电压时间型馈线自动化系统的参数整定方法(主线型)

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
E F
1.1参数整定：
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。

父节点表示开关j合闸后，i得电开始X延时）；
（5）Y时间根据X时间定值自动设定，如X时限采用短时间间隔（△T=7s）时，Y时间自动整定为5s，X时限采用长时间间隔（△T=14s）时，Y时间自动整定为10s 以上图辐射线路为例，整定参数方法如下：
1）确定相邻分段开关的合闸时间间隔△T为7s；
2）按变电站出口断路器重合闸后的送电方向，开关A为第1级，开关B、C、D为第2级，开关E、F为第3级。

按级数从小到大将所有开关排序编号，A为1号，D为2号，B为3号，C为4号，E为5号，F为6号；
注意：同级开关排序整定X时间，应保证主干线路先复电（即上图线路在送电到第二级开关B、C、D时，开关D作为主线开关优先进行延时合闸）。

3）绝对合闸时间ti=ni×7（s）；
4）第i台开关的X时间计算：其中A为B、C、D的父节点，D为E、F的父节点Xa=7s；
Xb=（3-1）×7=14s，Xc=（4-1）×7=21s，Xd=（2-1）×7=7s；
Xe=（5-2）×7=21s，Xf=（6-2）×7=28s；
5）Y时间自动设定为5s；
参数设定见下表（父节点加粗表示）：
A B C D E F
编号 1 3 4 2 5 6
X时间7 14 21 7 21 28
Y时间 5 5 5 5 5 5
1.2典型整定示例
以4间隔的电压-时间型开关柜为例，如下图：
图2 安装2套4间隔电压-时间型开关柜线路示意图根据原则（1），A为第1级，B、C、D为第2级（顺序为D—B—C），E为第3级，F、G、H为第4级（顺序为H—F—G），A、D、E分别为其下一级开关的父节点（加粗表示），参数设置如下表
A B C D E F G H
编号 1 3 4 2 5 7 8 6
X时间7 14 21 7 21 14 21 7
Y时间 5 5 5 5 5 5 5 5 如果线路有多台电压时间型开关柜，均可根据上述原则进行设置。

2.手拉手环网联络开关的整定
典型的具有分支线路的手拉手环网配电网如图3所示。

图中：D为联络开关；S1和S2为变电站出线断路器（具有2次重合闸功能），其余开关为分段开关。

从变电站出线断路器到联络开关的路径：S1-A-B-C-D和S2-G-F-E-D为主干线，其他路径为分支线。

图3 典型的手拉手环网配电网
注意：对于手拉手环网配电网，两侧的变电站都要留有转带对侧全部负荷的能力。

原则（2）：整定联络开关D的XL时限（正常情况联络开关处于分位，两侧带电，当一侧失电XL计时开始，XL计时完成后联络开关合闸）时，联络开关XL时限应大于其两侧配电线路发生永久故障后，经变电站断路器第一次重合闸，分段开关依次延时合闸到故障点后再次跳闸的最长持续时间t s。

当某一侧配电线路的绝对合闸延时时间最长的开关下游发生永久故障后，变电站出线断路器重合闸到再次跳闸的持续时间t s1最长：
t s1=t r1+T max；
其中t r1为一次重合闸时间，T max为绝对延时合闸时间最长的分段开关的绝对合闸延时时间。

同样可以计算另一侧的t s2，所以：
t s=max（t s1，t s2）
XL>t p + t s + δT；
其中t p为断路器保护动作时间（含过流延时情况），δT为断路器与分段开关整定时间最大误差，一般可取δT=0.2t s。

以图4为例：
图4 手拉手环网供电示意图
其中S1、S2为变电站出线断路器；A、B、C、D、E、F、G、I、J、K、L、M、N、
O、P为电压时间型开关；H为联络开关。

S1、S2的一次重合闸时间t p为15S。

其中每个开关的参数设置如下表：
A B C D E F G I J K L M N O P
参
数
1 3 4
2 5 6 7 6 8 7 5 2 4
3 1
编
号
X
时
7 14 21 7 21 7 14 7 21 14 21 7 21 14 7
间
Y
时
5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
间
根据原则2，计算：
t s1=15+49=64（s），t s2=15+56=71（s），t s=max（t s1，t s2）=71s；
若变电站断路器速断延时为0s，则t p可取1s；
δT取0.2t s为14.2s；
那么XL>t p + t s + δT=86.2s，可以设置为90S档位。

3.多分段多联络
对于多分段多联络接线方式，将一条馈线分为多个区段，每个区段都有多个供电途径与之联络。

在发生永久故障时，多分段多联络接线方式的故障处理应遵循：由故障所在线路的电源恢复尽可能多的区段供电，与之联络的线路每条最多为故障线路的某个区段供电（原则3）。

如图5所示，以S1和S2为电源的线路就是3分段4联络的配电网，即馈线分为3分段，每个区段都有2个电源供电途径，每条馈线都有4个供电电源。

再以S3和S7为电源的线
路构成手拉手环网供电。

根据原则3，对于图5中以S2为电源的馈线各部分发生永久故障后的恢复方式。

如下表所示：
故障位置恢复方式（原则3）说明
S2电源C、J和F合闸，S2、K和G分闸负荷均分，各带1个区段区段1 J和F合闸，S2、K和G分闸，C不合闸负荷均分，各带1个区段
区段2 S2和F合闸，K和G分闸，C和J不合闸负荷均分，且尽可能多的区段由故障所在线路电源来恢复供电
区段3 S2和K合闸，G分闸，C、J和F不合闸尽可能多的区段由故障所在线路电源来恢复供
电
联络开关的XL时间整定，首先用原则2对手拉手环网的联络开关XL时间整定。

然后以基本多分段多联络方式的馈线上的各个联络开关应具有相同的XL时限为准则（原则4），并根据原则2和原则3得出该XL时间的具体值。