智能配电网的故障处理自动化技术教材.ppt

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1、智能配电网的故障处理自动化技术袁钦成北京科锐配电自动化股份有限公司2016/07/18主要内容一、概述二、网络式保护技术－解决配网保护快速性和选择性的矛盾三、分布式智能技术－故障自动隔离、负荷自动转供的可靠性更高四、故障点自动定位技术－解决查找故障点的效率问题一、概述配电系统故障处理自动化技术：解决配电网发生短路故障、单相接地故障时的故障自动切除、故障区段的自动隔离、非故障区域的自动恢复供电、故障点的自动定位问题，提高供电可靠性。配电系统的故障处理过程的三个阶段：1、故障发生瞬间，故障的开断和清除。短路故障一般需要在毫秒级时间内完成故障切除。问题：选择性和快

2、速性的矛盾。一般技术只能是变电站出口断路器跳闸，扩大了停电范围。一般只能在配电线路的分支线上实现单相接地故障的直接隔离。2、故障处理的第二阶段：故障区段的隔离和非故障区域的恢复供电。隔离短路故障一般需要秒级至分钟。一般采用集中控制方案，存在缺陷，对通信系统依赖性高，基于分布智能的方案慢慢被大家接受。单相接地故障区域的自动隔离方案应用不多3、故障处理的第三个阶段是故障点的定位和排除故障。如果没有自动定位方法，通常需要数十分钟至若干小时。故障查找时间一般占故障处理时间的50％，供电可靠性的提高受到限制。二、网络式保护技术－解决配网保护快速性和选择性的矛盾传统电流保

3、护的问题：现象：城市配网线路短、多开关串联，短路电流差别小，电流定值、时间定值配合困难、会导致出口保护的动作时间加长。一般短路故障都是变电站出口跳闸，停电时间长，停电范围扩大。不能解决多电源闭环供电问题原因：传统的配电系统电流保护其实质是一个独立的单元保护，它只检测流过所监测开关的电流而决定保护的动作与否及动作延时，而不关心相邻开关的保护动作情况，这是造成相邻保护相互配合困难的主要原因。网络式保护的原理保护监测的范围由一个点扩大到相联开关甚至串联的一组开关。不同地点的模拟量在当地检测完成，只是将检测结果的数据信息、保护判别结果的状态信息、开关状态信息等通过通信

4、网络由不同地点的保护共享，以达到不同地点保护之间协调和配合，网络式保护的核心目标：实现保护的快速性和选择性的统一。根据当前配电网的运行方式，基于对等式通信网络的网络保护可以适应配网开环模式和多电源闭环模式两种运行方式。CB1S1S2S3S4S5CB2F传统保护问题：保护配合困难网络式保护：任一点故障均可以有选择性的速断跳闸特点：解决了选择性和快速性的矛盾。网络式保护在架空线路的应用网络式保护的特点1.选择性：控制故障点最近的断路器速断跳闸，切断故障；2.快速性：不依赖主站/子站，缩短了故障处理时间，50-60ms保护出口；100ms隔离故障；3.自动隔离和转供

5、：在开环系统中完成故障区域隔离后，能够根据自愈逻辑完成非故障区域的供电恢复；闭环系统中准确隔离故障区段，故障处理结束，网络结构发生变化时，能够自动完成网络结构的拓扑；4.自动容错：某一个（或多个）通道故障时，网络式保护根据容错方案完成故障的定位、隔离和转供；5.灵活--混合组网：针对不同开关类型可整定不同功能，支持断路器和负荷开关混合组网的线路模式。6、适用于大容量、多电源、高渗透率的分布式电源接入的主动配电网智能环网柜组成的电缆环网方案F1F2F3F4F5S1S2T1T2T3S3T4S1S2T1T2T3S3T4S1S2T1T2T3S3T4S1S2T1T2T3

6、S3T4S1S2T1T2T3S3T4S1S2T1T2T3S3T4S1S2T1T2T3S3T4RDCU-3A控制器三、就地分布式智能技术－故障自动隔离、负荷自动转供的可靠性更高（1）现有的故障隔离和转供的集中控制方式：对通信通道和主站依赖性太强，控制可靠性低（2）传统的分段器和重合器方案，不利用信道交换信息，动作效率不高电压型重合分段器工作原理CB1S1S2S3S4S5CB2F特点：不需要主站和通信缺点：只检测电压、动作次数多电流计数型分段器工作原理CB1S1S2S3S4S5CB2F特点：不需要主站和通信缺点：只检测电流、不适合主环路综合型就地分布智能模式综合检

7、测电流电压综合了电压分段器、电流分段器和重合器的优点不依赖通信，但可以利用通道提高效率与各种开关集成构成智能柱上开关适合在主环路或分支回路故障点后开关残压闭锁联锁分闸、联络开关可自动延时合闸转供。综合型分布智能模式在架空网中的应用柱上开关可使用负荷开关或断路器实现故障自动隔离、自动转移供电支持两电源或三电源、四电源系统没有通信通道也可以实现故障隔离和电源转供及供电恢复有通信时可自动升级实现远程自动化功能故障就地处理：可靠性高、速度快适应不同阶段的自动化要求不依赖于通信、就地分布式智能自动化方案CB1、S1、S2感受到故障电流，S1速断保护跳闸，CB1延时保护

8、；S2、S3失电延时分闸；S1重合闸，