第6讲-配电网馈线自动化(基于开关设备的馈线自动化)-杨健维
基于配网管理的馈线自动化应用
基于配网管理的馈线自动化应用随着电力系统的不断发展和改善，馈线自动化技术在电力配网中起着越来越重要的作用。
基于配网管理的馈线自动化应用是一种新型的技术，它结合了智能化的配网管理系统和先进的控制技术，可以实现对配网系统的自动监测、自动控制和远程管理，从而提高了电网的运行效率和可靠性。
本文将重点介绍基于配网管理的馈线自动化应用的原理、技术特点及发展趋势，为读者深入了解馈线自动化技术提供参考。
基于配网管理的馈线自动化应用的原理是基于智能化的配网管理系统，通过对电网的监测和数据分析，实现对馈线系统的自动控制和远程管理。
其主要原理包括以下几个方面：1. 数据采集与监测：基于配网管理的馈线自动化应用通过安装在配电装置上的传感器和监测设备，实时采集馈线系统的运行数据，包括电流、电压、频率、功率因数等参数，同时对系统中的故障和异常情况进行监测和诊断。
2. 数据分析与管理：通过智能化的配网管理系统，对采集到的数据进行分析和处理，实现对馈线系统的实时状态监测和数据管理，同时通过数据模型和算法，对馈线系统的运行情况进行预测和分析。
3. 控制与调度：基于配网管理的馈线自动化应用可以根据对电网运行情况的分析和预测，实现对馈线系统的自动控制和调度，包括对线路开关、分合闸装置、电容器等设备的控制和调度，从而提高电网运行的效率和可靠性。
基于配网管理的馈线自动化应用具有以下几个技术特点：3. 实时化：基于配网管理的馈线自动化应用通过实时的数据采集和处理，可以实现对馈线系统的实时监测和管理，及时发现系统中的故障和异常情况，从而降低了电网运行过程中的风险。
随着电力系统的智能化和自动化发展，基于配网管理的馈线自动化应用将会在未来得到更加广泛的应用和发展。
其主要发展趋势包括以下几个方面：2. 智能化：未来基于配网管理的馈线自动化应用将会通过引入人工智能和大数据技术，实现对电网系统的智能监测和管理，从而提高了电网的运行效率和安全性。
5. 绿色化：未来基于配网管理的馈线自动化应用将会更加注重对电网系统的节能环保，通过优化控制策略和技术手段，减少对环境的影响，实现了电网系统的可持续发展。
浅谈配电网常用的馈线自动化模式(电压型、电流型、环网方式)
2009年全国技工教育和职业培训优秀教研成果评选活动参评论文浅谈配电网常用的馈线自动化模式浅谈配电网常用的馈线自动化模式摘要：馈线自动化（FA，Feeder Automation）是配网自动化中的一项重要功能，通过实施馈线自动化，使馈线在运行中发生故障时，能自动进行故障定位，实施故障隔离和对非故障段线路及早恢复供电，以提高供电可靠性。
该文通过叙述馈线自动化就地控制模式和远方控制模式的工作原理，并指出这两种馈线自动化模式的优点和不足，根据实际情况选择相应的方式，在实际工作中具有十分重要的现实意义。
关键词：馈线自动化；故障判断；故障隔离由于配电网络的一次接线不同，如放射形线路、环网接线、“手拉手”接线等，以及各类用户对供电可靠性的要求有所不同，因此必须通过配网自动化规划来研究、分析配网自动化方案、馈线自动化方案，进行网络优化，以及选择恰当的配电网开关设备等过程来达到上述目的。
配网自动化是电力系统现代化的必然趋势，其主要意义在于：当配网发生故障时，迅速查出故障区段，快速隔离故障区段，及时自动恢复非故障区域用户的供电，因此缩短了对用户的停电时间，减少了停电面积，提高了供电可靠性。
馈线自动化有两种实现方式：当地控制方式和远方控制方式。
当地控制方式又叫电压型实现方式，通过重合器来实现，馈线失电压时开关跳开，然后依时间延时顺序试合分段开关，最后确定故障区段再隔离故障并恢复非故障区供电。
远方控制方式，又叫电流型实现方式，通过负荷开关、FTU加主站系统来实现。
由FTU检测电流以判别故障，故障信息传送到主站，由主站确定故障区段，然后由主站系统发遥控命令控制开关动作，完成故障隔离并恢复非故障区供电。
