒动）判首半波或者5次谐波突变和方向，为定性分析，不能量化，检测不可靠，经常误动。大多数不带取电功能（导磁材料和电路技术没有突破），或者要求电流很大，或者取电后影响故障检测和电流测量精度。一般后备1节电池，电池第53页新型的城市配网自动化改造方案■9 ■9 ・■通讯电源寿命■10 ■通讯方式和通讯协议后备锂电池可保10年以上使用寿命指示器突破从小电流取电技术，可实现高密次无线通讯，时间可调。 ■架空线路数据采集器突破太阳能低电压取电技■术，可以连续7天以上无光线情况下实现GPRS“一直在线”通讯。 ■电缆系统数据采集器突破从开口CT取电技术，可以连续3天以上停电情况下实现GPRS“一直在线”通讯。指示器本地无线通讯有■20个无线频点可设置，每个频点又有64个独立信道自动跳频，可主动发容量和使用寿命未知指示器不能取电，或者从大电流开始取电架空通讯终端要求有较强的太阳光，或者不能从太阳能取电电缆通讯终端要求有较大的负荷电流，或者不能从CT取电指示器不带测量功能，翻牌后只发送动作报警信号（只发不收，未能解决通讯电源问题）第54页新型的城市配网自动化改造方案送（不互相干扰），也可•被巡检。送（不互相干扰），也可•被巡检。•指示器为四字节全球唯通讯终端采用发短信方式，实时性差。不能接收遥控、遥调命令一地址，带工厂密码和CRC检验，30〜500米发射功率可调，-40〜20db接收功率可调，自动跳频，通讯可靠性高•数据采集器采用GPRS通讯，一直在线，保证7天阴雨天气、黑夜或者停电情况下都可正常通讯，后备锂电池可保5年以上使用寿命，后备铅酸蓄电池可保证3年以上使用寿命。11 •负荷电流：3〜600A,±1%“四遥”功精度或者±1A 无能：遥测三相电缆零序电流：1〜第55页

新型的城市配网自动化改造方案100A,±1%精度或者±1A短路动作电流：3〜700A,±5%精度首半波尖峰突变电流：3〜300A,±5%线性度接地动作电流：3〜700A,±5%精度电池电压和充电电压：0〜30.0V,±5%精度线路对地电场：110kV以下，±5%精度电缆头温度【可选】：-50〜150℃,±2℃误差1213“四遥”功•短路、接地故障、开关位•短路、接地故障（只发送1213能：遥信置（双向调频通讯） 故障编码信号）指示器翻牌动作和闪灯、“四遥”功翻牌复归和灯灭 •无能：遥控开关合闸、分闸14“四遥”功14“四遥”功•参数调整（读故障检测参•无第56页新型的城市配网自动化改造方案能：遥调 数、写故障检测参数；读电流精度系数、写电流精度系数）15安装方式 简易托杯+标准绝缘操作杆复杂托杯+绝缘操作杆16故障定位、负荷监测和配 无（增加发射模块，只能实现有网自动化接 故障定位功能）口8本期通信方案GPRS通讯方式实现快捷，投资少，见效快，能满足配网开关设备的“二遥”改造要求。当光纤到达时直接用光纤通道取代GPRS通讯，或者采用GPRS网络的APN专用通道，来实现开关的遥控功能。通信方式的比较通信电缆光纤无线载波GPRSCDMA1X速率>1Mbps>nGbps>nKbpsnKbps理论速率为171.2Kbps，实际速度平均为30~40kbps理论速率153.6Kbps，实际速度大约为80Kbps传输距离>nKm，中>nKm，中长>nKm，>nKm，中短距离不限不限第57页

新型的城市配网自动化改造方案短距离距离短距离远距离资金投入小大小中有专网建设、公网建设的区另IJ；有流量费用有专网建设、公网建设的区别；有流量费用工程安装不便不便方便方便方便方便适用情况站内通信区域组网主干通信郊区、农村城市电缆线路、分段少、易接地、雷雨少的架空线路场合两遥两遥9现场设备统计表序号线路名称设备名称型号数量厂家类型名称1振狮线柱上开关（5个）振狮线出线开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司塔前小桥头4#公用变支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂振狮线-下泽线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂振狮线-塔前线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂第58页

新型的城市配网自动化改造方案辅料市场支路开关ZW32-12/20-630A1华兴电控厂2下泽线柱上开关（2个）香江线-下泽线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂振狮线-下泽线联络开关ZW32-12/630A1厦门启和电气公司3香江线柱上开关（3个）东村#5变支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂香江线-下泽线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂五星新村1#变支路开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司4长福I回柱上开关（6个）长福I回-子芳线联络开关ZW8-12/630A1华兴电控厂东西一路支路开关ZW8-12/630A1华兴电控厂湖滨果菠3#公用变支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂长福I回分段开关ZW32-12/630A1华兴电控厂长福I回分段开关ZW32-12/630A1华兴电控厂市区I回-长福I回联络开关ZW8-12/630A1华兴电控厂环网柜（2个）荣誉支路1#箱DLX10GA3K+-14K1福建泉州七星电气有限公司荣誉支路2#箱DLX10GE1K-13K1福建泉州七星电气有限公司5曾坑线柱上开关（8个）曾坑线一科技线联络开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司锦峰线一曾坑线联络开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司第59页

