电压时间型配电自动化逻辑详解
“电压-时间”型馈线自动化模式及应用
“电压-时间”型馈线自动化模式及应用梁文祥【摘要】This paper introduced voltage-time mode of feeder automation function of main equipment and its operation principle. Taking Zibo power supply company 10 kV Mengjia line, 10 kV Donggan loop network automation line as an example, it summarized and analyzed the voltage-time mode of feeder automation in the implementation of the problems encountered in the process, and put forward some solving methods.%介绍“电压-时间”型馈线自动化模式主要设备的功能及其动作原理，以淄博供电公司10kV孟家线、10kV东干线环网自动化线路为例，总结分析“电压-时间”型馈线自动化模式在实施过程中遇到的问题，提出针对性解决方法。
【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】3页(P34-36)【关键词】“电压-时间”型;馈线自动化;重合闸【作者】梁文祥【作者单位】淄博供电公司,山东淄博255032【正文语种】中文【中图分类】TM760 引言馈线自动化模式是集中型馈线自动化模式为主，电压—时间型馈线自动化模式为辅，用户侧采用分界开关自动隔离故障。
相对于集中型馈线自动化模式来说，“电压—时间”型馈线自动化模式其动作原理比较抽象、复杂，不容易掌握。
1 “电压一时间”型馈线自动化模式功能“电压—时间”型馈线自动化模式主要设备包括电压型柱上负荷开关、电压型配电开关监控终端 feeder terminal unit（即 FTU,馈线终端）［1］、电压互感器及相关连接附件。
电压时间型馈线自动化系统的参数整定方法
一．原理概述重合器与电压时间型分段负荷开关配合的馈线自动化系统是一种典型的就地型馈线自动化模式，适用于辐射网、“手拉手”环网和多分段多联络的简单网格状配电网，不宜用于更复杂的网架结构。
该馈线自动化系统中，重合器采用具有两次重合功能的断路器，第一次重合闸延时长（典型为15s ），第二次重合时间短（典型为5s ）。
重合闸时间各区域设置略有不同。
分段负荷开关具备两套功能：当作为线路分段开关时，设置为第一套功能，一侧带电后延时X 时限自动合闸，合到故障点引起重合器和分段负荷开关第二轮跳闸，故障区间两侧的分段开关由于Y 时限和故障残压闭锁，重合器再次延时重合后恢复故障点电源侧的健全区域供电。
联络开关设置为第二套功能，当一侧失电后延时XL 时限后自动合闸，恢复故障点负荷侧的健全区域供电。
另外分段开关在X 时限或联络开关在XL 时限内检测到开关两侧带电，禁止合闸避免合环运行。
二．参数整定下面针对三种典型网架结构描述其参数整定方法。
1. 辐射网（多分支）以图1所示配电线路为例，电源点S 为变电站出线断路器（具有2次重合闸功能），分段开关A 、B 、C 、D 为电压-时间型分段开关.S图1 典型辐射状馈线参数整定：原则（1）：为避免故障模糊判断和隔离范围扩大，整定电压-时间分段开关的X时限时，变电站出线断路器的第一次重合闸引起的故障判定过程任何时段只能够有1台分段开关合闸。