1 馈线自动化的就地控制模式1.1 重合器与电流型分段器配合应用方案KFE型户外真空自动重合器可以与电流型分段器或时问电压型分段器相配合，无需通讯即可自动分段故障线路，最大限度缩小停电范围。
其中与分段器配合如图1所示。
图1 重合器与分段器配合应用方案电流型分段器可以记录通过的故障电流的次数，设定的最大计数次数为3次，达到设定的计数次数后，在重合器跳闸时，分段器分闸，隔离故障线路段。
配电网馈线自动化技术分析
配电网馈线自动化技术分析随着电力系统的发展和智能化水平的提升，配电网馈线自动化技术逐渐成为电力行业的热点话题。
馈线自动化技术是指利用先进的电力设备、智能化系统和通信技术，对配电网中的馈线进行实时监测、分析和控制，以提高配电网的可靠性、安全性和经济性。
本文将对配电网馈线自动化技术进行深入分析，从技术原理、功能特点、应用案例等方面展开讨论。
一、技术原理配电网馈线自动化技术是基于先进的智能终端设备和通信网络构建的智能化配电系统。
其主要包括以下几个方面的技术原理：1. 智能终端设备：配电网馈线自动化系统需要利用先进的智能终端设备，如智能开关、智能保护装置、智能电能表等，实现对配电网设备状态的检测、监视、保护和控制。
这些智能终端设备具有高精度、高稳定性、快速响应等特点，能够实时采集电力系统数据，为系统的自动化运行提供可靠的数据支持。
2. 通信网络：配电网馈线自动化系统需要建立可靠的通信网络，将各个智能终端设备连接在一起，实现数据的互联互通。
通信网络可以采用有线通信、无线通信等多种技术手段，满足不同环境下的通信需求，确保系统的稳定性和可靠性。
3. 智能控制系统：配电网馈线自动化系统需要配备智能控制系统，利用先进的控制算法和逻辑判定，实现对配电网设备的自动化控制。
智能控制系统能够根据系统状态实时调整操作策略，提高系统的运行效率和安全性。
以上几个方面的技术原理共同构成了配电网馈线自动化技术的核心内容，为电力系统的智能化运行提供了重要的技术支持。
二、功能特点配电网馈线自动化技术具有以下几个主要的功能特点：1. 实时监测与控制：配电网馈线自动化技术能够实时监测配电网设备的运行状态和负荷情况，及时发现故障和异常情况，并采取相应的控制措施，保障系统的安全稳定运行。
2. 智能化分析与判断：配电网馈线自动化技术能够通过智能分析和判断技术，对电力系统的运行情况进行实时评估和分析，为系统的运行优化提供决策支持。
3. 快速故障定位与恢复：配电网馈线自动化技术能够快速定位故障点，并自动切除故障区域，实现自动化的故障恢复，缩短故障处理时间，提高系统的可靠性和供电质量。
配电网馈线自动化技术及其应用
配电网馈线自动化技术及其应用随着社会的发展和电力需求的增长，配电网的稳定和安全变得越来越重要。
而随着科技的发展，配电网馈线自动化技术应运而生，并被广泛应用于实际生产中。
本文将从配电网馈线自动化技术的原理、特点、应用以及未来发展趋势等方面进行详细介绍。
一、配电网馈线自动化技术的原理配电网馈线自动化技术主要是通过对配电网的监测、继电保护、远动管理等方面进行自动化改造，以实现对配电网的智能化控制和管理。
其原理主要包括对配电网各环节的监测和控制，确保配电网各个环节的安全运行。
配电网馈线自动化技术的原理可以简单概括为：通过监测系统对配电网的工作状态进行实时监测，当出现故障或异常情况时，通过自动化系统进行快速处置，保证配电网的安全稳定运行。
1.智能化管理：配电网馈线自动化技术采用先进的监测系统和自动化设备，能够实现对配电网各个环节的实时监测和智能化管理，大大提高了配电网的运行效率和稳定性。
2.快速响应：配电网馈线自动化技术能够实现对配电网故障的快速识别和处理，大大缩短了故障处理时间，提高了配电网的可靠性和稳定性。
3.灵活性：配电网馈线自动化技术可以根据不同的配电网需求进行灵活配置，适应不同类型的配电网和不同工作环境的需求。
