分布式光纖差動區(qū)域自愈配網(wǎng)自動化方案-南海供電局君湖天下小區(qū)

分布式光纖差動區(qū)域自愈配網(wǎng)自動化方案-南海供電局君湖天下小區(qū)第一頁，共44頁。1.1背景隨著城市建設(shè)的日新月異，城區(qū)大型樓盤、小區(qū)越來越多，用電戶數(shù)超過2000以上的比比皆是。這些重要的負(fù)荷地處城市核心區(qū)域，由10kV電纜網(wǎng)供電。隨著用戶對電能質(zhì)量及供電可靠性的要求越來越高，任何的電網(wǎng)波動和停電都會造成巨大的損失。因此，迫切需要在配電網(wǎng)通過自動化技術(shù)以實現(xiàn)10kV線路故障的快速自主定位、隔離和快速恢復(fù)供電，實現(xiàn)不間斷供電。分布式饋線自動化技術(shù)提供了一種現(xiàn)實而有效的解決方案。第二頁，共44頁。1.2簡介分布式饋線自動化系統(tǒng)，是指對10kV配網(wǎng)線路在外線故障時或內(nèi)部線路故障時能自主地快速隔離故障，并且快速恢復(fù)供電。特點：1）、靈活性。分布式饋線自動化系統(tǒng)區(qū)別于集中式配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，其基于自主型局部光纖差動保護(hù)隔離技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)備自投技術(shù)，不依賴于中央控制主站，可以靈活地對10kV配網(wǎng)的局部線路進(jìn)行配置，提高相應(yīng)的局部線路的供電可靠性。2）、實施周期短，見效快。分布式饋線自動化系統(tǒng)是一體化整合在10kV開關(guān)上，無需增加額外空間和面積；調(diào)試簡單，可以在出廠前調(diào)試好一二次線路。3）、通訊方便。分布式饋線自動化系統(tǒng)內(nèi)部光纖連接，與外部其他系統(tǒng)通訊（如調(diào)度信息網(wǎng)或小主站等）可以通過無線連接，實現(xiàn)遙測遙信。（如果要遙控則需要可靠的無線專用數(shù)據(jù)通道。）第三頁，共44頁。1.3方案目標(biāo)干線故障快速切除

通過光纖差動保護(hù)，實現(xiàn)干線短路故障“0”延時切除，區(qū)域內(nèi)主干線單相接地故障快速切除（對于小電流接地系統(tǒng)故障切除時間不大于20s）。分支線故障就地切除分支線配置分界斷路器，就地切除短路和接地故障。非故障區(qū)域自動轉(zhuǎn)供電主干線路設(shè)置網(wǎng)絡(luò)備自投裝置，實現(xiàn)非故障區(qū)域的自動轉(zhuǎn)供電。二級配電站設(shè)置網(wǎng)絡(luò)備自投裝置，實現(xiàn)相互間自動轉(zhuǎn)供電。第四頁，共44頁。1.4方案所用設(shè)備開關(guān)選用一二次一體化集成緊湊型斷路器開關(guān)柜。第五頁，共44頁。2.1.1下圖為君湖天下新建樓盤小區(qū)一次供電方案。（圖2.1.1）第六頁，共44頁。2.1.2具體一次方案。（圖2.1.2）第七頁，共44頁。#1公用開關(guān)房主進(jìn)線引自奧園線，#1公用開關(guān)房、#2公用開關(guān)房、#3公用開關(guān)房相互之間手拉手連接，#3公用開關(guān)房的聯(lián)絡(luò)開關(guān)引至北湖線#1公用開關(guān)站。#1公用開關(guān)房、#2公用開關(guān)房、#3公用開關(guān)房的各有2路分支出線，連接到二級配電站，二級配電站間有聯(lián)絡(luò)線相互連接。#3公用開關(guān)房、#2公用配電站、#5公用配電站、#7公用配電站的602開關(guān)是聯(lián)絡(luò)開關(guān)，常開。2.1.3一次供電方案說明第八頁，共44頁。#1公用開關(guān)房、#2公用開關(guān)房、#3公用開關(guān)房的所有開關(guān)（601、602、603、604），配置：智能保護(hù)測控單元（帶光纖差動）#1公用配電站、#2公用配電站、#3公用配電站、#4公用配電站、#5公用配電站、#6公用配電站、#7公用配電站、#8公用配電站的601、602開關(guān)，配置：智能保護(hù)測控單元（帶光纖差動）#4公用配電站、#6公用配電站、#2公用配電站的603開關(guān)，配置：線路保護(hù)測控單元（具備分界控制功能）其他配置相關(guān)綜合繼保裝置2.2二次配置方案說明第九頁，共44頁。2.3.1通訊方案示意圖（下圖為#1公用開關(guān)房的通訊連接圖）第十頁，共44頁。小區(qū)內(nèi)部通信#1公用開關(guān)房、#2公用開關(guān)房、#3公用開關(guān)房、#1公用配電站、#2公用配電站、#3公用配電站、#4公用配電站、#5公用配電站、#6公用配電站、#7公用配電站、#8公用配電站等各配置1臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，交換機(jī)之間通過光纖進(jìn)行通信。小區(qū)與主站通信每個公用開關(guān)房還各配一臺通訊管理模塊，通過GPRS與配網(wǎng)主站通訊，實現(xiàn)三遙。2.3.2通訊方案說明第十一頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.1正常供電（圖2.4.1）第十二頁，共44頁。