FTU；DA；变电站；馈线
杨涌新,广东电网公司中山供电局助理工程师,研究方向：电力调度,广东 中山,528400
TM761
A
1007-772308-0033-0005
一、开关的功能设置
FTU实现分段开关功能与联络开关功能的转换,实现受电后失压的x时间闭锁、受电合闸后失压的Y时间闭锁、瞬时低电压闭锁、两侧有电压闭锁、单相接地故障闭锁、自动隔离故障、自动恢复非故障段供电等功能。
分段开关的功能
1.延时合闸。若开关一侧受电,FTU启动时间继电器计时X后,合上开关。
2.一侧受电后X时间内失压闭锁合闸。若开关一侧受电,FTU启动时间继电器计时X内又再一次失压,保持开关在分闸位置且闭锁合闸。
3.受电合闸后Y时间内失压闭锁合闸。若开关受电合闸后,FTU启动时间继电器计时Y内又再一次失压,开关动作跳闸且闭锁合闸。
4.瞬时低电压闭锁合闸。若开关两侧瞬时低电压时,FTU令开关跳闸且闭锁合闸。
5.两侧有电压闭锁合闸。若开关一侧受电,FTU启动时间继电器计时X内,检测另一侧仍有电压,保持开关在分闸位置且闭锁合闸。
6.单相接地故障闭锁合闸。若开关受电合闸后,FTU启动时间继电器计时X内,若零序电压3U0存在且超过设定值,开关动作跳闸且闭锁合闸。
联络开关的功能
1.延时合闸。若开关一侧失压,FTU启动时间继电器计时XL后,合上开关。
2.两侧有电压的正常情况确认。若开关两侧均有电压,ZL时间计时确认后,开关保持分闸。若开关的一侧失压,FTU启动时间继电器计时XL内,开关两侧又均有电压,计时XL的时间继电器复归,启动L时间确认,计时完成后,开关保持分闸。
3.受电后ZL时间内失压闭锁合闸。若开关两侧受电,启动zL时间计时内发生一侧失压时,开关保持分闸且闭锁合闸。
4.瞬时低电压闭锁合闸。若XL时间计时内发生瞬时低电压时,开关保持分闸且闭锁合闸。
5.单相接地故障闭锁合闸。若开关受电合闸后,FTU启动时间继电器计时XL内,若零序电压3U0存在且超过门限值,开关动作跳闸且闭锁合闸。
二、两相、三相相间或接地短路故障分析
根据《中山地区电网年度继电保护整定方案》,因线路上装有DA的要求,变电站馈线开关仅设置一次重合闸,重合闸动作时间设定值为5s。
瞬时性短路故障
若图1中M点发生瞬时性短路故障,变电站CB1开关跳闸,S1、S2、S3开关均失压动作跳闸。5s时间后,CB1开关重合,经S1、S2、S3开关逐级延时合闸,恢复系统供电。联络开关L从一侧失压时开始启动XL时间计时,在XL时间计时中,又检测到两侧均有电压,XL时间计时复归,启动zL时间确认,开关保持分闸。
永久性短路故障的隔离及非故障段恢复供电
1.故障点发生在S1开关至L开关之间
故障隔离：若图1中M点发生永久性短路故障。变电站CB1开关跳闸,S1、S2、S3开关均失压动作跳闸。5s时间后,CB1开关重合,S1、S2开关逐级延时合闸至故障点,变电站CB1开关再次跳闸,S1开关失压动作跳闸,S2开关因合闸后即刻失压,开关动作跳闸且闭锁合闸。S3开关因一侧受电后即刻失压,保持分闸且闭锁合闸,故障点被隔离。
故障点后段恢复供电：联络开关L延时合闸,恢复L至S3开关区间的供电。
故障点前段恢复供电：由于变电站CB1开关重合经S1、S2开关逐级延时合闸至故障点再跳闸的间隔时间已超过保护装置重合闸的充电时间,CB1开关再重合,经S1开关延时合闸至S2开关闭锁合闸,恢复故障点前段区间的供电。
2.故障点发生在变电站CB1开关至S1开关之间
若永久性短路故障发生在变电站CB1开关至S1开关之间,变电站CB1开关跳闸,S1、S2、S3开关均失压动作跳闸。5s时间后,CB1开关重合闸动作失败,S1开关因受电后即刻失压,保持分闸且闭锁合闸,故障段被隔离。联络开关L、分段开关S3、S2逐级延时合闸,恢复非故障段区间的供电。
单相接地故障分析
将3只相对地单相互感器接成图2所示接线方式,从二次侧Y接绕组中取任两相作为柱上开关的工作电源之用,工作电源取两相的目的,是为了在系统发生单相接地的情况下,线电压仍保持不变,工作电源的电压亦保持220V不变。从二次侧开口三角型绕组取零序电压3UO,当3UO存在且大于设定值和柱上开关的合闸信号形成与门的逻辑关系,作为FTU的触发信号,开关动作跳闸且闭锁合闸。
1.S1开关至L开关之间发生单相接地的故障隔离及非故障段的恢复供电
若图1在M点发生单相接地故障,变电站选线装置正确选线或轮切判明接地故障馈线后：