4.节能环保：配电网馈线自动化技术能够提高配电网的运行效率，减少能源消耗，从而达到节能环保的效果。
随着科技的不断发展和配电网的不断完善，配电网馈线自动化技术也在不断创新和发展。
未来，配电网馈线自动化技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 人工智能技术的应用：未来，随着人工智能技术的发展，配电网馈线自动化技术将更加智能化，能够实现对配电网的智能化管理和控制。
3. 全面覆盖：未来，随着配电网馈线自动化技术的不断完善，将实现对配电网的全面覆盖，提高了配电网的整体运行效率和安全稳定性。
随着配电网馈线自动化技术的不断创新和发展，将为配电网的安全稳定运行提供更强有力的保障，有利于推动配电网的智能化管理和控制，提高配电网的整体运行效率和可靠性。
第7讲-配电网馈线自动化(基于FTU的馈线自动化)-杨健维
6.1 基于FTU的馈线自动化系统结构
典型的基于FTU的馈线自动化系统的组成如下图所示：
配电网自动化控制中心计算机网络(SCADA)
区域工作站
区域工作站
区域工作站
RTU
RTU
馈线 FTU
控制线 分段开关
通讯线 联络开关 断路器
6.1 基于FTU的馈线自动化系统结构
描述： 描述 由现场FTU将采集到的故障信息上送主站，由主站的应 用模块经计算后，得出故障隔离与恢复方案，再下达给FTU 执行 分为3个层次 执行。分为3个层次： ①配电终端层完成故障的检测和信息上送； ②配电子站完成本区域的故障处理和控制； ③主站完成全网的管理与优化。 ③主站完成全网的管理与优化
西南交通大学电气工程学院
6.2 FTU单元简介
FTU功能性能要求
自检与自恢复功能： 自检与自恢复功能 （1） FTU能检测自身设备故障，并在设备自身故障时及时告 警。 （2）FTU一旦干扰造成死机，可以通过监视器重新复位系统恢 旦干扰造成死机 可以通过监视器重新复位系统恢 复正常运行。 远方控制闭锁与手动操作功能： 在检修线路或开关时 相应的FTU应能具有远方控制闭锁的功 在检修线路或开关时，相应的 能，以确保操作安全，避免误操作造成的恶性事故。手动合闸/ 跳闸按钮作为备用。
C 2
C 5 4 C
7 6 3
6.3 基于FTU的配网故障定位建模
建模
输入：FTU信息 配电网故障区段 定位程序模块
输出：故障区段状态
FTU信息 ：
1, Ij 0 0,
I jf I jdz 其他
（3-1）
馈线区段状态： 0 表示正常，1 表示故障
故障区段判断—矩阵算法
《配电网馈线自动化》课件
馈线自动化的优势与必要性
馈线自动化可以实现对配电网的实时监测与远程控制，提高故障定位与恢复速度，降低事故风险和能源损耗， 同时也可以提升配电网的供电可靠性和运行效果。
馈线自动化的基本原理
馈线自动化的基本原理包括数据采集与传输、远程监测与控制、自动化设备 与系统集成以及智能算法与决策支持等方面。这些原理相互协作，实现对馈 线的全面管理和控制。
馈线自动化的系统架构
馈线自动化的系统架构包括数据采集与传输子系统、监测与控制子系统、远程操作与管理子系统以及智能算法 与决策支持子系统。这些子系统相互连接，形成一个完整的馈线自动化系统。
馈线自动化的设备组成
馈线自动化的设备组成包括传感器、数据采集装置、远程控制装置、智能终端装置和管理系统。这些设备共同 工作，实现对馈线的监测、控制和管理。
馈线自动化的数据通信技术
馈线自动化的数据通信技术包括有线通信、无线通信和互联网通信。通过这 些技术，可以实现实时数据传输、远程控制和远程管理，进一步提高馈线自 动化的效果。
馈线自动化的控制策略
馈线控制策略包括传统策略和智能策略。传统策略基于经验规则和规则库， 智能策略则采用智能算法和优化模型。合理的控制策略可以提高馈线运行的 效率和稳定性。
《配电网馈线自动化》 PPT课件
本课件将介绍配电网馈线自动化的基本概念、优势与必要性、系统架构、设 备组成、数据通信技术、控制策略以及操作方式等内容，深入讨论了其运维、 安全性、应用案例、发展趋势与技术挑战。
