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1、 配电自动化远方控制终端FTU 安装使用说明书浙江华仪电力自动化有限公司 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书2关于本手册本手册旨在向用户提供关于配电自动化远方控制终端FTU的基本信息,着重说明人机界面(HMI)的使用。关于本控制器的技术特点,请参见配电自动化远方控制终端FTU技术手册合订本。 符号的使用 本手册包含的下列图标表示与安全相关的状况或其它重要信息:电气预警图标:表示存在可能导致电击的危险。警告图标:表示与本文中所讨论的概念相关的。信息图标:提醒读者相关事实和条件。预警关系到人身伤
2、害,必须明确;在特定操作条件下,运行损坏的设备将导致运行性能下降,从而造成人身伤害或死亡。因此,须严格遵守所有预警和警告说明。 安全信息 参与配电自动化远方控制终端FTU的安装、调试、维护或维修的人员必须具有相适应的资质,并仔细阅读本手册。 配电自动化远方控制终端FTU背板的端子可能有危险电压,既使在断开辅助电源后的几秒内也可能存在。 使用时,必须将配电自动化远方控制终端FTU背板的机壳接地螺栓良好接地。 不得将配电自动化远方控制终端FTU安放在有水气渗透、温度剧烈变化、长久强振动、含较高粉尘、易燃易爆或腐蚀性气体的环境中。配电自动化远方控制终端FTU内含静电敏感器件,打开机箱时必须佩戴接地良
3、好的防静电手环,并避免对器件的不必要接触。 损坏装置封条将无权要求保修,并不再确保正常的运行。 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书3一、 概述 配电自动化系统主要由主站系统、数据通讯系统和配电自动化终端三部分组成,配电自动化终端是自动化系统与一次设备的接口。 配电自动化远方控制终端FTU是浙江华仪电力自动化有限公司研发的新一代数字继电保护测控终端。 配电自动化远方终端在系统中主要实现的功能是采集就地的交流测量量(如电压、电流、功率等)和状态量(如开关位置、储能情况等),以及执行遥控命令(如
4、跳合开关)。该配电自动化远方终端广泛适用于10KV配电线路中,可对负荷开关、分段器、环网联络开关进行监控。 配电自动化远方终端提供 RS232和 RS485接口,可灵活配套 GPRS/CDMA、电力线载波、光纤通讯方式与配网自动化主站系统进行通讯,实现故障信息自动上报和线路设备信息的实时上报。可与SCADA主站通信,完成对配电线路的各种监控功能。 二、 应用范围用于 10KV-20KV馈线开关监控,可直接挂接在户外电线柱上。可用于单线控制,也可用于同杆架设的双线控制。 三、 主要特点 3.1 充电装置/供电电源的特点 1)将电源充电装置与控制模块总线融为一体,可方便地对电源运行 qingkua
5、ng 进行可靠监控。 2)特殊设计的电源模块,它通过CPU控制,将AC/DC及充电放电管理集于一体。具有效率高体积小、重量轻、安装灵活、高可靠、保护齐全等特点。 3)支持双路交流电源备份供电。采用软切换技术,确保交流电、蓄电池的快速投入与切换,保证装置供电电源的可靠。 4)完备的蓄电池运行控制及维护。电源模块可根据蓄电池本身的充放电曲线对蓄电池进行保护切除、均充浮电控制等,最大限度地使蓄电池工作在最佳状态,合理地控制蓄电池充放电深度。 5)支持多种电压等级的供电电源。为适应配网多样化的供电模式,兼容AC220V/AC110V/DC24V等电压输入。 3.2 核心测控单元的特点 1 采用高速工业
6、级DSP的硬件平台技术,提高系统的高效性、快速性、高精度。 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书42)核心单元为 HYP400微机可编程保护测控装置,采用大容量、资源冗余设计,可用于不同主接线方式。保护功能也支持多种故障隔离运行模式。如:电流-时间型、电压-时间型、电流电压-时间型、用户分界开关运行模式。 3)高可靠性设计 本着稳定可靠、经久耐用的设计原则,全部采用工业级元器件、所有与外界的连接均做到了充分的电气隔离,并内置抗雷击保护电路和电源滤波器。专业的 EMC设计。对装置输入电源、模拟