首先断开变电站CB1开关,此时S1、S2、S3开关均失压断开；
再合上变电站CB1开关。
若合上CB1开关与前一次分闸间隔时间较长时,即CB1开关合闸与前一次分闸间隔时间与S1、S2开关的x延时合闸时间之和大于联络开关L的XL延时启动时间与S2开关的X延时启动时间之和,联络开关L,分段开关S3逐级延时合闸至单相接地故障点,系统产生零序电压3UO,S3开关短延时躲开系统扰动后跳闸且闭锁,零序电压3UO消失,S2开关因受电后即刻失压,保持分闸位置且闭锁合闸,故障点被隔离,故障点后段恢复供电这一过程先完成。而CB1开关合闸,经S1开关延时合闸至S2开关处,故障点前段恢复供电这一过程后完成。
若合上CB1开关与前一次分闸间隔时间较短时,即CB1开关合闸与前一次分闸间隔时间与S1、S1开关的X延时启动时间之和小于联络开关L的XL延时启动时间与S3开关的X延时启动时间之和时,CB1开关合闸后,经S1、S2逐级合闸于单相接地故障点,系统产生零序电压3UO,S2开关短延时躲开系统扰动后跳闸且闭锁,零序电压3UO消失,S3开关因受电后即刻失压,保持分闸位置且闭锁合闸,故障点被隔离且故障点前段恢复供电这一过程先完成。而联络开关L经延时合闸至S3开关处,故障点后段恢复供电的过程后完成。
2.变电站CB1开关至S1开关之间发生单相接地的故障隔离及非故障段的恢复供电
若图1单相接地故障发生在变电站CB1开关至S1开关之间。变电站选线装置正确选线或轮切判明接地故障馈线后：
首先断开CB1开关；此时S1、S2、S3开关失压断开；
再合上变电站CB1开关。
若CB1开关合闸与前一次分闸间隔时间较长时,即CB1开关合闸与前一次分闸间隔时间大于联络开关L的XL延时启动时间与S3、S2、S1开关的x延时启动时间之和时,联络开关L,分段开关S3、S2、S1已逐级延时合闸于单相接地故障点,系统产生零序电压3UO,S1开关短延时躲开系统扰动后跳闸且闭锁,零序电压3UO消失,故障点后段恢复供电这一过程先完成。而CB1开关合闸至单相接故障点,系统零序电压3UO不能消失,再断开CB1开关,故障点被隔离的过程后完成。
若CB1开关合闸与前一次分闸间隔时间较短时,即CB1开关合闸与前一次分闸间隔时间小于联络开关L的XL延时启动时间与S3、S2、S1开关的x延时启动时间之和,CB1开关合闸至单相接地故障点,系统产生零序电压3UO不能消失这一操作过程先完成。此时,如果变电站CB1开关在S1开关的延时合闸设定时间之前断开,S1开关因合闸后即刻失压,断开且闭锁,故障点被隔离。联络开关L、分断开关S3、S2逐级延时合闸仅至S1开关处,故障点后段即恢复供电；如果CB1开关在S1开关的延时合闸设定时间之后断开,联络开关L,分段开关S3、S2逐级延时合闸至S1开关处时,S1开关将延时再合闸至故障点,系统产生零序电压3UO,S1开关短延时躲开系统扰动后跳闸且闭锁,故障点被隔离,故障点后段恢复供电。
三、对于装有DA线路,调度员事故处理原则
鉴于中山供电局投入DA装置运行线路没有多级分段开关配合情况,线路跳闸、接地、装置故障的处理方法如下：
跳闸故障
变电站10KV出线开关跳闸一次重合成功,可判断为瞬时性故障；变电站10KV出线开关跳闸重合成功,间隔21秒左右再跳闸重合成功时,应判断为有分段开关跳闸并闭锁合闸；变电站10KV出线开关跳闸重合失败,应判断故障点在变电站出线至第一个装有DA的分段开关之间。
接地故障
当断开接地线路开关后,应立即合上该开关,让DA装置动作,间隔21秒左右后,如再出现接地并立即消失,说明接地故障已被隔离；如接地不消失,应判断接地点在出线开关至线路第一个分段开关之间。
DA装置故障
当DA装置出现故障,由供电公司负责报生技部处理,故障处理后重新投运需得到生技部确认。
四、结 语
DA装置的投运,提高了配网的供电可靠性,装有DA装置的各个10kV分段开关相互之间独立运行,不需要通信,增加了设备可靠性,节约了成本,是一种极具前途的馈线自动化装置。
罗毅,丁毓山,李占柱配电网自动化实用技术.北京：中国电力出版社.1999.
刘健.倪建立,邓永辉配电自动化系统.北京：中国水利水电出版社.1999.
刘家军,索南加乐,王勇科.牵引变电所自动化系统馈线测控保护装置设计.电工技术,2003,.
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