什么是配电网馈线自动化
配电网馈线自动化是一种通过技术手段，实现对配电网馈线的自动监测、自 动控制和自动操作的系统。它可以提高能源管理的效率，减少人工操作的工 作量，并增强配电网的安全性与稳定性。
配电网的馈线自动化
ｌ概述 配电网自动化包含变电站 自动化和馈线 自动 化 。变 电站 自动化（ｕ ｓ ｔｎ Ａ ｔ ｔ ｎ 简称 Ｓ ｂｔ ｉ ｕｏ ｉ ， ａｏ ｍａｏ Ｓ 包括配电所、 Ａ） 开闭所 自动化。它完成对配电网 中 １ｋ ０ Ｖ开闭所 ， 小区变的开关位置 ， 保护动作信 号， 小电流接地选线情况， 母线电压 ， 线路电流 ， 有 功和无 功 功率 以及 电度量 的远 方监 视 、开关远 方 控 制 、变 压 器 远 方 有 载 调 压 等 。 馈 线 自动 化 （ｅｄｒＡ ｔｍ ｔ ｎ简称 Ｆ 包括故障自动隔离 Ｆｅ ｅ ｕｏ ａｉ ， ｏ Ａ） 和恢复 供 电系统 ， 线数 据检 测和 电压 、 功控 制 馈 无 系统。主要 是在正 常 隋况 下 ， 远方 实时监 视馈线 分 段开关与联络开关的状态及馈线电流 、 电压情况 ， 并实现线路开关的远方分合闸操作；在线路故障 时， 自动的记录故障信息 、 能 自动判别和隔离馈线 故 障区段 以及恢 复对未 故障 区段 的供电 。 ２基 于重合 器 的馈线 自动化 重合器是一种 自具控制及保护功能的开关设 备，它能按预定的开断和重合顺序 自动进行开断 图３多级重合器馈线 自动化方案 速操作时间。这样 ， 当发生瞬时性故障时 ， 重合器 和重合操 作 ， 其后 自动复 位或 闭锁 。 并在 基于重 合 在 Ｆ 为 瞬 时故 障时 ， ３跳 闸后 重 合 成功 恢 首先 动作 ， 重合 ， 障 消失 ， 电正 常 ， ｌ Ｒ 再 故 供 避免 了熔 器 的馈 线 自动化 是通 过重 合器 、 段器 、 断器 等 复供电， ～ ２因为均未达到预定动作次数 ， 分 熔 ＲＩ Ｒ 重 断器熔断。（ ） ２对熔断器保护范围内的所有故障来 配 电 自动 化 设备 之 间相 互 配合 实 现故 障 隔离 、 恢 合一 次后 复位 ， 备今后 故 障时再 动作 。在 Ｆ 为 说 ，熔断 器 的最大熔 断 时间应 小 于重合 器 的最 小 准 ｌ 复 对非 故障 区段供 电 目的 的。重 合器 的动 作特 陛 永 Ｉ 障时 ， ３ 合后 再次 跳 闸 ， 生故 Ｒ重 由于 Ｒ ３预先 延时 分段 时间 。图 ５ａ为重 合器 与熔断 器 的配合 （） 由其 时间 一电流（ Ｉ ｆ ｔ ） 生曲线 决定 。 时间 一电流 整定重合次数为一次， ３再次跳闸后闭锁不再重 的电路图， ｂ —杵 Ｒ ５（ ）为重合器与熔断器配合的电流 一 特ｆ 生曲线通常由一条决速（ 即瞬时） 动作（ Ｉ挣 合而保持分闸状态 ， ｔ） — 从而隔离了故障段 ， 、２因 时间挣ｌ Ｒ１Ｒ 生曲线，其中曲线 １ ２分别为熔断器的 和 和 多条 慢 性 （ 即延 时 ）ｔＩ 性 曲 线组 成 ， 图 １ 故障段已隔离而重合成功 ， （ ） —特 如 恢复供电。 、２由于 最大和最小熔断 曲线， Ｒ１Ｒ Ａ和 Ｂ分别为重合器的快 所示 。Ａ 为快 速动作 曲线 ， Ｃ 为多 条 慢性 （ Ｂ、 即延 未达到预定动作次数而复位。 但当 Ｆ 点发生故障 速和慢速动作曲线 ， ２ Ｍ和 Ｎ分别为重合器与熔断 时）ｔＩ特ｌ （ ） 生曲线 ， — 均具有反时限特性。重合器的 时 ， Ｒｌ要存三次重合后才能切除故障。 ÷ 功能是当事故发生后 ，如果流经重合器的战障电 本方 案的优点是经济 、 简单 ， 无需 ＝ 、 流超过 设定 值 ， 合器 跳 闸 ， 按预 先整 定 的动 通 信通 道 ， 则重 并 因此 在 农村 或城 市 次要 的 线 ’ 一 ＼ ；ｚ 作Ｊ序作 若干 次合 、 顷 ＿ 分的循 环操 作 。 