配电馈线终端FTU：功能、结构、安装要求

太阳

1 引言

根据《DL/T 721-2024配电自动化终端技术规范》，相关定义如下：

配电自动化终端

配电自动化终端是安装在10kV（6kV、20kV）配电网的各种远方监测与控制单元的总称，具备数据采集、控制、故障处理和通信等功能，主要包括馈线终端（Feeder Terminal Unit, FTU）和站所终端（Distribution Terminal Unit, DTU）。

馈线终端FTU

馈线终端FTU是安装在配电网架空线路杆塔等处的配电自动化终端。

本文主要介绍馈线终端FTU的基本结构、功能和安装要求。

站所终端DTU

       站所终端DTU是安装在配电网馈线回路的开关站、配电室、环网柜等处的配电自动化终端。

馈线自动化FA

馈线自动化（Feeder Automation，FA）利用自动化装置或系统，监视配电线路的运行状况，及时发现配电线路故障，实现故障定位、隔离，恢复非故障区域供电。

2 FTU的结构分类

FTU按结构形式主要分为罩式和箱式两种。

罩式FTU

罩式FTU：体积小，防护等级高，适应严酷户外运行环境的能力较强。

箱式FTU

箱式FTU：采用模块化设计，接线方便，体积较大，安装不如罩式FTU方便。

本文主要介绍罩式FTU，主要以珠海许继FDR-115型罩式FTU为例。

3 罩式FTU的基本结构及功能

FTU铭牌

从FTU铭牌可以得到的主要信息包括：

1.产品型号：FDR-115

2.装置电源和操作电源：分别为交流220V和直流24V。

3.额定电压：交流100V。

4.额定电流：5A。

其中，铭牌上的额定电压、电流表示交流工频模拟量标称值。

注：该FTU配套的互感器是电磁式CT、PT。下图为配套电子式互感器的FTU的铭牌：

其额定相电压、相电流分别为：交流3.25/√3V和1V，这两个值是电子式互感器对应的交流工频模拟量输入标称值，等效到电磁式互感器对应的相电压、相电流二次值为交流100/√3V和1A，换算关系详见以下表格。

（除了上述电磁式和电子式2种互感器采集模式以外，还有数字式，即配套电子式互感器输出的模拟量转换为数字量）

根据DL/T 721 2024规范：

（1）配套电磁式互感器时，FTU交流工频模拟量输入标称值如下

（2）配套电子式互感器时，FTU交流工频模拟量输入标称值如下

（3）配套电子式互感器输出的模拟量转换为数字量时，FTU交流工频模拟量标称值如下

其中，等效二次额定值是：配套电子式互感器模拟量信号输出或转换为数字量输出时，交流工频模拟量标称值对应电磁式互感器的额定二次值。

注：若采用其他的标称值可由制造厂和用户协商确定。

FTU底板

FDR-115馈线终端底板主要由转换开关、接地端、电源接口、电流接口、控制接口、后备电源接口、网络接口、运行灯、报警指示灯、蓄电池、无线通信模块及操作面板等组成。

FTU基本功能

1. 基础监控功能（“三遥”功能）‌：遥控、遥信、遥测

2. 保护功能‌：过流保护、零序保护、重合闸与后加速保护

3. 故障检测与处理‌：一是故障识别与定位，快速判断相间短路、单相接地等故障。二是故障隔离与恢复，与柱上开关配合，自动（或半自动）隔离故障区段，恢复非故障区域的供电。

4. 其他：故障指示、运行指示、自检、定值修改及维护、故障录波、加密安全防护等。

FTU元件介绍↓

接地端子

FTU的接地端，属于“保护接地”。

注：保护接地的核心是保障人身安全，通过设备外壳接地降低触电风险，如高压设备外壳接地；工作接地则侧重维持电力系统或电子设备的正常运行，通过建立电位参考点实现功能稳定，如变压器中性点接地。