當(dāng)小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路發(fā)生相間故障，#1公用開關(guān)房的出線602開關(guān)與#2公用開關(guān)房的進(jìn)線601開關(guān)差動跳閘，“0”延時切除故障。同時啟動網(wǎng)絡(luò)備自投，合上#3公用開關(guān)房聯(lián)絡(luò)開關(guān)602，恢復(fù)#2公用開關(guān)房、#3公用開關(guān)房的供電。自愈時間不大于2s。如后圖。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.1相間故障第十三頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.1相間故障第十四頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.1相間故障第十五頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.1相間故障第十六頁，共44頁。由于10kV系統(tǒng)是經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，接地故障電流很小，不宜采用零序差動；另外消弧線圈接地系統(tǒng)允許接地較長時間，所以采用零序功率方向加延時配合實現(xiàn)接地故障隔離。參考的延時定值配合見圖2.4.2.2.1。

當(dāng)小區(qū)內(nèi)部主干電纜線發(fā)生接地故障，#1號公用開關(guān)房的出線602開關(guān)檢測到區(qū)內(nèi)接地故障，#2公用開關(guān)房的601開關(guān)沒檢測到區(qū)內(nèi)故障，#1號公用開關(guān)房的出線602開關(guān)延時12S后跳閘（其他檢測到區(qū)內(nèi)接地故障的開關(guān)的延時值大于12S而不會動作），同時向#2號公用開關(guān)房601開關(guān)發(fā)送遠(yuǎn)跳指令，#2公用開關(guān)房601開關(guān)分閘，實現(xiàn)接地故障隔離。然后啟動網(wǎng)絡(luò)備自投，#3公用開關(guān)房聯(lián)絡(luò)開關(guān)602開關(guān)合閘，恢復(fù)#2、#3公用開關(guān)房供電。如后圖。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.2接地故障第十七頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.2接地故障（圖2.4.2.2.1）第十八頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.2接地故障第十九頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.2接地故障第二十頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.2小區(qū)內(nèi)部主干電纜線路故障2.4.2.2接地故障第二十一頁，共44頁。當(dāng)小區(qū)內(nèi)部配電站電纜線路發(fā)生相間故障，#1公用開關(guān)房的出線603開關(guān)與#4公用配電站的進(jìn)線601開關(guān)差動跳閘，“0”延時切除故障。同時啟動網(wǎng)絡(luò)備自投，合上#5公用開關(guān)房聯(lián)絡(luò)開關(guān)602，恢復(fù)#4公用配電站的供電。自愈時間不大于2s。如下圖所示。2.4故障處理策略2.4.3小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線路故障2.4.3.1相間故障第二十二頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.3小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線路故障2.4.3.1相間故障第二十三頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.3小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線路故障2.4.3.1相間故障第二十四頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.3小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線路故障2.4.3.1相間故障第二十五頁，共44頁。當(dāng)小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線發(fā)生接地故障，#1號公用開關(guān)房的出線603開關(guān)檢測到區(qū)內(nèi)接地故障，#4公用開關(guān)房的601開關(guān)沒檢測到區(qū)內(nèi)故障，#1號公用開關(guān)房的出線603開關(guān)延時6S后跳閘（其他檢測到區(qū)內(nèi)接地故障的開關(guān)的延時值大于6S而不動作），同時向#4號公用配電站601開關(guān)發(fā)送遠(yuǎn)跳指令，#4公用配電站601開關(guān)分閘，實現(xiàn)接地故障隔離。