若重 合成功 则 路 上采用还 是 合适 的 。该 线路上 的用 户 ｆ ： 、 、 一 自动终止 后续 功作 ，并 经一 段延 时后恢 复 到预先 要承 受多 次 重合 ， 是 多 台重合 器 串联 这 、 、 、 的整定状态，为下一次故障做好淮备。若重合失 运行 的最大 的缺点 。 、＼ ； ～ 、 败 ， 闭锁在 分 闸状态 ， 则 只有通 过手 动复 位才 能解 ２ ． ２重合 器 和分 段器 配 合方 案 。重 ； 除 闭锁。 ２ 重合 器循环 动作 的示意 图。 图 为 图中时 合 器 和分段 器 配合 的 馈线 自动 化 方案 ， 间段 ｔｔｔ为重 合时 间（ 于 漫速动作 特 陛 ） 是利用重合器在线路故障时有重合 的 ｓ ，、 对应 ，、 ｔ “ ” ’ 分段器能记 重合器分合的次数 ， 图５重合器与熔断器的配合 ｔｔ ４６ 合间 隔时 间。 、 为重 实线 表示 一次瞬 时跳 闸后三 功能， （） ａ重合 器与 熔断 器配舍 电路 ；ｂ 电流一 （） 时间特性 曲线 次重合不成功而闭锁在分闸状态。虚线表示第二 并 在 达到 预 先 整 定 的 动作 次 数 后 能 自
《配电网馈线自动化》PPT课件
配电网馈线自动化的故障处理
故障检测与定位
故障隔离与非故障区域恢复供电
利用馈线自动化系统的遥测、遥信等功能， 实时监测配电网运行状态，及时发现并定位 故障点。
通过遥控功能，对故障区域进行隔离，并自 动恢复非故障区域的供电，缩小停电范围， 提高供电可靠性。
3
基于人工智能的供电恢复技术 利用机器学习、深度学习等算法对历史供电恢复 数据进行训练，实现供电恢复的智能决策。
通信技术
有线通信技术 利用光纤、电缆等有线传输媒介实现配电网馈线自动化系 统的通信需求，具有传输速度快、稳定性好的特点。
无线通信技术 利用无线传输媒介如微波、无线电等实现配电网馈线自动 化系统的通信需求，具有灵活性强、成本低廉的优势。
域的远程隔离。
基于智能开关的隔离技术
03
利用智能开关设备对故障电流进行快速切断，实现故障区域的
自动隔离。
供电恢复技术
1 2
基于优化算法的供电恢复技术 利用优化算法对配电网进行重构，寻找最优的供 电恢复方案。
基于多代理系统的供电恢复技术 利用多代理系统对配电网进行分布式控制和管理， 实现供电恢复的快速响应和协同优化。
故障信息记录与分析
故障处理评估与反馈
记录故障发生时间、地点、类型等信息，并 对故障原因进行深入分析，提出改进措施， 防止类似故障再次发生。
对故障处理过程进行全面评估，总结经验教 训，优化故障处理流程和方法，提高故障处 理效率和质量。
05 配电网馈线自动化的应用 与效益
配电网馈线自动化的应用场景
城市配电网
行波定位技术
基于人工智能的定位技术
利用机器学习、深度学习等算法对历 史故障数据进行训练，实现故障的智 能定位。
配电网馈线自动化的方式及应用(2)
２实馈 自化 方 现 线 动 的式
能
。
耋 为肝发、 长直实馈自化 着来自展 足远接现线动 立 目前 ， 国 内 在 馈 线 自动 化 系 统 的 应 用 上 大 致 分 为 电 压 型 系 统 和 电 流 型 系 统 。２个 系 统 各 有 优 缺 点 ， 电压 型 系 统 比 较 适
关 设 备 的 费 用 ，以及 控 制 系统 、数 据 采 集 系 统 和通 讯 系 统
的费 用 。就 我 国 国情 而 言 ， 目前 还 缺 乏 大 规模 实 现 中低 压 配 电 网 络 自动化 的物 质 基 础 。 为 了实 现 配 电 自动 化 ，应 充 分 考 虑 本 地 区社 会 经 济 的发 展 水 平 ，根 据 配 网的 实 际情 况 及 远 景 规 划 ，在 经 济 能 力 能够 承受 的范 围内 运 作 ，有 目的
● 广 东省佛 山三水供 电局 张 卫东
１ 己自化 发方 程 电动 的展 过 酉
