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。

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。

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”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。

“电压 -时间型”自动化开关应用原理的分析广西电网有限责任公司南宁供电局广西南宁 530000摘要：在大力推广配网自动化建设的背景下，为提高农村配网自动化水平，解决线路发生故障自动隔离，减少故障查找时间，提高线路供电可靠性研究的需求，自动化开关应用和研究是必不可少的。

目前很多农村电网根据其简单网架结构，结合自动化开关的工作原理和功能特点，选用“电压-时间型”自动化开关来建设智能电网。

本文主要通过研究“电压-时间型”自动化开关的应用原理，展现其处理故障步骤，这对未来配网自动化配置前期工作和应用研究有一定的意义。

关键词：“电压-时间型”；自动化开关；原理；应用前言在目前的农村配电网系统中，在某一馈线出现故障后，大部分都是需要人工进行排查。

配网自动化系统的出现则是利用自动化装置监测配电网的运行状况，及时发现故障，进行故障定位，隔离和恢复对非故障区域的供电，极大缩短计划停电时间和故障停电时间，满足提高供电可靠性、改善供电质量、提升配网管理水平的业务需求。

我国大部分农村地区网架结构单一，多为单辐射型结构，并且多为架空线路，因此多数农村地区建设智能电网主要以“电压-时间型”自动化开关相互配合。

1.“电压-时间型”自动化开关工作原理“电压-时间型”自动化开关主干线分段及联络开关采用装设“电压-时间型”负荷开关，其工作是根据开关“无压分闸、来电延时合闸”，即开关两侧失压后自动分闸，一侧得电后延时合闸的电压时间闭锁合闸逻辑以及联络开关单侧掉电自动投入的工作特性，同时，配合变电站出线断路器进行重合闸，自动隔离故障，恢复非故障区域的正常供电。

自动化负荷开关以分段模式进行，隔离故障区域主要依靠负荷开关的闭锁合闸功能，以下说明其负荷开关闭锁合闸逻辑：图1.1自动化负荷开关闭锁合闸逻辑其中，X时限闭锁是指X时间内闭锁，即自动化负荷开关原状态在分闸，单侧得电后，在设定的时限（X时限）内失压，则保持分闸状态并反向闭锁合闸（故障点在此开关之前）；Y时限闭锁是指在Y时间内闭锁，即自动化负荷开关原状态在合闸，合闸后在设定时间内（Y时限）失压，则自动分闸并正向闭锁合闸（故障点在开关之后）。

电力系统Electric System2020年第23期2020 No.23电力系统装备Electric Power System Equipment电压-时间型馈线自动化技术通过电压-时间型断路器“失压分闸、来电合闸”的工作特性来实现，具有不依赖于通信和主站的优势，在智能配电网中应用较为广泛。

电压-时间型馈线自动化可实现故障区段自动隔离和非故障区段恢复供电，可大大缩短故障停电时间。

电压-时间型馈线自动化的实现要求电压-时间型终端与变电站出线断路器重合闸的定值密切配合，不同的定值配置导致的故障区段隔离和非故障区段恢复供电过程和结果有很大差异。

本文对电压-时间型终端定值和变电站出线断路器重合闸定值的配置进行了深入探讨，以“在故障导致变电站出线断路器跳闸后，是变电站出线断路器先重合还是线路电压-时间型断路器先分闸”为切入点，提出了2种定值配置模式，对其优缺点进行了对比并提出了应用建议。

1 模式11.1 站内出线断路器配置二次重合闸变电站内出线断路器CB1和CB2配置二次重合闸时，典型的线路时限设置为CB1和CB2重合闸时限为5 s ；FS1、FS2、FS3、FS4为分段模式，来电合闸时限X 为7 s ，闭锁合闸时限Y 为5 s ，失压分闸时限Z 为4 s （需大于上级电源备自投动作时限）；LS 为联络模式，合闸时限为45 s 。

以L2段发生故障为例（不考虑开关的机械动作时间，且CB1跳闸默认为速断动作，动作延时忽略不计，下同）。

故障时，CB1动作跳闸，LS 一侧失压，开始计时；FS1和FS2延时4 s 分闸；CB1跳闸后延时5 s 重合。

重合后，FS1延时7 s 合闸。

若故障为瞬时性故障，则自动躲避，恢复送电；若故障为永久性故障，CB1再次跳闸，同时FS1立即分闸且由于Y 时限未到期再次失压立即触发闭锁合闸，FS2由于X 时限未到期再次失压立即触发闭锁合闸，L2故障段隔离。

CB1再次跳闸后延时5 s 二次重合，L1段恢复供电。

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。