7、和数字电源进行实时监测,配合完善的在线自检测试程序,从根本上保证了其运行的可靠性。 4)强大的图形可编程 通过相配套的软件包就可以在 Windows环境下形象直观地对这些资源进行图形化编程,操作简单,应用灵活,适应性极强。通过逻辑元件的组合,可在同一 FTU上扩展其他不同的保护功能,实现一机多用。 5)灵活方便的接线方式 4个交流电压输入可接相电压、也可接线电压或零序电压或不平衡电压,适合各种 PT接线方式。而保护电流和测量电流均可分别接两元件或者三元件;另外 1个交流电流通道可以接零序电流、不平衡电流,或者接线路电流。通过简单的设置就可以方便地改变接线方式。 6) 高精度测量和计量 保护 C
8、T和测量 CT分开输入,保证测量精度和保护高可靠性要求。采用频率跟踪技术,实时监视系统频率的变化,实时调整数据采样的时间间隔,可以彻底消除基频波动引起的计算误差,能保证在基频偏离工频50HZ很大的情况下准确计算出当时系统的基频分量、谐波分量和序分量。高精度测量功能保证了电压、电流及功率因素达到 0.2级,四象限功率测量和电度计量达到0.5级。 7)丰富的接口资源 7路交流电流、4路交流电压输入通道;10路开关量输入通道(交直流两用)、7路开关量输出。 8)顺序事件记录 可提供用于事故分析诊断的SOE信息有100条;时间分辨率为1ms;SOE除了记录各种保护动作信息外,还记录经过滤波的开入变位,
9、以及其他有助于事故分析的信息,包括装置上电、装置掉电、装置复位、信号复归、遥控操作,修改定值、装置自检错误等信息。 9)支持GPR B码对时功能 10)开放的接口设计 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书5提供 RS-232、RS-485、以太网、GPRS/CDMA 等多种通讯方式,支持 Modbus 和IEC60870-5-101/103通讯规约,同时在不同网络可以使用不同的规约,为用户提供了高可靠性的网络通讯。 11)断电保持功能 间隙中断条件下,100ms内的电源失电情况下,装置不失电
10、;电源失电50ms后,装置产生失电SOE,并保存重要数据。 12)可以保存四组整定值,极大方便了不同运行方式。 四、 引用标准 本说明书中所示产品均符合以下标准及规范: DL/T 721-2000 配电网自动化系统远方终端 GB/T 13729-2002 远动终端设备 GB/T 15153.2-2000 远动设备及系统 第2部分:工作条件 第二篇:环境条件气候、机械和其他非电影响因素 GB/T 15153.1-1998 远动设备及系统 第2部分:工作条件 第1篇:电源和电磁兼容性(idt IEC 870-2-1:1995) GB/T 4208-1993 外壳防护等级 DL/T 630-1997
11、 交流采样远动终端技术条件 DL/T 634.5101-2002 远动设备及系统 第5-101部分:传输规约基本远动任务配套标准GB/T 17626.4?1998 电磁兼容 试验和测量技术、快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IDT IEC61000-4-4:1995) GB 191-2000 包装储运图示标志 DL/T 814-2002 配电自动化系统功能规范 五、 外型结构 配电自动化远方终端外围部件中的高等级防护机箱的设计遵循紧凑、小巧,外壳密封,具有防磁、防震、防潮、隔热等措施,实际防护等级达到IP67要求。 5.1外型尺寸 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOM
12、ATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书6图1 箱体尺寸:600(高)410(宽)260(深)(mm) 内部单元包括:1、核心单元 2、智能型电源模块 3、蓄电池组 4、DTU 5、温度控制器 6、电源指示灯 7、空气开关 8、中间继电器 9、接线端子 10、航空插头进线 11、机箱安装支架 12、操作面板 13、机箱暗锁 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书7图2 FTU核心单元尺寸 5.2 硬件结构 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER
13、 AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书8滤波放滤11路交流量波大路及变换隔离电双侧频电电池 各级电源FLASH监视 时钟电路 存储器高速 DSP 总线 机身温度SRAM 数字信号处理器 10 路 DI、10 光电 SPI铁电 RAM路 DO电路 隔离 人机界面(液晶显示电器、 LED、操作按键、Rs485、光纤、以 气RS232调试口) 太网和 IRIG-B 隔电路 离图3 FTU硬件结构 FTU的硬件是以功能强大的 DSP为核心,配备丰富的外围接口电路构成。原理结构框图见图3。 FTU采用的DSP为IT公司2004年正式推出的32位高集成性能数字信
14、号处理器。其工作主频150M,工作温度-40125,内置看门狗及丰富的资源,极其适合工业控制领域的应用。 交流量变换隔离电路使用互感器对11路外接交流电流或电压进行隔离,并将隔离后的信号转换为滤波放大电路及测频电路的输入驱动信号。共有14路通道的二阶低通滤波及放大电路,其中3路用于实现对3路保护电流的低端值的精准测量。 10路 DI、7路 DO电路其中 DO1-DO4为重载继电器,主要用于断路器跳合闸等重要出口,DO5-DO7 为信号继电器, 用于报警等出口用来实现对开入量的采集和监视,以及对开出继电器的驱动和管理。开入开出由CPLD和DSP协调管理,DSP直接管理启动继电器,用于控 ZHEJ
15、IANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书9制前8个标配开出继电器的电源。此举降低了继电器误动作的可能性。 FTU的通信电路兼容了常用的电气标准。包括RS232、RS485以及IRIG-B的TTL。光纤、GPRS、双以太网可外配。人机界面由液晶显示器、按键、指示灯和 RS232维护口组成。用于就地人机交流和操作。 SPI铁电RAM为串行非易失存储器,掉电情况下数据不会被修改或丢失,读写次数不限,并且串行通信有更高抗干扰能力。所以用它存储最重要的数据,如保护定值、装置参数、SOE等。 装置程序存储在 DSP
16、内部 FLASH存储器中。与 DSP通过总线相连的外部 FLASH存储器用于存储故障录波、开机画面等数据。它存储量大,同样在掉电情况下数据不会被修改或丢失,可读写次数超过百万。 时钟电路为装置提供内部日历时间。在掉电情况下由装置内部电池供电,维持时间的正常运转。自计时偏差小于2ms/分钟。掉电情况下装置内部电池供电时间大于5年。 各级电源监视包括对装置接入的辅助电源、装置内部模拟及数字电路电源的监测电路,装置以次判断供电状况,以采取相应的对策。如辅助电源掉电时存储一些重要的状态和数据,并生成一条掉电 SOE记录;模拟电源故障则退出保护逻辑的运行并告警。本着稳定可靠、经久耐用的设计原则,全部采用
17、工业级元器件、所有与外界的连接均做到了充分的电气隔离,并内置抗雷击保护电路和电源滤波器。 机身温度的测量用于判断装置是否严重发热,如超过一定温度(78)则告警。 六、 性能指示 额定数据 电 源:110/220Vdc或Vac , 允许偏差+15?,-20?;24/48 Vdc, 允许偏差+15?,-20?。220Vdc或Vac间隙中断(IEC 60255-11)100 ms装置不失电。 交流电压:100V或100/ 3 V,线形测量范围为0.2V150V。 交流电流:5A,1A 测量线形范围为0.01A6A5A或0.002A1.2A1A; 保护线形范围为0.1A120A5A或0.02A24A1