转换开关

一是用于就地分合闸，二是作为遥控操作的硬件条件之一。

当操作面板“远方/就地”拨片（如下图）在就地位置时，可用转换开关进行就地分合闸操作（打到手动分、手动合的位置）。

当操作面板“远方/就地”拨片（如下图）在远方位置时，转换开关打到自动位置，可开展遥控操作（需满足遥控其他条件）。

电源及测量电压（SPS）接口

输入用于FTU供电和用于遥测的线电压。

接口为6芯，定义如下：

引脚1、2、3用于FTU电源。

引脚1标记为1TVa1，表示PT二次侧A相。

引脚2标记为2TVc1，表示PT二次侧C相。

引脚3标记为1TVb1/2TVb1，表示PT二次侧B相。

即：引脚1和3组成AB线电压（给装置供电用），引脚2和3组成CB线电压（给装置供电用）。

引脚4、5、6用于测量电压。

引脚4标记为1TVa2，表示PT二次侧A相。

引脚5标记为2TVc2，表示PT二次侧C相。

引脚6标记为1TVb2/2TVb2，表示PT二次侧B相。

即：引脚4和6组成AB测量线电压，引脚5和6组成CB测量线电压。

电流（TA）接口

输入三相电流Ia、Ib、Ic以及零序电流Io。

电流接口为6芯，定义如下：

引脚1标记为Ia，表示A相电流。

引脚2标记为Ib，表示B相电流。

引脚3标记为Ic，表示C相电流。

引脚4标记为In，表示相电流公共端。

引脚5标记为Io，表示零序电流极性端。

引脚6标记为Iocom，表示零序电流非极性端。

控制（LS）接口

接入零序电压U0，传输遥控、遥信。

控制（LS）接口为14芯，定义如下：

引脚1标识为HW，表示合位信号输入。

引脚2标识为FW，表示分位信号输入。

引脚5标识为WCN，表示未储能信号输入。

引脚6标识为YXCOM，表示遥信公共端。

引脚3标识为CN-，表示储能负电（直流-24V）。

引脚4标识为CN+，表示储能正电（直流+24V）。

引脚7标识为HZ-，表示合闸输出负电端。

引脚8标识为HZ+，表示合闸输出正电端。

引脚9标识为FZ-，表示分闸输出负电端。

引脚10标识为FZ+，表示分闸输出正电端。

引脚11标识为备用，表示备用。

引脚12标识为备用，表示备用。

引脚13标识为U0+，来自零序PT极性端。

引脚14标识为U0-，来自零序PT非极性端。

蓄电池

蓄电池放置在后备电源箱中（如下图所示，打开后备电源箱盖子即可看到蓄电池）。蓄电池作为后备电源，FTU正常交流供电时通过交流电源自动给蓄电池充电，FTU失去交流时蓄电池放电。

