电压型配电自动化原理
电压型配电自动化是指通过配置电压负荷开关及配电自动化终端，利用电压型开关来电延时合闸、无压释放的工作原理，与变电站一次重合闸配合，通过电压时序逻辑检测，不依赖主站及通信，确定故障区间，并闭锁故障点前后电压型开关来电合闸的功能，实现“隔离故障区间”。因变电站仅有一次重合闸，故需要主站系统遥控合上变电站出线开关及线路联络开关合闸，恢复电源侧非故障区段和负荷侧非故障区段供电。 一、X时间闭锁和Y时间时间闭锁解释电压型开关的特性是来电延时合闸、无压释放。电压型开关有两个时间闭锁，分别是X时间闭锁和Y时间闭锁。X时间闭锁是 指开关处于分闸状态时，线路来电，开关检测到电压（开关两侧有PT），开始计时。X秒之后，该开关电源侧线路线路仍有电，开关再合闸。若在X秒内，线路失电，也就是说：该开关电源侧线路有故障导致线路突然由有电变为无电，则开关闭锁并保持分闸状态。闭锁是指开关不能实现“来电延时合闸、无压释放”的特性。X时间一般为7秒。Y时间闭锁是指开关刚刚由分闸状态变为合闸状态后，开始计时。Y秒之后，线路仍有电，则开关保持合闸状态。若在Y秒内，线路失电，也就是说：该开关负荷侧线路有故障导致线路突然由有电变为无电，则开关闭锁并保持分闸状态。Y时间一般为5秒。举例1：线路无故障。01和02开关是电压型开关。站内开关FCB1合闸之后的电压型开关动作过程如下：步骤1，站内开关FCB1合闸，01开关延时X秒后合闸。步骤2，然后01开关开始计时Y秒，与此同时，02开关开始计时X秒。步骤3，Y秒之后，线路仍有电，01开关保持合闸。X秒之后，线路仍有电，02开关合闸。举例2：线路永久性故障在01开关和02开关之间。发生故障后，电压型开关动作过程如下：（站内开关FCB1重合闸动作一次）步骤1，站内开关FCB1保护监测到故障，跳闸。步骤2，线路全部失电，线路开关01和02无压分闸。步骤3，站内开关FCB1重合闸动作，FCB1开关合闸，线路有电，01开关延时X秒后合闸。步骤4，然后01开关开始计时（若在Y秒仍能监测到电压，则保持合闸），与此同时，02开关开始计时（若在X秒仍能监测到电压，则由分闸变为合闸）。步骤5，01和02开关刚刚计时的瞬间，送电至故障点，站内开关FCB1跳闸，线路失电，01开关分闸并Y时间闭锁，02开关分闸并X时间闭锁。举例3：线路永久性故障在02开关之后的末端线路。发生故障后，电压型开关动作过程如下：（站内开关FCB1重合闸动作一次）步骤1，站内开关FCB1保护监测到故障，跳闸。步骤2，线路全部失电，线路开关01和02无压分闸。步骤3，站内开关FCB1重合闸动作，FCB1开关合闸，线路有电，01开关延时X秒后合闸。步骤4，然后01开关开始计时（若在Y秒仍能监测到电压，则保持合闸），与此同时，02开关开始计时（若在X秒仍能监测到电压，则由分闸变为合闸）。步骤5，Y秒之后，线路仍有电，01开关保持合闸。X秒之后，线路仍有电，02开关合闸。步骤6，02开关开始计时（若在Y秒仍能监测到电压，则保持合闸。若在Y秒内监测到失电，则分闸并保持闭锁）。步骤7，02开关刚刚计时的瞬间，送电至故障点，站内开关FCB1跳闸，线路失电，02开关分闸并Y时间闭锁。二、基本原理电压型开关无需与主站的通信，就可以确定故障区间、隔离故障区间并恢复非故障区间的供电。若没有与主站的通信，虽然电压型开关可以实现就地分合闸，但调度端将无法确定故障区间在哪里，无法判别故障后故障线路的哪些区间无故障有电，无法更快地通知现场抢修人员去处理故障。