18、A; I0线形测量范围为0.02A20A或0.004A4A可选。 频 率:50Hz,测量范围为45.00 Hz55.00 Hz。 相 序:ABC ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书10蓄电池组 采用优质进口、免维护铅酸电池,户外运行寿命大于15年。电压:+24V (两个+12V直流蓄电池串联) 容量:7AH电池管理模块 功率: 300W 输入: AC220V 输出: 2路DC220V一路工作电源,一路充电电源,能够自动切换 可设定电池充电电压、电流限制,并有欠/过压告警输出节点。功耗 电
19、源:正常 7W ;出口动作 10W。 交流电压:0.3VA/路(额定输入时) 交流电流:0.2VA/相(额定输入时) 输出接点能力 连续通电:6AdC 接通电流:20AdC 分断能力10,000次操作,L/R40ms:5A/48VdC 或1A/220VdC(跳闸)。重载继电器 1A/48VdC,0.15A/220dC(信号)。信号继电器 动作时间:5 ms 开关量输入 绝缘电压等级:5kVdc 电压额定值:110/220Vdc或Vac, 允许偏差20?;24/48 Vdc, 允许偏差20?。 消耗电流:3m A /路。 滤波时间:0ms999ms可设,滤波时间长短不影响记录时间的准确性。 通信
20、 绝缘电压等级:2kVdc (RS232除外) RS485口:波特率1200、2400、4800、9600、19200、38400可选 通信规约:IEC60870-5-101/103规约、Modbus ,详见通讯部分 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书11TCP/IP: Modbus TCP、104 定货选用 RS232:波特率固定为19200,PLPShell专用,非公开通信协议。 IRIG-B输入 采用RS422电气标准或TTL电平接收IRIG-B非调制信号(可选)。 绝缘电压等级:2
21、kVdcTTL接收负载:2 mA稳态 RS422接收负载:0.2 mA稳态 校时精度:1 ms 交流采样及处理 滤波电路:二阶低通滤波,截止频率为700 Hz,品质因数为0.707。 软件滤波:全周波cos滤波 采样频率:32点/周波 保护控制算法运行间隔:1/4周波 测量计算运行间隔:1周波稳态保护及控制的动作精度 相电流元件:3?电压元件:3? 相 角:2 频率元件:0.01 Hz 滑差:0.1 Hz/S 时间元件:15 mS(1.2倍整定值,包括出口时间) 固有动作时间:35 mS 反时限曲线计时:5?或40 mS 过量返回系数:0.98 欠量返回系数:1.02 测量及计量精度 相电流:
22、0.2? 电 压:0.2? 相 角:0.5 功率因数:0.5?频 率:0.01 Hz 功 率:0.5? 电 度:0.5? ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书12温度系数:2ppm/() 环境条件 运行温度范围:-40+70运输及存储温度范围:-45+70 湿 度:15?95?,不凝结 干热试验:IEC60068-2-2 干冷试验:IEC60068-2-1 湿热循环试验:IEC60068-2-30,相对湿度93?,T2065 存储温度试验:IEC60068-2-48 绝缘性能IEC 6025
23、5-5 介质强度(回路和地之间,独立回路之间):2kV,50 Hz/1分钟 冲击耐压:5kV 1.2/50us,0.5J 绝缘电阻:100M,500Vdc 机械试验 振动试验(正弦振动):IEC60255-21-1:1级 冲击碰撞试验:IEC60255-21-2:1级 地震试验:IEC60255-21-3:2级 电磁兼容 抗高频干扰:IEC 60255-22-1: 3级(1MHz,2.5kV共模及1.0kV差模) 抗静电放电:IEC 60255-22-2: 4级(8kV接触放电) 抗工频磁场干扰:IEC 1000-4-8: 5级(100A/m) 抗辐射电磁场干扰:IEC 60255-22-3:
24、 3级(10V/m,f801000M Hz) 抗快速瞬变干扰:IEC 60255-22-4: 4级(2.5kHz&5kHz,4kV) 抗浪涌干扰:IEC 1000-4-5: 4级(5kV共模,2kV差模) ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书13七、 主要功能 7.1信息采集和处理功能a. 遥信XY功能 采集遥信变位,事故遥信并可向主站或子站发送状态量(注:状态变位优先传送)。 b. 遥测XY功能 采集、转换、处理模块量并可同时向主站传送,实现电流、电压量的测量,监视馈线的供电状况其中模拟量
25、包括:IA、IB、IC、3IO、UA、UB、UC、3UO、UAB、UCB、P、Q、COS、F。 c. 遥控XY功能 装置具有远方控制功能和当地控制功能。 装置接受并执行来自主站或子站的密令,如遥控指示,完成开关的分、合闸及分合闸闭锁操作。 具有当地控制功能,可就地实现开关的分、合闸及分合闸闭锁操作。 7.2参数设计功能 装置具有参数远方设置功能和当地设置功能。 接收主站或子站的参数设置及定值修改,子站或主站可随时召唤装置的当前整定值。 可在装置面板上直接进行参数设置及定值修改。 通过相配套的软件包就可以在Windows环境下设置及定值修改。 7.3 多种电压等级的电源供电功能 为适应配网多样化
26、的供电模式,兼容AC220V/AC110V/DC48V/DC24V等电压输入。 7.4 电源失电保护功能 电源失电时,装置的实时信息在内部掉电保护的存储中保存,可达十年。 在线路掉电的情况下蓄电池能连续12小时供电,并能对住上开关进行3-4次跳合闸操作。 7.5完备的蓄电池运行控制及维护功能 电源模块可根据蓄电池本身的充放电曲线对蓄电池进行活化控制、蓄电池的保护切除、均充/浮充控制等,最大限度地使蓄电池工作在最佳状态,合理地控制蓄电池充放电深度。 7.6 对时功能 能接收主站或子站的对时命令,与系统时钟保持同步,使事件纪录具有可比性。同时也可接受GPS硬件对时。 7.7 SOE纪录及上报功能
27、装置最多大100条SOE记录。记录系统真实遥信信息及故障发生、系统运行状态信息。 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书14告警记录,记录包括装置上电、装置掉电、装置复位、信号复位、遥控操作、修改定值、装置自检错误等信息,并上报。 故障记录,记录故障电流大小及发生时刻,并上报。 遥控信息,记录遥控发生的时刻,状态及类型,并上报。 遥信变位记录,记录遥信变位的时间及状态,并上报。 7.8设备自诊断、自恢复功能 装置能定期对内部重要的芯片进行检测,出错向主站告警并反应内部工况;也可进行人工诊断、人
28、工诊断可通过内置和外置软硬件设备进行自诊断。 具有上电及软件自恢复功能。 装置内部具有WATCHOG,对程序运行状态检测。 7.9 就地操作功能 提供就地操作功能,以备通道出现故障时,能进行手动分合闸操作。 具体操作见第8节FTU操作说明。 7.10 通信功能 装置具有1个光电隔离RS485口,一个以太网口。支持GPRS/CDMA、光纤、载波通讯方式,可实现与主站或子站的数据转发、信息上送,接受并执行主站或子站下达的遥控命令。 具有丰富的通信规约,如IEC600807-5-103规约,MODBUS规约等。 7.11 当地调试功能 装置有专用调试口RS232,供便携机当地调试使用。 装置面板配有
29、各种运行指示灯,如电源运行指示灯、通信状态运行指示灯、遥信运行指示灯,遥控状态指示灯等。 7.12 输入、输出回路具有安全防护功能。 输入、输出均采用进口的凤凰端子。 信号输入采用二级隔离。 电流电压输入经CT、PT进入装置内部。 输出信号采用二级隔离。 输出控制接点采用空接点方式。 装置有安全接到端子。 7.13 显示功能 采用全中文显示菜单。 7.14 保护功能 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书157.14.1 基本保护功能过电流I、II、III段保护(即速段保护、延时速段保护、过流