一般整定X时限时应将线路上开关按变电站出线断路器合闸后的送电顺序进行分级，同级开关从小到大进行排序，保证任何间隔时间段只有一台分段开关合闸。
参数整定步骤如下：（1）确定相邻分段开关的合闸时间间隔△T；（2）各分段开关按照所在级从小到大，依次编号，线路所有开关顺序号依次表示为n1，n2，n3 (i)（3）根据各分段开关的顺序，以△T为间隔顺序递增，计算其绝对合闸延时时间，第i台开关的绝对合闸时间ti=ni△T；（4）任意第i台开关的X时间为它的绝对合闸延时时间减去其父节点的绝对合闸延时时间Xi=ti-tj（序号为j的开关，是序号为i的开关的父节点。
电压时间型馈线自动化动作逻辑-
电压-时间型馈线自动化动作过程
瞬时故障
A1
A2
C
B2
28S
7S
60S
7S
0S
跳闸 1S
重合
无压分闸 X时限
无压分闸
X时限
29S
合闸
X时限
36S
合闸
Y时限
41S
保持
CB2 B1
B站
28S
1
电压-时间型馈线自动化动作过程
永久故障
CB1 闭锁 A1
A2 闭锁
C
B2
A
28S
7S
60S
7S
0S
跳闸 1S
电压-时间型馈线自动化动作逻辑
目录 | Contents
一、电压-时间型馈线自动化概念及特点 二、电压-时间型开关功能
三、电压-时间型馈线自动化动作过程 四、电压-时间型馈线自动化动作实例
目录 | Contents
PART 1
电压-时间型馈线自动化概念及特点
1
电压-时间型馈线自动化概念
什么什是么电是压馈-化时线？间自型动馈化线？自动
目录 | Contents
PART 3
电压-时间型馈线自动化动作过程
1
电压-时间型馈线自动化动作过程
CB1
A1
A
28s
序号
1 2 3 4 5
A2
C
B2
CB2 B1
B
7s
开关名称
A1 A2 B1 B2 C
60s
7s
X时限
28s 7s 28s 7s 60s
28s
Y时限
5s 5s 5s 5s 5s
1
构
10kV配电自动化系统实用型原理探讨及分析
10kV配电自动化系统实用型原理探讨及分析概述：配电自动化系统是保障供电可靠性的有效手段。
本文对配电自动化系统进行了基本介绍，对一种基于“电压-时间”型逻辑的配电自动化系统的动作原理和过程进行了分析，对其逻辑参数进行了讨论，结合配电网常见故障，阐述了逻辑性型、保护型两种智能断路器的设计策略。
关键词：配电自动化；智能配电网；智能断路器；故障隔离；“电压-时间”型逻辑1.配电自动化概述配电网自动化是以一次网架和设备为基础，利用计算机、通信网络、电子传感技术形成的自动化系统，以实时的方式对配电网运行状况进行数据收集、记录和整合，通过配电自动化设备预先设置的不同功能，实现对配电网设备运行状况的监视、保护、控制和调节，并可以对配电网的电压、电流、负荷分布进行实施监控。
其基本原理是将环网结构开环运行的配电网线路通过分段智能断路器把供电线路分成各个供电区段，一方面可以通过智能设备实现对各个供电区段电压、电流、负荷分布的实时监控。
另一方面当配电线路发生故障时，可以通过预先设定的自动化功能，实现对故障区域的自动隔离，缩小故障范围，有利于提升供电可靠性和抢修效率。
配电自动化技术是当前智能电网建设的核心环节，也是提升配电线路供电可靠性、提升用户供电满意度的有效手段。
1.1配电自动化的主要结构电力系统包括发电、变电、输电、配电等环节组成的电能生产与消费系统。
配电自动化系统主要运用于10kV配电网线路，如图1.1所示。
配电自动化设备种类繁多，但其基本结构主要包括调度监控、系统主站、通信设备、配电终端和一次设备几个部分组成，如图1.2所示。
配电终端与系统主站的通信一般主要通过移动数据网络进行通信，并由系统主站对数据进行记录、归类，并将有效数据实时传输至调度中心，以便对现场设备进行监视，并实现遥信、遥测、遥控功能。