因此，目前，大部分电压型开关增加了与主站的通信，一方面利用“电压-时间”特性进行分合闸，另一方面将“确定故障区间、隔离故障区间并恢复非故障区间的供电”的情况上传至主站，便于调度员尽快通知抢修人员处理故障。随着配电自动化厂家的不同，联络开关的动作原理也有所不同。有的是靠计时动作，有的是靠主站发出遥控命令。下面以计时动作为例。联络开关的动作原理为：正常情况，联络开关为热备用，两侧开关均为运行状态，两侧均有电压。一旦某一侧线路有故障，线路跳闸，导致线路失电后，联络开关监测到“一侧有电，而另一侧无电”。则联络开关从“两侧均有电压”到“一侧有电，而另一侧无电”的瞬间，开始计时XL秒。情况一：若达到XL秒后，联络开关仍然是“一侧有电，而另一侧无电”状态，则合闸，恢复故障点负荷侧非故障区间供电。情况二：若在XL秒内，联络开关从“一侧有电，而另一侧无电”又变为“两侧均有电压”状态，说明故障已经消失，则保持分闸。该时间较长，一般为几十秒，应由电网公司保护人员计算得出，确保故障点已经隔离后，才能合闸。电压型开关拉手线路的站内开关分别为FCB1和FCB2，联络开关为00开关，00开关为热备用，其余开关均为运行状态。01、02、03、04和00开关均为电压型开关。站内开关均配置一次重合闸。情况一：故障点在02和03开关之间，且故障为瞬时故障。步骤1，站内开关FCB1保护监测到故障，跳闸。步骤2，线路全部失电，线路01、02和03开关无压分闸，联络00开关从“两侧均有电压”到“一侧有电，而另一侧无电”的瞬间，开始计时。步骤3，站内开关FCB1重合闸动作，FCB1开关合闸，线路有电，01开关延时X秒后合闸。步骤4，然后01开关开始计时（若在Y秒仍能监测到电压，则保持合闸），与此同时，02开关开始计时（若在X秒仍能监测到电压，则由分闸变为合闸）。步骤5，Y秒之后，线路仍有电，01开关保持合闸。X秒之后，线路仍有电，02开关合闸。步骤6，然后02开关开始计时（若在Y秒仍能监测到电压，则保持合闸），与此同时，03开关开始计时（若在X秒仍能监测到电压，则由分闸变为合闸）。步骤7，Y秒之后，线路仍有电，故障点已经消失，02开关保持合闸。X秒之后，线路仍有电，03开关合闸。步骤8，联络00开关在XL秒内从“两侧均有电压”到“一侧有电，而另一侧无电”，又监测到“两侧有电”，保持分闸。情况二：故障点在02和03开关之间，且故障为永久性故障。步骤1，站内开关FCB1保护监测到故障，跳闸。步骤2，线路全部失电，线路01、02和03开关无压分闸，联络00开关开始计时。步骤3，站内开关FCB1重合闸动作，FCB1开关合闸，线路有电，01开关延时X秒后合闸。步骤4，然后01开关开始计时（若在Y秒仍能监测到电压，则保持合闸），与此同时，02开关开始计时（若在X秒仍能监测到电压，则由分闸变为合闸）。步骤5，Y秒之后，线路仍有电，01开关保持合闸。X秒之后，线路仍有电，02开关合闸。步骤6，然后02开关开始计时（若在Y秒仍能监测到电压，则保持合闸），与此同时，03开关开始计时（若在X秒仍能监测到电压，则由分闸变为合闸）。步骤7，02和03开关刚刚计时的瞬间，送电至故障点，站内开关FCB1跳闸，线路失电，02开关分闸并Y时间闭锁，03开关分闸并X时间闭锁。步骤8，此时主站确定故障区间为02开关和03开关之间，02和03开关保持分闸并闭锁。步骤9，主站发出遥控合上站内开关FCB1的命令，恢复故障区间电源侧非故障区间供电。联络00开关达到XL秒后，仍然是“一侧有压、一侧无电”，则合闸，恢复故障点负荷侧非故障区间供电。