然后啟動網(wǎng)絡(luò)備自投，#5公用配電站聯(lián)絡(luò)開關(guān)602開關(guān)合閘，恢復(fù)#4公用配電站供電。2.4故障處理策略2.4.3小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線路故障2.4.3.2接地故障第二十六頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.3小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線路故障2.4.3.2接地故障第二十七頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.3小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線路故障2.4.3.2接地故障第二十八頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.3小區(qū)內(nèi)部配電站間電纜線路故障2.4.3.2接地故障第二十九頁，共44頁。當(dāng)#4號公用配電站603開關(guān)后段故障，603開關(guān)保護(hù)“0”延時動作，就地切除支線故障。2.4故障處理策略2.4.4小區(qū)內(nèi)部分支線路故障2.4.4.1相間故障第三十頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.4小區(qū)內(nèi)部分支線路故障2.4.4.1相間故障第三十一頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.4小區(qū)內(nèi)部分支線路故障2.4.4.1相間故障第三十二頁，共44頁。當(dāng)小區(qū)內(nèi)部分支線路發(fā)生接地故障，#4號公用配電站的出線603開關(guān)檢測到區(qū)內(nèi)接地故障，延時4S后跳閘（其他檢測到區(qū)內(nèi)接地故障的開關(guān)的延時值大于4S），實現(xiàn)接地故障隔離，不影響其他區(qū)域供電。2.4故障處理策略2.4.4小區(qū)內(nèi)部分支線路故障2.4.4.2接地故障第三十三頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.4小區(qū)內(nèi)部分支線路故障2.4.4.2接地故障第三十四頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.4小區(qū)內(nèi)部分支線路故障2.4.4.2接地故障第三十五頁，共44頁。當(dāng)小區(qū)外部線路故障，如變電站與#1公用開關(guān)房601開關(guān)之間發(fā)生故障，由變電站奧園線開關(guān)保護(hù)動作，然后#1公用開關(guān)房601開關(guān)由于線路失壓保護(hù)跳閘，同時啟動網(wǎng)絡(luò)備自投，合上#3公用開關(guān)房聯(lián)絡(luò)開關(guān)602，恢復(fù)#1公用開關(guān)房、#2公用開關(guān)房、#3公用開關(guān)房的供電?；謴?fù)供電時間不大于2S。2.4故障處理策略2.4.5小區(qū)外部線路故障第三十六頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.5小區(qū)外部線路故障第三十七頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.5小區(qū)外部線路故障第三十八頁，共44頁。2.4故障處理策略2.4.5小區(qū)外部線路故障第三十九頁，共44頁。通訊故障情況下，差動保護(hù)及網(wǎng)絡(luò)備自投退出，保護(hù)按定值分級切除故障，減少故障影響范圍。2.4故障處理策略2.4.6通訊故障處理第四十頁，共44頁。網(wǎng)絡(luò)備自投動作實現(xiàn)轉(zhuǎn)供電后，差動保護(hù)及其他保護(hù)依然可以按定值分級切除故障，減少故障影響范圍。2.4故障處理策略2.4.7轉(zhuǎn)供電后情況處理第四十一頁，共44頁。電房之間光纖通信故障，系統(tǒng)將閉鎖網(wǎng)絡(luò)備自投功能、閉鎖光纖差動保護(hù)功能。網(wǎng)絡(luò)備自投需“失壓保護(hù)跳閘”、“線路差動保護(hù)跳閘”等保護(hù)動作作為啟動條件，手動分閘小區(qū)線路的任何開關(guān)都不會啟動“網(wǎng)絡(luò)備自投”功能。聯(lián)絡(luò)開關(guān)投入“閉鎖網(wǎng)絡(luò)備自投”壓板，將閉鎖網(wǎng)絡(luò)備自投功能。2.5關(guān)于網(wǎng)絡(luò)備自投2.5.1網(wǎng)絡(luò)備自投的閉鎖邏輯說明第四十二頁，共44頁。網(wǎng)絡(luò)備自投動作后，線路運行方式改變（臨時），但光纖線路差動保護(hù)不受影響，仍可以有效切除小區(qū)內(nèi)部故障