操作面板可控制蓄电池的投退，如下图。

后备电源BATT接口

用于接入蓄电池正、负极。

后备电源（BATT）接口为5芯，定义如下：

引脚4标记为BATT+，表示后备电源正端。

引脚5标记为BATT-，表示后备电源负端。

引脚1、2、3为备用引脚。

网络（COM）接口

采用以太网航插，标准RJ45接口，笔记本电脑通过网线连接该接口，对FTU进行参数、定值等软件配置。

运行（RUN）灯

当FTU供电正常、运行正常时，间隔1s左右闪烁绿灯。

报警指示ALARM灯

当FTU保护动作时，间隔1s左右闪烁红灯。

若FTU投入“就地馈线自动化”功能，当闭锁分/合闸时，常亮红灯。

无线通信模块

具备GPRS无线通信功能，以及RJ45以太网通信：

（1）串口使用101规约，平衡式和非平衡式可配置；具备遥信、遥测、遥控功能。

（2）具备2路RJ45以太网接口，使用104规约，具备遥信、遥测、遥控功能。内置参数至少支持10个。

操作面板

主要由复归按钮、远方/就地切换按钮、通信串口、分/合闸压板、电池活化按钮、指示灯等组成。

面板功能介绍如下：

1.远方就地拨片：用于远方就地状态切换。

2.重合闸拨片：用于投退重合闸功能，拨片打到左边且软件内重合闸控制字投入，则重合闸功能投入，打到右边表示重合闸功能退出。

3.FA：用于投退就地馈线自动化功能，通过笔记本连接FTU后，在调试软件中可根据应用场景单独设置为选线、分段、联络、集中、分界开关五种保护模式组合。

4.备用（L/S硬压板）：就地FA模式下，用于L联络/S分段模式投退，左边为L模式（联络模式），右边为S模式（分段模式）。

5.复归：复归报警指示灯。

6.电池活化：对电池进行活化操作。

7.合（分）闸硬压板：投入或断开合（分）闸出口回路（遥控、就地、保护的分合共用这两块压板）。

8.串口：标准RS-232九针母头，用于连接无线通信模块。

9.定值设置拨码：FTU内部有一个控制字，若选拨码定值，就靠面板上的拨码修改定值（相间过流、零序电流、零序电压保护）；若选软件定值，就通过调试软件修改定值。

10.运行状态指示灯：可监测开关位置状态、储能信号状态、电池欠压状态、闭锁状态等，具体功能如下：

（1）运行：FTU正常供电闪烁绿灯。

（2）异常：FTU定值、参数、点表、控制器、位置采集异常时，告警灯亮。

（3）通信：通信连接后，数据收发时闪烁。

（4）TV：电压采样正常时亮，失压时灭。

（5）欠压：蓄电池电压低于欠压点时，欠压灯亮。

（6）活化：蓄电池在活化时，活化指示灯亮。

（7）相间：FTU相间过流保护动作后闪烁。

（8）接地：FTU零序过流保护动作后闪烁。

（9）合位：开关合位时，合位指示灯亮。

（10）分位：开关分位时，分位指示灯亮。

（11）储能：开关储能后，储能指示灯亮。

（12）闭锁：就地馈线自动化闭锁合（分）闸时亮，解除闭锁合（分）闸时灭。

操作面板（新款FTU）

新款FTU简化并统一了操作面板样式。以下图片展示了新款FDR-115终端的操作面板（其它如转换开关、航空插口等基本没有变化）。

图 FDR-115新款（不带液晶屏）

图 FDR-115新款（带液晶屏）

下面以带液晶屏的新款为例，作简要介绍：

面板按键说明（液晶面板）：

（1）复归：用于手动复归故障信号

（2）电池投入、退出：后备电源投退

（3）上、下、左、右：配合液晶使用，光标上、下、左、右移动

（4）确认、取消：配合液晶使用，确认、取消选项

（5）远方/就地：用于远方和就地操作切换。当拨动开关处于远方侧时，操作面板转化开关不能对终端进行分、合操作，但主站可以进行遥控操作。当拨动开关处于就地侧时，主站不能对终端进行遥控操作，操作面板转化开关可以对终端进行分、合操作。

（6）故障处理：用于投、退FTU的保护功能（过流、零流、零压等保护）。

（7）合闸、分闸压板：合闸、分闸回路出口投退压板。

（8）运维串口：运维通信接口，RS232通信（一般较少使用）。

（9）通信串口：RS232串口+网口，用于连接无线通信模块。

（10）液晶屏：可通过液晶显示屏菜单栏进行功能、参数的设定，可实时显示遥信、遥测状态。

面板信号指示灯说明：

（1）电源：绿灯，终端电源正常时常亮

（2）通讯：绿灯，正常收、发送数据时闪烁，通讯中断时熄灭

（3）自检：红灯，自检发现异常时常亮，正常时熄灭

（4）常规保护：绿灯，常规保护功能投入时，指示灯常亮，退出时熄灭

（5）就地式FA：绿灯，就地式FA功能投入时，指示灯常亮，退出时熄灭

（6）集中式FA：绿灯，集中式FA功能投入时，指示灯常亮，退出时熄灭

4 FTU安装要求

因实际工程中杆头布置和柱上开关产品形式多样，本文只提供柱上FTU安装示意图，具体工程中应针对不同的杆头布置和柱上开关类型，合理选择安装方式。

下面给出FTU无线通信和光纤通信方式下的安装示意图和现场示例图。

FTU（无线通信）

FTU（无线通信）常规安装示意图如下

FTU（无线通信）现场安装示例如下

无线通信方式投资较低，应用较广，尤其广泛应用于农网区域。

FTU（光纤通信）

FTU（光纤通信）常规安装示意图如下

作者 熊丰

审核 雷桃玲 张琪

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