调度员可以根据配电自动化监控系统发出的告警信号、报文、故障信息综合判断故障区域和可能的故障范围，及时通知现场进行抢修。
电压时间型馈线自动化xy时限
电压时间型馈线自动化xy时限馈线自动化是电力系统自动化的重要组成部分，其目的是提高电力系统的可靠性、稳定性和经济性。
电压时间型馈线自动化是馈线自动化的一种常见形式，通过对馈线上电压和时间的监测和控制，实现对馈线的保护和自动回路切换。
本文将从电压时间型馈线自动化的原理、应用以及发展趋势等方面进行探讨。
一、电压时间型馈线自动化的原理电压时间型馈线自动化是基于馈线上电压和时间的变化规律进行控制的。
在正常情况下，馈线上的电压和时间呈现一定的规律。
一旦发生故障或异常情况，电压和时间的变化规律将发生改变，系统便会根据预设的保护逻辑进行相应的操作，以保证电力系统的正常运行。
二、电压时间型馈线自动化的应用1. 故障保护：电压时间型馈线自动化可以实时监测馈线上的电压和时间变化情况，一旦发生故障，系统能够及时切断故障点，保护电力系统的安全运行。
2. 自动回路切换：当某一回路出现故障时，电压时间型馈线自动化可以根据预设的逻辑进行自动切换，使得故障回路能够得到隔离，同时保证其他回路的正常供电。
3. 负荷调节：电压时间型馈线自动化可以根据负荷变化情况，自动调节馈线上的电压，保持电力系统的稳定运行。
三、电压时间型馈线自动化的发展趋势1. 智能化：随着人工智能技术的发展，电压时间型馈线自动化将趋向智能化，能够通过学习和优化算法来提高系统的自动化水平。
2. 网络化：电压时间型馈线自动化将与其他电力系统自动化设备进行网络化连接，实现信息的共享和协调控制。
3. 多功能化：未来的电压时间型馈线自动化将不仅仅局限于故障保护和自动回路切换，还将具备其他功能，如负荷预测和优化调度等。
4. 数据驱动：电压时间型馈线自动化将更多地依赖数据分析和处理，通过大数据技术来提高系统的可靠性和效率。
电压时间型馈线自动化是电力系统自动化中的重要组成部分，其原理是基于电压和时间的变化规律进行控制。
电压时间型馈线自动化广泛应用于故障保护、自动回路切换和负荷调节等方面，并且在智能化、网络化、多功能化和数据驱动等方面具有发展趋势。
阐述配电网自动化(DA)技术的三种模式
阐述配电网自动化（DA）技术的三种模式从2008年开始，中山供电局统筹配电网规划、建设和改造工作，按照“三分”原则（配电网络结构“分区”、配电网络结构“分层”、公用线路和用户设备管理“分界”）对配电网架构进行调整和优化。
解决了10kV电网结构较为薄弱、转供能力差、环网结构不合理等问题，形成了较为简单合理的环网结构，大幅提高了配网线路的环网率，为配网自动化（DA）的顺利实施奠定基础。
1 主站集中型DA模式（基于光纤通信方式）主站集中型DA是馈线自动化普遍采用的模式，在配电房或环网箱安装配电终端，并建设可靠有效的通信网络将配电终端与主站系统相连，通过信息收集和遥控命令由主站系统集中进行故障判别和隔离。
1.1 应用介绍中山供电局在中心城区使用光纤通信方式建设三遥配电终端，实现“三遥+故障隔离”功能。
主站集中型DA采用“主站—终端”的两层结构，在就近的变电站使用通信子站汇聚各配电终端的光纤通道，以减少重复投资；同时配网主站系统与主网EMS系统实现互联，通过数据转发方式获取变电站内开关位置及保护信息。
当线路发生故障时，各终端设备检测到馈线有故障电流，集中上传到主站，由主站系统根据故障信息、拓扑结构，结合变电站的保护动作、开关跳闸信息，综合分析并确定故障类型和故障区段。