配 电 自动 化 主要 是 针 对 中低 压 系统 而 言 的 。配 电 自动 化 又 称 为 馈 线 自动 化 ，一 般 实 现 配 电 自动化 是 指 １ｋ 配 ０Ｖ 电 网 实 现 馈 线 自动 化 。配 电 系统 及 其 设 备 的 分 布 量 大 面 广 ，配 电 自动 化 系 统 涉 及 的费 用 大 部 分 为 可 遥控 操 作 的开
地 进 行 城 网 改造 ，分 阶 段 投 资 和 分 阶段 实施 配 电 自动 化 ， 并 使 各 配 电 自动 化子 系 统 最终 有可 能 构 成 一 个 健 全 的 配 电
自动 化 大 系统 。
到 监 控 作 用 ； 能 优 化 网 络 运 行 方 式 ； 次 重 合 ， 设 备 不 多 对 冲 击 大 等 缺 点 。 但 它 因 较 低 的 建 设 成 本 和 方 便 的 维 护 措
配电自动化系统之馈线自动化(ppt 69页)
自检和自恢复功能—具有自检和自恢复功能，故障 时报警，死机时可以重新复位。
远方控制闭锁与手动操作功能—在进行检修线路或 开关时，相应的FTU应有远方控制闭锁的功能， 确保操作安全。同时应具有手动合闸/分闸功能， 可以实现手动操作。
远程通信功能—具有远程通信功能，提供必要的标 准通信接口。
抗恶劣环境功能—安装在户外，要求恶劣环境下仍 能正常工作。包括雷电、环境温度、防雨防潮、 风沙、振动、电磁干扰等。
S1
B
C
D
E
F
S2
联络开关
g
h
m
返回
G
H
M
联络开关
S3
27
X时限整定： 第一步：确定分段器开关合闸时间间隔为
7s，并从联络开关处将配电网分割成三 个辐射状配电子网络： S1、 B、C、D、 E、G、H， S2、 F、 E和S3 、 M 、H 。 第二步：对于自网络S1、 B、C、D、E、 G、H， 其各台分段器的绝对合闸延时 时间分别为：Xa(B)=7s， Xa(c)=14s， Xa(D)=21s， Xa(G)=28s；
33
§4.2 基于FTU的馈线自动化系统
一、基于FTU的馈线自动化系统的组成
配电网自动化中心计算机网络（SCADA）
RTU
区域 工作站
区域 工作站
区域 工作站
RTU
控制线
断路器
分段开关
馈线 FUT
通信线 联络开关
34
二、FTU:是一种具有数据采集和通信功能的柱 上开关控制器。
作用：各个FTU分别采集相应柱上开关的运行情 况，如负荷、电压、功率和开关当前的位置、 贮能完成情况等，并将上述信息由通信网络发 给配电网的控制中心；接收配电网自动控制中 心的命令进行相应的倒闸操作；故障时记录下 故障前和故障时的重要信息，如最大故障电流 和故障前的负荷电流、最大故障功率等，并将 上述信息发送给控制中心，经计算机系统分析 后确定故障区段和最佳供电恢复方案，最终以 遥控方式隔离故障区段、恢复健全区段供电。
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时限Y：故障检测时间
（1）几个基本概念 2、分段器：
电压—时间型分段器的参数 时限X：合闸时间。
时限Y：故障检测时间
Y 时限：又称为故障检测时间，是指分段器合闸后在未超过 Y时限的时间内又 失压，则该分段器分闸并被闭锁在分闸状态，等到下一次再得电时也不自动闭 合。 Y时限作用：当分段器关合后，如果在Y时限内一直可检测到电压，则Y时间之
辐射状网故障区段隔离 ：下图为辐射状网在采用重 合器与电压-时间型分段器配合时，隔离故障区段的 过程示意图。
A采用重合器，B、C、D、E为分段器。 整定为一快一慢，即第一次重合时间为15s，第二次重合为5s； B、D为电压-时间型分段器，X时限为7s，Y时限为5s； C、E为电压-时间型分段器，X时限为14s，Y时限为5s；
D C
d c
14s E e
f
g
（2）故障区域自动隔离
A B
合
15秒
慢 快
5秒
合
分
7秒 5秒 7秒 5秒 X Y
分
X
Y
C
合
14秒
分
X
Y
D
合