新型的城市配网自动化改造方案宝盖支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂曾坑线一宝岛线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂东环II回一曾坑线联络开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司曾坑线一八七线联络开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司仑后村#14公用变支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂仑后村10#公用变支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂环网柜（6个）宝盖支路#1箱DLX101福建泉州七星电气有限公司宝盖支路#2箱DLX101福建泉州七星电气有限公司宝盖支路#3箱DLX101福建泉州七星电气有限公司宝盖支路#4箱DLX101福建泉州七星电气有限公司宝盖支路#5箱DLX101福建泉州七星电气有限公司博物馆支路1#箱DLX101福建泉州七星电气有限公司开闭所待用914开关GZS1-12-021福建天宏电气有限第60页

新型的城市配网自动化改造方案（13个）公司名仕豪园#5公用变支路913开关GZS1-12-021福建天宏电气有限公司名仕豪园#3公用变支路912开关GZS1-12-021福建天宏电气有限公司名仕豪园#1公用变支路911开关GZS1-12-021福建天宏电气有限公司名仕豪园开闭所主进901开关GZS1-12-091福建天宏电气有限公司名仕豪园开闭所PT9014刀闸GZS1-12-311福建天宏电气有限公司名仕豪园开闭所母分900开关GZS1-12-141福建天宏电气有限公司名仕豪园开闭所备进902开关GZS1-12-141福建天宏电气有限公司名仕豪园开闭所PT9024刀闸GZS1-12-311福建天宏电气有限公司名仕豪园#2公用变支路921开关GZS1-12-021福建天宏电气有限公司名仕豪园#4公用变支路922开关GZS1-12-021福建天宏电气有限公司名仕豪园#6公用变支路923开关GZS1-12-021福建天宏电气有限公司待用924开关GZS1-12-021福建天宏电气有限第61页

新型的城市配网自动化改造方案公司6四工线柱上开关（4个）四工线-南洋线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂古宅支路开关ZW8-12/630A1华兴电控厂四工线分段开关ZW32-12/630A1华兴电控厂华山1#变支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂环网柜（2个）四工线1#箱DLX101福建泉州七星电气有限公司佳成#1箱DLX101北京环、网电气科技7伟士线柱上开关（2个）劳务配变支路开关ZW8-12/630A1华兴电控厂西环线-伟士线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂环网柜（1个）劳务支路1#箱DLX101福建泉州七星电气有限公司8八七线柱上开关（11个）曾坑线一八七线联络开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司渔政管理支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂濠江大厦配电室备用进线开关ZW32-12/630A1华兴电控厂曾坑线与八七线联络开关ZW32-12/630A1厦门启和电气公司亚洲线-八七线联络开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司八七线分段开关ZW32-12/630A1华兴电控厂杨园6#变支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂杨园10#公用变支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂第62页

新型的城市配网自动化改造方案八七线-科盾HI回联络开关ZW32-12/20-630A1华兴电控厂宏基支路开关ZW8-12/630A1华兴电控厂拘留所支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂环网柜（3个）八七线1#箱DLX10GE2K-11KMP1福建泉州七星电气有限公司八七线2#箱DLX10GA3K+-24K1福建泉州七星电气有限公司保健支路01#箱DLX101福建泉州七星电气有限公司9布行线柱上开关（2个）布行线出线开关ZW8-12/630A1厦门启和电气公司灵狮线一布行线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂10灵狮线环网柜（1个）城监支路1#箱DLX10GA3K+-24K1福建泉州七星电气有限公司柱上开关（4个）灵狮线一布行线联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂城监支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂灵狮开发区支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂灵狮线-市区IV回联络开关ZW32-12/630A1华兴电控厂11东港线柱上开关（4个）东港线出线开关ZW32-12/20-630A1华兴电控厂审计局支路开关ZW8-12/630A1华兴电控厂第63页

新型的城市配网自动化改造方案濠江明珠配电室支路备用进线开关ZW32-12/630A1华兴电控厂濠江丽景备用支路开关ZW32-12/630A1华兴电控厂环网柜（5个）东港线1#箱DLX101福建泉州七星电气有限公司东港线2#箱DLX101福建泉州七星电气有限公司东港线3#箱DLX101福建泉州七星电气有限公司东港线4#箱DLX101福建泉州七星电气有限公司农业办公室支路#1箱DLX101福建泉州七星电气有限公司12元兴线柱上开关（4个）元兴线出线开关ZW32-12/630A1华兴电控厂元兴线分段开关ZW3