主站集中型DA可以闭环或者开环运行，当采用闭环运行方式时，由主站系统根据最优处理方案直接发遥控命令进行故障隔离和恢复非故障区段供电，从而减小停电面积和缩短停电时间；当采用开环运行方式时，主站系统仅提供一个以上的处理方案供调度员参考，辅助调度员进行决策和遥控操作，达到快速隔离故障和恢复供电的目的。
1.2 故障处理分析2 架空线路就地型DA模式（基于重合器-分段器）基于重合器-分段器的就地型DA是通过开关设备的相互配合来实现线路故障的自动隔离和恢复供电，其模式通常有三种：重合器与重合器配合模式、重合器与电压-时间型分段器配合模式以及重合器与过流脉冲计数型分段器配合模式。
电压时间型馈线自动化xy时限
电压时间型馈线自动化xy时限馈线自动化是电力系统中的一项重要技术，它通过智能化设备和系统来实现对电力系统中的馈线进行监测、控制和保护。
其中，电压时间型馈线自动化xy时限是馈线自动化中的一个重要概念。
电压时间型馈线自动化xy时限是指在电力系统中，当发生故障时，保护设备根据故障点的电压变化和故障持续时间的长短来判断故障的位置和类型。
其中，x表示故障点距离保护设备的距离，y表示故障点距离故障发生点的距离。
在电力系统中，发生故障是不可避免的。
故障会导致电力系统的运行中断，给生产和生活带来严重影响，甚至可能造成设备损坏和人身安全问题。
因此，及时准确地判断故障的位置和类型对于保护电力系统的安全运行至关重要。
电压时间型馈线自动化xy时限的原理是利用电力系统中发生故障时的电压变化和故障持续时间的长短来判断故障的位置和类型。
当发生故障时，电流会突然增大，导致电压的下降。
保护设备通过监测电压的变化来判断故障的位置和类型。
在电压时间型馈线自动化xy时限中，x表示故障点距离保护设备的距离。
当故障点距离保护设备越远，电压变化的幅度就越小。
因此，保护设备可以利用电压变化的幅度来判断故障点距离保护设备的远近。
而y表示故障点距离故障发生点的距离。
当故障发生点距离故障点越远，故障持续时间就越长。
因此，保护设备可以利用故障持续时间的长短来判断故障点距离故障发生点的远近。
电压时间型馈线自动化xy时限的计算方法是通过对电力系统进行建模和仿真来得到。
在计算中，需要考虑馈线的参数、负载情况和故障类型等因素。
通过对这些因素的综合分析，可以得到电压时间型馈线自动化xy时限的数值。
电压时间型馈线自动化xy时限的应用范围广泛。
它可以应用于电力系统的配电网、输电线路和变电站等部位。
通过对电力系统进行实时监测和保护，可以及时发现故障并采取措施进行修复，保证电力系统的安全运行。
电压时间型馈线自动化xy时限是电力系统中的一个重要概念，它可以帮助保护设备准确判断故障的位置和类型，保证电力系统的安全运行。
电压型配网自动化
“电压型”馈线自动化为基础的配网自动化系统一、定义配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段，对配电网进行离线与在线的智能化监控管理，使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。
其最终目的是为了提高供电可靠性和供电质量，缩短事故处理时间，减少停电范围，提高配电系统运行的经济性，降低运行维护费用，最大限度提高企业的经济效益，提高整个配电系统的管理水平和工作效率，改善为用户服务的水平。
二．主要功能就目前国内外配电自动化系统中最具实用价值的应用有以下几方面的主要功能: ( 1) 变电站站内自动化;( 2) 馈线自动化;( 3) 负荷控制和管理;( 4) 用户抄表计费自动化;( 5) 自动制图、设备管理、配电网地理信息管理系统。
三．电压型配网自动化系统的优点：( 1) 电压型智能系统, 保护装置利用各段落的时间差达到检测目的, 动作时间整定及调试简单方便( 电流型设备保护动作值随线路负荷增减变化需阶段性调整, 短路电流计算难以准确, 且电流必须分方向, 在线路网络中选择性难以实现,双电源环网或多电源复杂网络尤其如此) 。