7秒 5秒 7秒 5秒 X Y
分
X
Y
E
合
14秒 5秒 Y
分
X
（2）故障区域自动隔离
2. 环状网开环运行时的故障区段隔离
下图为环状网拓扑结构，A为重合器，一慢一快 15s，5s； B、C、D电压时间型分段器，X时限为7s，Y时限为5s； E联络开关，X时限为45s，Y时限为5s。
a A
15s
b B
7s
c C
7s
d D E
e F
分类：
(1) 基于自动化开关设备的馈线自动化系统
(2) 基于FTU的馈线自动化系统
模式1：基于故障指示器的故障查找
变电站 M 速断 CB L S F N 速断 CB L L 环网 开关 L
S
变电站
L
S
L
S
CB－断路器； S－负荷开关；F－故障点； －故障指示器；L－分支负荷
变电站 M CB L S F FTU 变电站 N CB L L FTU FTU L FTU S L FTU 调度中心 FTU FTU 通信 环网 开关 L S L
F－故障点； CB－断路器；S－负荷开关（或断路器）； FTU－配电线路终端单元；L－分支负荷
馈线自动化模式3
模式3：基于FTU的馈线自动化
开关本体
故障检测器FDR
（1）几个基本概念 2、分段器：
（1）功能
在电路发生永久性故障时，分段器在预定次数的分合操作后闭锁 于分闸状态，从而达到隔离故障线路区段的目的。
若分段器未完成预定次数的分合操作，故障就被其他设备切除了，
则其保持在合闸状态，并经一定时间后恢复到预先的整定状态。
（2）工作状态
正常：闭合 瞬时性故障：若干次重合后闭合
a A B b C c D d E
联络开关
e F
a A B
b C
c D
d E
e F
联络开关
a
a A
15s
b
c d D E
联络开关
b B C
e F
a A
15s
b B
7s
c C D
d E
e F
联络开关
cd（2）故障来自域自动隔离a A15s
b B
7s
c C
7s 闭锁
d D E
e F
A
5s
a B
7s
b C
状态，只有通过手动复位才能解除闭锁。
问题：重合器应该工作在常开还是常闭？
1、重合器
（1）功能：
检测并断开故障电流，能进行给定次数重合的开关。
（2）工作状态 正常：闭合 瞬时性故障：若干次重合后闭合 永久性故障：若干次重合后断开，闭锁
（1）几个基本概念 2、分段器：
一种与电源侧前级开关配合，在失压 或无电流的情况下自动分闸的开关设备。
（1）几个基本概念 1、重合器
一种自具控制及保护功能的开关设备，能按预定的开断和
重合顺序自动进行开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁。 要点：（1）检测故障电流后跳闸。
（2）按预定特性动作若干次。
（3）重合成功后延时复位。 （4）失败后闭锁在分闸位。
重合器的动作特性：可分为瞬动特性和延时动作特 性两种，重合器的动作特性可整定为 “一快二慢”、 “二快二慢”、“一快三慢”等。
（1）几个基本概念 1、重合器
功能：
➢在线路正常运行时起到断路器的作用。
➢在线路故障时，如果重合器经历了超过设定值的故
障电流，则重合器跳闸，并按预先整定的动作顺序做 若干次合、分闸的循环操作，若重合成功则自动终止 后续的动作，并经一段时间后恢复到预先的整定状态 ，为下一次故障做好准备。若重合失败则闭锁在分闸
（2）故障区域自动隔离
A B
合
15秒 5秒
合
分
7秒 5秒 7秒 5秒 X Y
c D
d E
e F
联络开关
联络开关
e
a A
5s
f
d 45s e D E
联络开关
b B
7s
c C
a
F
b B C
c D
d E
e F
A
g
a A B b C c D d E
联络开关
联络开关
h
e F
i
存在什么问题？
当隔离开环运行的环状网的故障区段时，要使联络开 关另一侧的健全区域所有的开关都分一次闸，造成供 电短时中断，不理想！
配电线路自动化模式1