30、保护)。低电压闭锁延速段、过流保护。反时限过流保护。零序电流保护。后加速跳闸功能。三相三次重合闸功能(可选1-3次闭锁)。摇信、遥控 1)开关本身所需信号,测量开关量的状态及变化,并对开关量状态变化进行记录。 2)遥控开关分、合。 7.14.2 故障识别、隔离及恢复非故障区供电(FDR)功能。FTU 采用综合智能控制方式,同时支持远方集中控制和分布式就地控制两种控制模式。一方面它可以不依赖于通信系统实现馈线自动化功能,另一方面它可以为集中控制方式提供一种后备措施。FTU 汲取两种控制方式的优点,利用就地控制的优点弥补远方集中控制在通讯故障等特殊情况下的不足,力求达到完善的控制。 故障恢复模式主
31、要依靠装配在配电网中的分段器、断路器等具有一定智能功能的硬件设备,通过开关的分、合闸动作协调配合实现故障诊断,自动确定故障部分,恢复对非故障部分的供电。在配电线路故障后逐个自动重合开关,若再次重合到永久性故障,则自动闭锁,隔离故障点。就地保护模式有以下几种: 1)电流-时间型故障隔离运行模式。 2)电压-时间型故障隔离运行模式。 3)电流电压-时间型故障隔离运行模式。 4)用户分界开关运行模式。 着重介绍电压-时间型故障隔离运行模式(FDR 故障搜查控制器运行模式)及电流电压-时间型故障隔离运行模式。 (1)电压-时间型故障隔离运行模式 又称为断路器(breaker)+ 分段器(switch)
32、方式,如下图所示,甲站和乙站可视为变电站 10KV出现构成手拉手环网供电模式,给线路供电。其中 HW为换网点开关,正常工作时为分闸;CB1、CB2 为出线断路器,其余开关均为线路分段器(可选用负荷开关),故障隔离时序如下(可参考本技术方案方案二RTU的延时顺送/逆送功能和环网点功能) ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书16 CB1 FD1 FD2 HW FD3 FD4 CB2甲站 乙站a正常情况Step1b故障, CB1速断Step2cFD1、FD2失电跳闸Step3dCB1重合Step4
33、eFD1合于故障Step5 fCB1第二次跳闸Step6gFD1失电跳并闭锁Step7hCB1第二次重合Step8iHW合闸成功Step9jFD2重合于故障Step10 kCB2跳闸Step11lFD2、FD3、FD4、HW失电跳闸,FD2闭锁Step12mCB2重合Step13n FD3、FD4、HW依次重合成功断路器合位 分段器合位分段器分位 断路器分位图4 电压-时间型断路器+分段器分布式就地控制故障处理过程ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书17采用这种方式时,断路器设三段式电流保护
34、、二次重合闸及后加速保护。如图所示,当FD1、FD2之间发生永久性故障时,变电站甲出口断路器CB1速断跳闸,FD1、FD2失电跳闸;接下来 CB1重合闸并成功,FD1重合于永久故障, CB1再次跳闸切断故障电流,FD1失电跳并闭锁;CB1第二次重合并成功,联络开关 HW检测到一侧失压,合闸并成功,FD2一侧电压已恢复,重合到永久故障时,变电站乙出口断路器 CB2速断跳闸,FD2、FD3、FD4、HW失电跳闸,FD2闭锁;CB2第二次重合并成功,FD4、FD3、HW依次重合成功。 电压-时间型故障隔离模式,当发生永久性故障断路器需要二次重合闸才可以实现故障的判断、隔离、恢复健全区间的供电。 主要
