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2.2.2第二轮次跳闸与重构(由变电站出线保护配合完成)
(1)故障定位和隔离
原理同上述馈线发生瞬时性故障第二轮的故障定位和隔离。
(2)重合与重构
馈线保护经过一定的延时后,QF1重合。若重合成功,则由主控FTU对S3的FTU下发一次重合指令。若S3收不到重合信号,则S3在感受到一侧电压后,经过延时重合。对于永久性故障,S3就地加速跳闸,若S3加速跳闸不成功,则由QF1跳闸,并不再安排重合。若QF1重合不成功,QF1加速跳闸,不再安排QF1再次重合。而重构功能则如第一轮次所述一致。
(3)动作异常情况分析
如果第一轮未能切除故障,则在躲过第一轮FTU系统快速动作的时间后,由第二轮来切除故障。即:S1不动作时,由断开QF1来切故障,经延时重合QF1,由于是永久性故障,则重合到故障上,QF1加速跳闸且闭锁分闸。经延时,S2失电跳闸,经延时,L一侧失压合闸,恢复非故障区的供电。
3系统方案的特点
与配电网中各种故障隔离的设计相比,基于智能FTU的配电网馈线保护与重构设计采用智能FTU做主站的系统结构,在功能上分为主控和普通两种;故障隔离在策略上利用两个轮次的策略,快速、准确且可靠的切除故障。对本文提出的方案特点总结如下:
1)区别于常规配电网馈线自动化系统,方案中将智能FTU内部联网实现智能控制系统,不需要变电站配网子站和配电自动化主站系统参与,就可自治实现配网的故障隔离及重合、故障恢复功能。在主站只需配置相对简单的后台管理功能对智能FTU实现配置管理,在不具备配网自动化主站系统的情况下也能提高馈线自动化水平,因此本系统具备安装维护简单,便于推广使用的特点。
2)实现了智能馈线自动化系统,能够实现馈线保护的选择性。发生短路故障时,常规馈线自动化系统通过馈线出口保护,切除整条馈线;智能馈线自动化系统根据前后智能FTU装置间的通讯,变电站出口保护作为后备保护没有动作,不用整条线路切除,实现有选择的切除故障段,最大限度的减少停电范围,提高供电可靠性。
3)具备高可靠性的特点。通过对智能FTU的运行模式的设定,使智能馈线自动化系统基于高速通讯平台,又不完全依赖于通讯。有光纤通讯的情况下,可以通过高速的光纤通讯,实现保护的选择性。当通讯中断或无通讯情况下,智能馈线自动化系统能够自动退化成“电压-时间”型的常规馈线自动化系统,通过时间配合,实现故障的自动恢复。
4)恢复供电速度快。由于在恢复供电的过程中,都是通过主控FTU中预置好的恢复策略来进行恢复,不需要主站、子站的配合,因此恢复时间大大缩短,尤其是当配电网网络庞大的情况下。
4.结语
本文的研究表明,智能型FTU不仅包含了传统FTU的功能,而且在自动化和智能化方面更加完善,可替代传统馈线自动化中主站和子站的基本功能。
同时,通过智能FTU实现的配电网故障隔离与自愈技术,可以减少不必要的停电范围,实现了馈线保护的选择性要求;还能够有效提高分段开关重合与网络重构的成功率,加快了供电恢复速度。
但是本文研究中没有考虑小电流接地等情况,后续工作仍需要从生产实际的角度,验证解决方案的适用性与有效性。
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