城市配电线路自动化方案（V-I-T）

1、绪论
在配电网中实现线路自动化的最终目标，就是为了确定、隔离故障区，恢复线路供电，使故障区域最小化，有效地缩短停电时间，提高供电的可靠性。目前，配电线路上主要采用的保护与配合方式，有电流—时间方式（重合器，分段器，环网供电单元）和电压—时间方式（负荷开关）。还有一部分是采用计算机技术与FTU双向通讯的智能型负荷开关方式。
本文先分析现有几种配电自动化方式存在的缺陷和限制。并为如何克服这些缺陷和限制而逐步介绍VIT配电自动化方式。并考虑与配网自动化主系统之间的连接与通讯。
2、电流方式的自动化
目前国内使用的电流方式的配电设备主要有重合器、分段器等，它们的主要特点有：
2.1重合器
重合器的开断时间与开断电流具有反时限的安秒特性曲线，一般有瞬时和延时两种。重合器按延时曲线操作时分闸时间较长。一般情况下不使用串联方式，国为使用串联配合比较困难。
采用重合器构成环网（RING LOOP）线路时，因串联的台数增加，上下级不容易配合，一般不采用。重合器在放射线路中正常情况下仅使用1~2台，而在环网线路中，则不采用。
2.2分段器
分段器具有记忆故障电流次数的功能，若达到设定次数，在无电压状态下分闸，能分离故障线路区间。
分段器的优点是切除故障只需分闸一次，所以切除故障速度快，无安秒特性，在其电源侧、负荷侧进行保护配合容易。分段器的缺点是在一条线路中最多只能使用2~3台，同样不适合用于环网线路。
分段器用在非接地系统中切除接地故障时，不仅需要检测各相电流，而且必须具有检测零序电压、零序电流能力。
2.3电流方式自动化的特点
●采用电流方式的重合器、分段器，具有故障切除速度快的特点。当放射线路中区间分段要求不大时可使用，不过在环网线路中不适用。
●在没有通讯的变电所无法确定故障点。在非接地系统中，要处理接地故障时，必须加接地方向继电器。
3、电压—时间方式的自动化（V—T方式）
电压—时间方式的配电自动化系统，主要是针对非中性点接地系统，变电所的断路器具有方向接地继电器功能和短路开断功能；因此，具有电压、时间等因素就可以区分故障点。
此方式的最大优点是能在一条线路中配置无数台开关。可以应用于放射型线路和环网线路中。它可以通过在变电所设置的一种Timer(F.P.L)确定故障位置。缺点是动作次数过多，瞬间故障时，恢复供电时间长。
4、利用智能型负荷开关的自动化
由中央计算机采用通讯方式，获取FTU的故障信息，隔离故障区间，恢复供电。通讯方法有以下两种。
●中央处理方式Computer To Relay
●分散处理方式Peer To Peer Communication Between FTU(Relay To Relay)
从线路自动化的角度来看，故障区域的分离及恢复整条线路的供电，在没有通讯信道时，也可实现分离故障、恢复供电的目的。
采用VIT方式可使现有的保护配合方式提升到最优化的方式，且当本地区要求较高自动化系统时，可不拆除原有的装置，为系统提供双重保护配合。
5、VIT方式的自动化
重合器、分段器的含义是重合器1次分闸，就可切除瞬时故障。第2次分闸，确认永久性故障。而VIT负荷开关或者VIT断路器在分闸后，是按预先设定的顺序进行重合闸，从而解决许多设备之间的配合问题。
分段器的1、2次计数功能适用于线路末段，3次计数则是通过顺序合闸，因此其应用面更广。
为克服已经存在的问题，VIT方式具有下列特点：
●故障电流感受功能
●具有零序电压，零序电流的方向继电保护功能。
●计数功能及解除功能
●合闸闭锁功能（Close Lockout）与分闸闭锁功能（Open Lockout）
●选择方式（Mode）性能 ——环网型（Loop） ——放射型（Radial）
●放射线路中变电所和断路器之间安装1个或2个重合器，在区间设置VIT负荷开关。
●环网线路中不安装重合器，只安装VIT负荷开关或VIT断路器。而当分支线路（Branch line）安装重合器后，应作为放射线路。
●原则上有一次分闸来切除瞬时故障，当断路器或重合器2次分闸时，即可确认并隔离故障区域。
●变电所安装故障点测试仪（FPL），不需要通讯设备也能判断故障点的位置。
●最大限度减少开关的动作次数。
●最快速度恢复故障。
VIT方式是由VIT重合器，VIT负荷开关，VIT断路器等设备组成。重合器，负荷开关，断路器等在各线路上的工作职责不同，开关本体的能力也不同。在控制性能上，也有不同的性能。
5.1 VIT重合器
重合器是在配电线路上切除故障及调节负荷等起重要作用的保护设备。与变电站的断路器配合，可保护大部分线路。由于重合器局限于在放射型线路上使用，而VIT方式是在其使用及功能上变的更简单、直观。重合器的重合次数最多为4次分闸，3次再合闸。1次瞬时，3次延时（1F3D）或2次瞬时，2次延时（2F2