( 2) 线路逐段送电, 减小了合闸浪涌浪涌又被称为瞬态过电压，是电路中出现的一种短暂的电压波动，在电路中通常持续约百万分之一秒。
220V电路系统中持续瞬间（百万分之一秒）的5000或10000V的电压波动，即为浪涌或瞬态过电压。
合闸浪涌对电力系统的冲击很大，会造成很大破坏。
减小合闸浪涌，保证了电力系统的安全性( 3) 任一段永久故障, 站内第一次重合闸即可识别永久故障并隔离故障, 指示出故障区段; 第二次重合只是恢复送电的操作过程, 无需多次重合。
( 4)符合智能电器的要求, 开关既可手动操作, 也可自动操作, 具备就地控制功能, 对于系统的依赖性较小。
( 5) 每一套设备都具备两种运行模式 ( 联络或分段) , 联络或分段可根据需要随时转换, 因此该设备 ( 联络或分段用) 没有型号方面的差别。
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t1<X时限
灯亮
t2>Z时限
灯灭 t3=X时限
t3
灯亮
解锁 措施
X时限闭锁可将FTU 操作手柄切换至合位 或远动开关或恢复电 源侧正常供电进行解 锁
2 X时限闭锁状态即使负
荷侧来电也不能合闸
X时限闭锁
1
开关
闭
CB1
锁
10kV桃园线
A
B
C
B开关计时7s后合闸于故障，站内开关
开关
源侧）来电，X时限走
完，开关也不会合闸
灯灭 合闸闭锁指示灯
有电压
灯亮 X时限 分 灯亮
无电压 无电压 灯灭
灯灭
即使负荷侧来电，X
2 时限走完，开关也不
会合闸
解锁 措施
瞬时加压侧恢复正常 供电，开关经过X时 限延时后合闸，自动 解锁 将FTU操作手柄切换 至合位或远动开关合 闸手动解锁
两侧电源闭锁
3
X时限计时完成后， 开关合闸
A
B
C
2
分段开关A在两侧均停电，并在大于Z 时限后电源侧来电，启动X时限计时
关于Z时限 FDR/RTU 控制器有一个 3.5 秒的 故障确认时间（Z时限），此故障 时间与各种锁扣关系密切相关，所 以重合时间一般设定为 5 秒，大于 FDR/RTU3.5 秒的故障确认时间。 如果在此故障确认时间之内，变电 站内的重合闸动作，这时线路上的 馈线设备将不经延时的投入,使设备 无法判断出故障点。
01 一道思考题
目录
CONTENTS
02 S模式下逻辑详解 03 L模式下逻辑详解
04 各时限计算原则
01 一道思考题
事故前运行方式
1 开关F采用L模式
CB1 10kV桃园线
A
B
F
C
2 故障区间
1、运行方式：
X
CB2
10kV 桃 园 线 与 10kV 台 山 线 均 为 为电压时间型馈线自动化线路，
X时限闭锁
1
计时中发生长于Z时 限的故障启动闭锁
有电压
闭锁 条件
A侧电压 B侧电压
X时限计时中发生长于Z 时限的停电故障， FDR/FTU进入X时限闭 锁状态，禁止逆向供电 （开关负荷侧来电不能 实现延时关合）。
X时限指示灯 开关状态
合闸闭锁指示灯
无电压
无电压
灯亮
灯灭
灯灭
t1
t2
分
灯灭
无电压 有电压
10kV台山线
联络开关F启用L模式。
2、故障描述： 某日10kV桃园线B开关至F开关间 线路发生永久性相间故障
站内跳闸
第一次重合
分段开关B合闸
再次跳闸
1、站内开关CB1检 测到故障电流跳闸， 10kV桃园线全线失 电 2、线路上所有分段 开关分闸，联络开关 开始XL时限计时
5s
CB1
10kV桃园线
电压时间型配电自动化逻辑详解
—东营配网调控班—
选题理由