模式2：基于开关设备（重合器）的馈线自动化
变电站 M 速断
CB
L
S F
L
S
L 环网 开关 L
变电站
N 速断 CB
L
S
L
S
L－分支负荷 CB－重合器；S－分段器； F－故障点；
馈线自动化模式2
模式3：基于FTU的馈线自动化
FTU: 是一种具有数据采集和通信功能的柱上开关控制器。
CB
S
S
变电站
L
S
L
S
L－分支负荷 CB－重合器；S－分段器； F－故障点；
馈线自动化模式
2 基于开关设备（重合器）的馈线自动化 基于开关设备的馈线自动化
不需要建设通信通道，只需恰当利用配电自动化开关设
备的相互配合关系 , 达到隔离故障区域和恢复健全区域供电 的功能。
本节要点：
（1）几个基本概念-配电自动化的开关设备 （2）故障区域自动隔离 （3）时间参数的整定 （4）优缺点总结
分段器2感应到电压后，延时7S后合闸，关合到故障线路上。
重合器感应到故障电流，再次分闸；分段器1、2感应到失压后也再次分闸，其中分 段器2在检测时限（称作Y时限，假设为5S，Y＜X)内检测到电压又失去电压，因此分 闸后闭锁；分段器3、4仍保持在分闸状态。 按预先指定的动作特性，动作，将故障隔离。
举例：过流脉冲计数型分段器与重合器的配合
电。而分段器2和分段器3感受不到故障电流，不计数。
（1）几个基本概念
总结：配合模式完成故障区域的隔离
三种典型的配电自动化开关设备的相互配合实现馈线
自动化的模式：即重合器和电压-时间型分段器配合模式、重 合器和过流脉冲计数型分段器配合模式、重合器和重合器配 合模式。
（2）故障区域自动隔离
I.
1.
重合器与电压-时间型分段器配合
FTU
I 0 变大
FTU
I
0
未变
FTU
本讲要点
• 1 馈线（配电线路）自动化模式
• • 馈线自动化的概念和作用 馈线自动化的模式
• 2 基于开关设备的馈线自动化
1 馈线自动化概念、作用
馈线自动化的概念： 宏观上指配电线路的自动化，是配电网自动化的重要内容 之一。 作用： ➢在正常状态下，实时监视馈线分段开关与联络开关的状态
a A B
b
D d C c
Ee
a A B
b
D d C c
b
Ee
a
（2）故障区域自动隔离
a A
15s
b B
D d C c
E e
A
15s
a B
7s
b
D d C c
E e
c
7s
d
D d C c E e
A
15s 7s
a A
15s
b B
7s
a B
7s
b
闭锁
D C
d c
E e
e
a A
5s
14s
7s
b B
7s 闭锁
配电网络自动化
第6讲 配电网馈线自动化
电气工程学院
2017年11月01日
配电网馈线自动化（故障隔离）需要重点解决的两个问题
至馈线自动化控制中心
区域工作站
U 0 变大
（1）哪一条馈线故障？
10kV I段 10kV II段
........
........
I 0 变大
FTU
（2）哪一段故障？
I 0 变大
通常与前级的重合器或断路器配合使用，它不能开断短路故 障电流，但有在一段时间内，记忆前级开关设备开断故障电流 动作次数的能力。 动作特性： 过流脉冲计数型：整定过流次数。
举例：过流脉冲计数型分段器与重合器的配合
举例： 若永久性故障发生在F3处，则重合器快速分闸后，分段器1、2、3各计数一 次，其中分段器3达到设定的次数，分闸闭锁，隔离故障线路；重合器重合成功，恢 复非故障区段的供电。而分段器1和分段器2则未达到记忆次数，不分闸。 若永久性故障发生在F2处，则重合器快速分闸后第一次重合，仍然合在故障上，再 次分闸，此时分段器2计数2次，达到设定的记忆次数，分闸闭锁，隔离故障线路；重 合器重合成功，恢复非故障区段的供电。而分段器1未达到设定的记忆次数，不分闸； 分段器3感受不到故障电流，不计数。 若永久性故障发生在F1处，同上，在重合器第3次分闸后，分段器1计数3次，达到 设定的记忆次数，分闸闭锁，隔离故障线路；重合器重合成功，恢复非故障区段的供