35、优点有:线路开关只要根据两侧电压状况判断故障情况而不需要具有开断故障电流的能力,采用负荷开关即可;故障诊断的逻辑简单、判断准确,并且具有近30年的运行验证;可采取有电调度模式,省去FTU内部蓄电池,免除了的电池维护工作。 缺点主要有:故障处理时间长,变电站的断路器要进行 2次重合闸,故障点前的分段器要进行2次分闸/合闸动作,整个线路稳定时间一般都在1至2分钟左右,如果分段点较多,过渡时间可能更长;而且在线路故障时,若是相间金属直接短路、且短路发生在 FTU的电源相,故障点后的开关要用低电压实现逆向闭锁是不可靠的,那么在环网中当联络开关合闸从另一端送电时,会将故障接入线路,造成没有故障的一端线路
36、进行检测,使正常线路也会有一分钟以上的停电发生。 (2)电流电压-时间型故障隔离运行模式 又称为全断路器方式(breaker)方式,如下图所示,甲站和乙站可视为变电站10kV出线构成手拉手环网供电模式,给线路供电。其中 HW为环网点开关,正常工作时为分闸;CB1、CB2为出线断路器,其余开关均为线路分段器,故障隔离时序如下:CB1 FD2 FD1 HWFD3FD4 CB2 甲站 乙站a正常情况Step1b故障,CB1速断Step2cFD1、FD2失压跳Step3dCB1重合闸Step4eFD1重合于故障Step5fFD1后加速跳开 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER A
37、UTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书18Step6gHW重合成功Step7hFD2重合于故障Step8hFD2后加速跳开断路器为合位 断路器为分位图5 全断路器分布式就地控制故障处理过程 采用这种方式时,断路器设三段式电流保护、重合闸及后加速保护。如图所示,当FD1、FD2之间发生永久性故障时,变电站甲出口断路器速断时间小于其它断路器,首先 CB1跳闸,FD1、FD2欠压跳闸;接下来CB1重合闸并成功,FD1重合于故障加速跳闸,FD2两侧电压未恢复,而不能重合闸,等待非故障侧供电;联络开关HW检测到一侧失压,合闸并成功,FD2重合于故障,加速跳开,这样
38、就实现了故障识别、隔离及恢复非故障区供电(FDIR)功能。采用这种方式最多只需一次重合闸,开关动作次数较少,对系统及用户影响也较小; FTU内部需要安装蓄电池,增加了产品的维护量,但是能够实现无电调度的要求。 (3)用户分界开关模式自动切除单相接地故障; 用户支线发生单相接地故障时,分界开关自动分闸,变电站及馈线上的其它分支用户感受不到故障的发生; 自动隔离相间短路故障; 用户支线发生相间短路故障时,分界开关在变电站出线保护跳闸后立即分闸。变电站重合后,故障线路被自动隔离,馈线上的其它分支用户迅速恢复供电(相当于一次瞬时性故障); 快速定位故障点; 用户支线故障造成分界开关保护动作后,仅责任用
39、户停电,由其主动报送事故信息,电力公司可迅速派员到场排查;分界开关如配有通信模块,则自动将信息报送到电力管理中心; 监控用户负荷; 分界开关可配置有线或无线通信附件,将监测数据传送到电力管理中心,实现对用户负荷的远方实时数据监控; 八、 核心单元操作说明 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书19液晶屏方向/增减键运 行告 警确认键跳 闸指示灯合 闸通讯一取消键通讯二分 位合 位图6 FTU装置面板FTU 装置对全电量进行采集,且测量电流与保护电流回路相互独立,既提高了保护的可靠性也保证了测量
40、精度。高精度测量功能保证了电压、电流及功率因数达到 0.2级,四象限功率测量和电度计量达到0.5级。 FTU 支持 GPS B 码对时功能,2 个 RS485 通道支持双网通讯方式,支持 Modbus 和IEC60870-5-101/103通讯规约,同时在不同网络可以使用不同的规约,为用户提供了高可靠的网络通讯。 可以保存四组整定值,极大方便了不同运行方式。 8.1 装置面板介绍 8.1.1液晶显示器 装置液晶128*32点阵,可显示字母和汉字,有背光。 人机界面 HMI提供液晶显示屏 LCD,可以显示 4行英文或 2行中文字符。能在就地操作装置,也可通过配套软件PLP-Shell?在电脑上进