随着配电自动化的深入应用，其动作正确性直接关系到配网的供电可靠 性，东营地区电压时间型配电自动化占比为45%，且电压时间型配电自动 化逻辑较复杂，对其整定分析需要深入了解逻辑原理。
为帮助调控人员提高FA动作分析水平，快速分析配电自动化的动作逻辑， 解决影响配电自动化的策略问题，提高动作正确率，本次大讲堂将针对电 压时间型逻辑进行详细讲解。
1
在X时限计时中开关两侧 均存在电压，触发闭锁
开关两侧均停电，且停电时间
3 大于Z时限，后单侧恢复供电开
关经X时限延时合闸后解除闭锁
闭锁 条件
在X时限计时中开关两 侧均存在电压，FTU进 入两电源闭锁，同时合 闸闭锁指示灯亮，即使 X时限计时结束，开关 也不会合闸。
无电压 A侧（电源侧）电压
无电压 B侧（负荷侧）电压
4
X时限计时完成后，开关C合 闸，同时X时限闭锁解除
瞬时加压闭锁
闭锁 条件
1
电源侧出现过瞬时加压的 情况，触发瞬时加压闭锁
瞬时加压
A侧（电源侧）电压
无电压
B侧（负荷侧）电压
无电压
全线停电后，若电源侧 （或负荷侧）出现过瞬
灯灭 X时限指示灯
时加压的情况，FDR就
进入瞬时加压闭锁状态，
此时即使负荷侧（或电
F
X
XLXX时LL时时限限限计计剩时时余终43止02ss
CB2 10kV台山线
问题
一
X时限闭锁的意义是什么？再次送电时分段开关C是否会合闸？
二
联络开关F是如何被闭锁的？再次失电XL时限是否还会启动？
三
Y时限闭锁的解除条件是什么？
02 S模式下逻辑详解
S模式功能介绍
Y时限闭锁
X时限投入
Y时限确认
S模式
X时限闭锁
瞬时加压闭锁
两侧电源闭锁
分段开关是指在配网 线路拓扑中，正常运 行时处于合闸的开关。 在馈线自动化中，分 段开关通常采用S模式 （顺送模式），S模式 拥有左图所示的六大 功能。
X时限投入
1 两侧同时停电后任意
一侧来电触发计时
功能 简介
A侧电压
分段开关A侧和B侧同时 停电，且之前未发生任 何闭锁状况，若此后 （时间应大于Z时限）任 意一侧来电，为确认线 路是否正常，进线X时 限计时，计时完成后， FDR/FTU控制开关合闸。
1、CB1经5s第一次重 合，开关A得电后经X 时限7s后合闸
2、分段开关B得电开 始X时限（7S）计时， 分段开关C也开始x时 限（14s）计时
7s
7s
A
B
X时限剩余7s
C
分段开关B经X时限 7S后合闸，并开始Y 时限计时，同时联络 开关XL时限计时终 止
1、分段开关B合闸于故 障，站内开关CB1检测 到故障电流跳闸，全线 失电 2、线路上所有分段开 关分闸，分段开关B触 发Y时限闭锁，分段开 关C触发X时限闭锁
2 再次跳闸全线停电，由于在C开关在X
计时内发生停电，进入X时限闭锁
3
开关C电源侧再次来电 后开始X时限计时
解
除
闭
CB1
锁 10kV桃园线
关于Z时限 FDR/RTU 控制器有一个 3.5 秒的 故障确认时间（Z时限），此故障 A 时间与各种B锁扣关系密切相关，所 以重合时间一般设定为 5 秒，大于
C FDR/RTU3.5 秒的故障确认时间。 如果在此故障确认时间之内，变电 站内的重合闸动作，这时线路 上的馈线设备将不经延时的投入,使 设备无法判断出故障点。
B侧电压 X时限指示灯
开关
无电压 灯灭
有电压
有电压
无电压 灯亮 t1 分
t3 t2
有电压
t1+t2=X时限 t2<Z时限
合
特例 说明
在X时限计时中，发 生Z时限以内的失电， 不影响X时限计时。
2 发生小于Z时限的停
电不影响X时限计时
X时限计时完成开
3 关合闸
实例演示
CB1 10kV桃园线
1
站内开关CB1跳闸 经5s延时后重合
灯灭 X时限指示灯
有电压
无电压
有电压
灯亮 X时限
t2 灯灭
开关
分
灯亮
灯灭 合闸闭锁指示灯