41、行更为便捷地查询、设置。 8.1.2指示灯(LED) 面板共有8个指示灯,每个灯的含义从上到下依次为: 运行指示灯: 绿色, 单元正常运行时闪烁 告警指示灯: 黄色, 有告警输出时点亮 跳闸指示灯: 红色, 跳闸输出时点亮 合闸指示灯: 红色, 合闸输出时点亮 通讯一指示灯:绿色, 通讯一工作时闪烁 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书20通讯二指示灯:绿色, 通讯二工作时闪烁 分位指示灯: 绿色, 开关处于分位时点亮 合位指示灯: 红色, 开关处于合位时点亮 8.1.3按键及组合键 面板上
42、有6个按键,如图二,他们的功能见下表(表一)。 Esc (图 二) 表一 请对具体作用进行说明功能 上 / 下 上下移动光标或增建数值左 / 右 左右移动光标或主画面间切换 确认 对画面所示内容进行肯定Es c返回/取消 返回上级菜单/对所作的修改不保存组合键:(1) 信号复归键:在主画面下,同时按下“向下”和“返回”键,3 秒后复归已动作的继电器和面板上的信号灯。 (2) SOE(事件记录)清除键:在事件记录的界面下,同时压下“确认” 和“返回”键 清除已有的事件记录。 8.2 主画面介绍 图 三开机画面图 四装置上电后,显示器会依次出现以下画面(图三五),此时可观察液晶显示器是否有缺画等异
43、常现象,以此可判断液晶显示器的好坏。 图 五 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书21显示屏出现定义好的开机画面,8个 LED指示灯依次点亮,用户可观察这些灯是否正确。接着,将会弹出“装置上电”事件记录,经过一 段时间画面自动切换成左图所示“主画面”(图六),或者在弹出事件记录后连续按“返回”键二次可进入主画面。主画面 主画面有六页如图七十二所示,通过 “向左”“向右” 键可以进行翻页依次显示监视画面,分别为:二 Ia10. 00AIb10. 00A次保护二次电流值、测量回路电流一次值、二次
44、线电压、Ic10. 00A侧图 5I010. 00A一次线电压、一次实际功率和功率因数、二次四象限图 七计量电度。 一IA100. 00A次IB100. 00AIC100. 00A侧f50.00 HZ图 八Uab100. 00 v二Ubc100. 00 v次 Uca100. 00 v侧U000. 00v图 九Uab10. 00 kv一Ubc10. 00 kv次Uca10. 00 kv 侧图 十P100.0 kw一Q0.000 kvar次侧cosf 0. 00图 十一+kwh000000二-kwh000000次+kvarh000000侧-kvarh000000图 十二ZHEJIANG HUAYI
45、 ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书228.3菜单介绍 任何一幅主画面里按“确认”键进入主菜单,保护定值画面如图十三所示。主菜单有5项,包括保护定值、单元参数单元参数、单元记录、单元测试、单元信息。使用“向上”、“向下”键可以对主菜单选项进行循环滚动,被图 十三选中对象反底显示,按“确认” 键进入下一级子菜单,按“返回”键回到主画面。 FTU菜单见图十四。用户可以根据实际需要选择正确的路径。 保护定值定值组别低压元件瞬时速断保护限时速断保护定时限过流保护反时限过流零序过流告警零序过流跳闸零序过流反时限重合闸条件三相一次重合闸合闸后加速零序过压告警控制回路异常PT断线告警非电量1告警非电量1跳闸非电量2告警单元参数VT接线方式非电量2跳闸CT/VT变比通信参数电度底数其他参数时钟SOE事件记录单元测试 开入量观察开出量测试版本信息单元信息自检信息 ZHEJIANG HUAYI ELECTRIC POWER AUTOMATION CO.,LTD 配电自动化远方控制终端FTU安装使用说明书23图十四 8.4保护定值设定 每种保护装置的保护功能各不相同,但定值的设定方法是一样的。首先设定定值组别,然后每个
